Fachbereich 6 Mathematik/Informatik

Institut für Informatik


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Informatik-Kolloquium

Mi. 08.02.2017, 16:00 Uhr c. t.

Ort Raum 93/E33
Vortragende Iris van Duren (Department of Earth Systems Analysis, Faculty of Geo-Information Science and Earth Observation, University of Twente, Enschede, The Netherlands)
Titel Geo Information in Natural Resources Management”
Zusammenfassung Dr. Iris van Duren originally a biologist pursued her research career in wetland ecology, biodiversity and sustainable biomass production. She is currently with the Deptartment of Natural Resources of the Faculty of Geoinformation Science and Earth Observation (ITC) at the University of Twente, the Netherlands. She is involved in research and education in a wide range of topics: from wetlands via biodiversity to carbon studies and from invasive species to bioenergy assessments. Her presentation provides insights in Natural Resources Management (NRM) as a very broad discipline. Therefore, NRM involves a wide range of viewpoints of people who all need to know the “where, what, how and how much” of natural resources. This presentation will show how geo-information is helping the users as well as the conservationists of natural resources. Examples are scenario analysis for “green management” of the Twente University campus, primate research and biofuel production in Europe.
Vortragender Mohammad Abdel-Razek (GRAS Global Risk Assessment Services GmbH, Cologne, Germany)
Titel „Mapping and monitoring zero-deforestation from policy to field”
Zusammenfassung The expansion of agricultural land is often done at the expense of natural habitats and high carbon stock areas. That is why there is a strong need to assess and monitor land use and land use change with respect to sustainability requirements. However, there is a lack of consistent, reliable and easy-to-use information for auditors, procurement managers, risk managers, investors, plantation companies, authorities etc. As of today, auditors and other interested parties have to conduct risk assessments on their own, gathering data from numerous sources. This leads to complicated, inconsistent, subjective and expensive risk assessments and farm auditing approaches. Especially land use change is hard to identify and a detailed remote sensing analysis can be both time and budget consuming. GRAS was developed to fill this gap. Mr. Abdel-Razek will present some of the obstacles encountered and how GRAS and the International Sustanabiity & Carbon Certification (ISCC) try to solve them. Two example topics are mapping and monitoring zero-deforestation from policy to field and the detection of deforestation and grassland conversion for sustainability stakeholders (NGOs, Auditors, Students, etc.). Other several topics related to land use change detection in several parts of the world (North and South America, Europe, South East Asia) , for different crops (palm, sugarcane, soybeans, canola, etc.).

Mi. 31.01.2017, 16:00 Uhr c. t.

Ort Raum 32/109
Vortragender M.Sc. Andreas Wichmann (Technische Universität Berlin, Institut für Geodäsie und Geoinformationstechnik)
Titel 3D-Stadtmodelle: Von der Punktwolke zu semantischen 3D-Gebäudemodellen”
Zusammenfassung Seit einigen Jahren nehmen digitale 3D-Stadtmodelle unter anderem in der Stadt- und Raumplanung, Vermessung, Navigation und Telekommunikation eine zentrale Rolle ein und ermöglichen im Umweltbereich zudem präzise Analysen und Simulationen von Schadstoff-, Hochwasser- und Lärmausbreitung. Die Anwendungsgebiete sind somit recht vielfältig und führen gerade in der heutigen Zeit zu einer verstärkten Nachfrage. Ein für viele Anwendungszwecke essentieller Bestandteil in einem 3D-Stadtmodell sind realitätsgetreue Gebäudemodelle. Dabei hat neben der reinen Gebäudegeometrie speziell der Bedarf an semantischen 3D-Gebäudemodellen stark zugenommen. Um diese für großflächige urbane Gebiete zeiteffizient und kostengünstig erzeugen zu können, wurden in den letzten Jahren verschiedene Methoden entwickelt. Die Herausforderung bei der Entwicklung eines automatischen Ansatzes zur Rekonstruktion von semantischen 3DGebäudemodellen liegt dabei insbesondere in der großen Anzahl unterschiedlicher und komplexer Gebäudeformen. Dadurch ist die Thematik ein immer noch äußerst aktives Forschungsgebiet in verschiedenen wissenschaftlichen Disziplinen. Ausgehend von Luftlaserdaten, welche für die Modellierung großflächiger Gebiete häufig als primäre Datengrundlage dienen, werden in diesem Vortrag zunächst die wesentlichen Schritte eines datengetriebenen Rekonstruktionsansatzes zur Erzeugung von semantischen 3D-Gebäudemodellen erläutert. Diese umfassen unter anderem die Klassifizierung, Segmentierung, Merkmalserkennung, Modellierung und Generalisierung. Mit dem Ziel realitätsgetreue, formschöne 3D-Gebäudemodelle mit semantischen Informationen zu erzeugen werden dann anschließend die hierfür eigens entwickelten Datenstrukturen und Methoden vorgestellt und mit bereits existierenden Rekonstruktionsansätzen verglichen. Der aufgezeigte Rekonstruktionsansatz ist dabei so robust, dass er generell sowohl für urbane Gebiete mit unterschiedlichen Gebäudemerkmalen als auch für Luftlaserdaten mit geringer Punktdichte eingesetzt werden kann.

Di. 13.12.2016, 16:00 Uhr c. t.

Ort Raum 32/109
Vortragender Dr. Elmar Gerhards-Padilla
Fraunhofer FKIE Bonn
Universität Bonn, Institute of Computer Science IV
Titel Erfolgsfaktoren für nachhaltige Botnetzbekämfung  
Zusammenfassung Botnetze stellen eine signifikante Bedrohung für die internationale Cybersicherheit dar. Sie dienen Cyberkriminellen als vielfältiges Werkzeug zur Durchführung von Straftaten. Dabei sind die Straftaten genauso vielfältig wie die Botnetze selbst. Sie reichen von Informationsdiebstahl, über Spionage bis hin zu Erpressung. Für eine nachhaltige Bekämpfung von Botnetzen ist es wichtig nicht nur das Botnetz selber, sondern auch die Infrastruktur um das Botnetz herum zu adressieren. In diesem Vortrag wird aufgezeigt welche Themen für eine nachhaltige Bekämpfung von Botnetzen adressiert werden müssen und welche Werkzeuge und Partner dabei wichtig sind. Zusätzlich wird der Vortrag mit ein paar aktuellen Bezügen garniert.
 Kurzbiografie Dr. Elmar Padilla leitet und koordiniert die Forschungsgruppe Cyber Analysis bei Fraunhofer FKIE. Er studierte bis 2005 Informatik an der Universität Bonn. Daran anschließend begann er als wissenschaftlicher Mitarbeiter im Bereich IT-Sicherheit an der Universität Bonn. 2010 wechselte er zu Fraunhofer FKIE und leitete dort den Forschungsbereich Malwaresammlung, -analyse und -bekämpfung, jetzt Forschungsgruppe Cyber Analysis. Insbesondere umfassen die Aktivitäten in dieser Forschungsgruppe die Analyse und Bekämpfung von Botnetzen. Diese finden in enger Kooperation mit nationalen und internationalen Behörden (BSI, BKA, FBI, NCFTA, Europol) statt. Seine Promotion im Bereich IT-Sicherheit schloss Herr Padilla 2012 an der Universität Bonn ab. An wissenschaftlichen Erfolgen ist es der Forschungsgruppe Cyber Analysis in den letzten Jahren gelungen zahlreiche Beiträge auf international renommierten Konferenzen (z.B. IEEE S&P, NDSS, RAID) zu platzieren.

Mi. 06.12.2016, 16:00 Uhr c.t.

Ort Raum 32/109>
Vortragender Martin Danner (Department für Geographie, Ludwig-Maximilians-Universität München)
Titel „Über die Notwendigkeit operationeller hyperspektraler Systeme als Unterstützung für eine globale Ernährungssicherung”
Zusammenfassung Es besteht ein weltweit steigendes Interesse daran, landwirtschaftliche Managementsysteme zuo ptimieren, Erträge zu steigern und dabei den Einsatz von Ressourcen für die Produktion zu minimieren. Der erforderliche Anstieg im Anbau von Nahrungsmitteln auf das Niveau der derzeitigen und zukünftigen Nachfrage kann nicht alleine durch Ausweitung der landwirtschaftlichen Flächen geschehen. Vielmehr ist das Schließen der sog. Ertragslücke (engl. Yield Gap) zentraler Fokus der Forschung geworden. Während dieses Ziel in Europa bereits nahezu erreicht ist, gilt es das Delta zwischen tatsächlichem und potentiellem Ertrag auch in anderen Teilen der Welt zu verringern. Die Fernerkundung stellt ein wesentliches Werkzeug für dieses Vorhaben dar. Sie unterstützt den Landwirt bei Fragestellungen zur intelligenten Aussaat und Düngung, Bewässerung, Pflanzenschutz, Navigation und Ertragsmodellierung. Letztere ist von elementarer Bedeutung für eine erfolgreiche Ertragssteigerung. Angetrieben durch die Outputs von Klimamodellen, Boden- und Landnutzungsparametern, werden physikalische und chemische Prozesse in den Pflanzen simuliert. Die Modelle rechnen Szenarien mitsamt potentiellen Ernteerträgen und wie sie auf nachhaltige Weise erwirtschaftet werden können. Unter hyperspektraler Fernerkundung versteht man die Reflektanzmessung im quasi-kontinuierlichen solaren Wellenlängenbereich. Im Vergleich zu multispektralen Systemen erlaubt dies die Detektion einer größeren Zahl an Absorptionsmuster im Spektrum. Das Ableiten bio-physikalischer Bestandesparameter wie Pigmentkonzentrationen, Leaf Area Index (LAI), Zellulose- und Pflanzenwassergehalt sowie durchschnittliche Blattneigung ist in der Folge mit höherer Genauigkeit möglich. Als Voraussetzung für eine praktikable Umsetzung der Parameter-Ableitung gilt es ein robustes, akkurates und vor allem unkalibriertes Verfahren zu nutzen um global unabhängig von aufwändigen In-Situ-Messungen zu bleiben. Eine vielversprechende Möglichkeit bildet die Erzeugung spektraler Look-Up-Tables (LUT) mit dem Strahlungstransfermodell PROSAIL. Um den Vorteil eines hyperspektralen Sensors gegenüber einem multispektralen Setting aufzuzeigen, wurde die LUT jeweils auf das spektrale Niveau des zukünftigen EnMAP Hyperspectral Imager und des aktiven Sentinel-2 Multispectral Imager angepasst. Die Ergebnisse der Invertierung wurden schließlich mit In-Situ-Daten zweier Winterweizenfelder bei München verglichen. Es zeigte sich dabei für alle untersuchten Parameter ein höherer Informationsgehalt durch das Hinzuziehen der hyperspektralen Kanalvielfalt. Im Durchschnitt lag der relative mittlere Fehler zwischen Messung und Modellinvertierung für EnMAP-Daten um 11.4% niedriger als für die aus berechneten Sentinel-2 Werte. Insbesondere der Genauigkeitszuwachs für die Abschätzung des LAI von Folgeparametern fort propagiertüber 15% ist in der Ertragsmodellierung von zentraler Bedeutung, da sich dessen Fehlerwert in vielen Folgeparametern fort propagiert.

Mi. 09.09.2015, 11:00 Uhr s.t.

Ort Raum 69/125
Vortragender Dr. David Meignan, Dipl.-Ing.
Institut für Informatik
Universität Osnabrück
Titel Interactive optimization, results of the research project 
Zusammenfassung “Interactive metaheuristics for optimization-based decision support systems” is a project funded by the DFG for a period of two years, from June 2013 to May 2015. In this presentation I will present the main results of the project and in particular the results of an experiment, conducted with subjects, on an interactive reoptimization method. The research conducted during the project investigated interactive optimization methods. The initial motivation was to bridge the gap between advanced optimization methods and decision support tools. In particular, recent optimization methods do not appear to be fully exploited in decision support tools. Our first investigation revealed that three main obstacles to the integration of optimization methods in decision support tools can be identified. First, it is often difficult to obtain a model of an optimization problem that reflects all aspects of the real decision makers' problem. A second obstacle concerns the possible inadequacy between performance of the optimization method and the real requirements of users. Finally, mistrust in computational optimization methods and rejection of automated optimization systems by users also constitute major obstacles to the effective use of advanced optimization methods. To address these issues, the project proposed to consider interactive optimization as a way to support the integration of optimization methods in real applications. The hypothesis examined during the project is that interaction can be used for enriching optimization models, guiding search processes, and to support user understanding and acceptance of an optimization system. The project studied in particular an interactive reoptimization approach and an innovative extension that consists in generalizing the user's feedback. This extension offers a way to reuse the feedback of the user for obtaining better solutions on other instances of the same problem. The studied application domain was staff scheduling for which adaptation and flexibility are key aspects.
Kurzbiografie
  • 2013 - 2015: Research Fellow, Principal investigator of the DFG project "Interactive metaheuristics for optimization-based decision support systems" at the University of Osnabrück.
  • 2011 - 2013: Postdoctoral research fellow on a project funded by the Google research awards program, University Osnabrück.
  • 2009 - 2011: Postdoctoral researcher at Polytechnique Montréal, Montréal, Canada.
  • 2007 - 2009: Research and Education Assistant at the University of Technology of Belfort-Montbéliard, Belfort, France.

Mi. 08.04.2015, 15:00 Uhr c.t.

Ort Raum 69/E15
Vortragender Prof. Dr. Dirk Briskorn
Fachbereich Wirtschaftswissenschaften
Bergische Universität Wuppertal
Titel Locks, graphs, and intervals
Zusammenfassung This presentation is intended to give an overview of various optimization problems and decision problems related to locks in a waterway. Ships arriving from upstream or downstream at predetermined points of time and need to be served by the locks. They may need to wait for service until the lock is ready to move. Each chamber has a certain lockage duration which is the amount of time necessary for lowering and increasing, respectively, the water level. The main characteritics of the problem settings can be described  as follows.
1. We consider a single lock with a single chamber. The objective is to minimize total waiting time of ships. We detemine the computational complexity for several variants of the problem.
2. We consider a single lock with a parallel chambers. The question whether we can find a no-wait schedule, that is a schedule such that no ship has to wait. We detemine the computational complexity for several variants of the problem.
3. We consider sequential locks with a single chamber each. We can decide the ships speed on the passage between two consecutive locks. Ships have speed-dependent emissions. The problem is to schedule locks and ships such that total emission is minimized while no ship misses a given deadline for leaving the last lock. We present MIP models representing the optimization problems.
Kurzbiografie
  • seit 2014: Professor für Produktion und Logistik an der Bergischen Universität Wuppertal
  • 2011 - 2014: Professor für Quantitative Planung an der Universität Siegen
  • 2010 - 2011: Jun.-Prof. für SCM und Produktion
  • 2008: Visiting Scholar an der Stern School of Business, New York University
  • 2004 - 2010: Wissenschaftlicher Assistent/Mitarbeiter am Lehrstuhl für Produktion und Logistik an der Christian Albrechts Universität Kiel

Do. 26.03.2015, 11:00 Uhr s.t.

Ort Raum 32/109
Vortragender Michal Kotrbcik
Faculty of Informatics
Masaryk University, Brno, Czech Republic
Titel On the genus of graphs
Zusammenfassung The genus γ(G) of a graph G is the smallest integer g such that G has an embedding into the orientable surface of genus g. In particular, γ(G) = 0 if and only if G is planar. After giving a brief survey of the area I will illustrate various facets of the genus problem on our endeavor of determining the genus of the cartesian product of triangles (K3's). While I will mention also the combinatorial and group-theoretic methods used, the focus will be on the computational aspects of the problem. The talk aims to be self-contained and no previous knowledge of embeddings is necessary. The work was done jointly with T. Pisanski.
Kurzbiografie
  • 2013 - present: Postdoctoral fellow, Faculty of Informatics, Masaryk University, Czech Republic
  • 04/2013 - 06/2013: Visiting researcher, Yokohama National University, Japan
  • 06/2012 - 08/2012: Visiting researcher, University of Ljubljana, Slovenia
  • 02/2012 - 05/2012: Staff associate, Columbia University, USA
  • 2009 - 2013: Ph.D. in Computer science, Comenius University, Slovakia

Do. 10.07.2014, 12:00 Uhr s.t.

Ort Raum 69/125
Vortragender Prof. Dr. Oliver Thomas
Fachgebiet Informationsmanagement und Wirtschaftsinformatik (IMWI)
Institut für Informationsmanagement und Unternehmensführung (IMU)
Universität Osnabrück
Titel Product-Service Systems Engineering
Zusammenfassung Die effektive und effiziente Gestaltung von Services wird für Unternehmen immer entscheidender. Dies gilt nicht nur in den bewährten Dienstleistungsbranchen, sondern auch verstärkt für industrielle Anwendungen, bei denen der Dienstleistungsanteil am klassischen materiellen Produkt permanent steigt. Die damit verbundene zunehmende Verflechtung von Unternehmen sowie die gestiegene Produkt- und Prozesskomplexität erfordern eine interdisziplinäre Herangehensweise zwischen Dienstleistungsmanagement, Produktion und Informationstechnologie. Im Rahmen seines Vortrags "Product-Service Systems Engineering" stellt Oliver Thomas innovative Konzepte für die modellbasierte Entwicklung, Erbringung und kontinuierliche Verbesserung von Dienstleistungen sowie ihre Einbettung in hybride Leistungsangebote vor. Dabei folgt er dem Grundgedanken, dass die Erfüllung einer Kundenanforderung nicht von vorneherein entweder an eine Produkt-, Service- oder Softwarekomponente geknüpft ist - diese Zuordnung soll sich erst während des Entwicklungsprozesses des hybriden Produkts ergeben.
Kurzbiografie
  • seit 2009: Professor für Informationsmanagement und Wirtschaftsinformatik an der Universität Osnabrück
  • 2004 - 2009: Visiting Associate Professor an der Aoyama Gakuin University, Tokyo (Japan)
  • 2003 - 2009: Senior Researcher und Stellvertretender Forschungsbereichsleiter am Institut für Wirtschaftsinformatik (IWi) im Deutschen Forschungszentrum für Künstliche Intelligenz (DFKI GmbH), Saarbrücken
  • 1999 - 2002: Wissenschaftlicher Mitarbeiter am Lehrstuhl für Betriebswirtschaftslehre, insb. Wirtschaftsinformatik, an der Universität des Saarlandes, Saarbrücken

Di. 12.11.2013, 12:00 Uhr s.t.

Ort Raum 32/109
Vortragender Prof. Dr.-Ing. Jan H. Haunert
Institut für Geoinformatik und Fernerkundung (IGF)
Universität Osnabrück
Titel Automation in der Kartographie durch kombinatorische Optimierung
Zusammenfassung Die Kartographie ist im Zeitalter von Smartphones und Navigationsgeräten mehr denn je gefordert, informative Landkarten ohne grafische Überladung zu schaffen. Zu diesem Zweck kann der Inhalt einer gegebenen Landkarte reduziert werden, was in der Kartographie als Generalisierung bezeichnet wird. Im Zuge der Generalisierung müssen beispielsweise Objekte weggelassen, vereinfacht oder zusammengefasst werden. In ähnlicher Weise ist bei der Platzierung von Schrift auf Landkarten eine Auswahl von Kartenobjekten erforderlich, die beschriftet werden sollen. In meinem Vortrag stelle ich Lösungsansätze zu diesen Problemen durch kombinatorische Optimierung vor, wobei ich auf effiziente exakte Algorithmen, einen exakten Ansatz durch ganzzahlige Programmierung und einen heuristischen Ansatz durch lokale Suche eingehe. Aus Anwendungssicht diskutiere ich neue Herausforderungen hinsichtlich dynamischer Landkarten.
Kurzbiografie
  • seit 09/2013: Professor für Geoinformatik an der Universität Osnabrück
  • 09/2009 - 08/2013: Akademischer Rat am Lehrstuhl für Informatik I der Universität Würzburg, Gastforschungsaufenthalte an der TU Eindhoven, dem Karlsruher Institut für Technologie und ÉNAC in Toulouse, Abschluss der Habilitation im Fach Informatik (Juli 2013)
  • 01/2004 - 08/2009: Wissenschaftlicher Mitarbeiter am Institut für Kartographie und Geoinformatik der Universität Hannover, Gastforschungsaufenthalte an der TU Delft, der TU Eindhoven und dem Karlsruher Institut für Technologie, Abschluss der Promotion "mit Auszeichnung" im Fach Geodäsie und Geoinformatik (September 2008)
  • 10/1998 - 12/2003: Studium der Geodäsie und Geoinformatik an der Universität Hannover, Auslandssemester an der Helsinki University of Technology, wissenschaftliche Hilfskraft am Institut für Photogrammetrie und GeoInformation in Hannover, Abschluss als Dipl.-Ing. "mit Auszeichnung"

Mi. 29.05.2013, 11:00 Uhr s.t.

Ort Raum 31/304
Vortragender Prof. Dr. Tracy Camp
Department of Electrical Engineering & Computer Science
Colorado School of Mines
Titel SmartGeo: Toward the Development of Intelligent Geosystems
Zusammenfassung Much of our world's subsurface is contaminated, due to legacy mining and milling sites; without treatment, the earth's water supply is at risk. Imagine a remediation system that monitors a contaminated subsurface weekly, intelligently determines its status, and autonomously reacts to immobilize the contamination and protect our water supply.
Earthen dams are critical components in our world's water resource infrastructure, but many are at or near their intended design life. Imagine an earthen dam that monitors itself daily, detects early onset of internal erosion, and takes action to avoid a catastrophic failure.
The goal of the SmartGeo program at the Colorado School of Mines is to turn these imaginations into reality. We are working to develop intelligent geosystems, in order to enable engineered and natural earth structures and environments to (1) sense their environment and (2) adapt to improve performance.
We work in conjunction with geophysicists and environmental engineers in order to connect these geosystems with our digital world through wireless sensor networks. To enable cost effective geophysical monitoring through wireless sensing, we developed a new wireless hardware platform called gsMote (geophysical signal mote). To enable accurate post-processing of geophysical data, we developed a new localization protocol to obtain precise mote locations. To reduce the energy requirements of the network, we are investigating whether compressive sensing techniques are effective with our geophysical data. In this presentation, I will discuss the motivation for our SmartGeo program, the progress we have made thus far, and the challenges that still exist to reach our goal of intelligent geosystems.
Kurzbiografie Tracy Camp is a Full Professor of Computer Science in the Department of Electrical Engineering and Computer Science at the Colorado School of Mines. She is the Founder and Director of the Toilers, an active ad hoc networks research group. Her current research interests include the credibility of ad hoc network simulation studies and the use of wireless sensor networks in geosystems. Dr. Camp has received over 20 grants from the National Science Foundation, including a prestigious NSF CAREER award. In total, her projects have received over $20 million dollars in external funding. This funding has produced 12 software packages that have been requested from (and shared with) more than 3000 researchers in 86 countries (as of October 2012). Dr. Camp has published over 80 refereed articles and 12 invited articles, and these articles have been cited almost 4,000 times (per Microsoft Academic Search) and over 7,000 times (per Google Scholar) as of December 2012.
Dr. Camp is an ACM Fellow, an ACM Distinguished Lecturer, and an IEEE Senior Member. She has enjoyed being a Fulbright Scholar in New Zealand (in 2006), a Distinguished Visitor at the University of Bonn in Germany (in 2010), and a keynote presenter at several venues, e.g., at the 7th International Conference on Intelligent Sensors, Sensor Networks and Information Processing (ISSNIP 2011) in Adelaide, Australia, and the 3rd International Conference on Simulation Tools and Techniques (SIMUTools 2010) in Malaga, Spain. In December 2007, Dr. Camp received the Board of Trustees Outstanding Faculty Award at the Colorado School of Mines; this award was only given five times between 1998-2007. She shares her life with Max (born in 2000), Emma (born in 2003), her husband (Glen), and three pets (two cats and a dog). The four humans are vegetarians who tremendously enjoy living in the foothills of the Rockies.