Projekte im WiSe 2018/19

Privacy Preserving People Sensing

  • Betreuung: Prof. Dr. Daniela Nicklas und Simon Steuer
  • Teilnehmer: 12

Bewegungsanalysen (?Tracking“) von Menschen und Gegenst?nden kann in vielen Anwendungen helfen, Prozesse effizienter, transparenter und sicherer zu machen. Bewegungsanalysen stellen jedoch einen Eingriff in die Privatsph?re der Betroffenen dar. Besonders problematisch sind solche Bewegungsanalysen bei Arbeitnehmern, denen durch die Auswertung erhebliche Nachteile entstehen k?nnen, etwa wenn Rückschlüsse auf ihre Leistungsf?higkeit m?glich sind. 

Die Herausforderung  besteht darin, datenschutzfreundliche Tracking-L?sungen zu schaffen, die durch Technikeinsatz sicherstellen, dass der Zugriff und die Verarbeitung von Tracking-Daten nur in zuvor von den betroffenen Parteien gemeinsam definierten Grenzen erfolgen kann. Hierzu werden Mechanismen aus den Bereichen der Kryptographie und der f?lschungssicheren Datenstrukturen (Distributed Lediger Technologies) verwendet.

Im studentischen Projekt sollen unter anderem aggregierte Informationen über einen Lokationstrack Privatsph?re-erhaltend ausgewertet und visualisiert werden sowie Pseudonymisierungs- und Anonymisierungsmethoden wie Online  K-Anonymit?t, z.B. für Ger?tekennungen, evaluiert und umgesetzt werden.

Die im Projekt behandelten Szenarien verfügen über Praxisbezug. Ein Szenario ist beispielswei?e Fairtracking von Brief- und Zeitungszustellungen.

Extraktion und Visualisierung biografischer Daten aus Texten

  • Betreuung: Prof. Dr. Andreas Henrich, Tobias Gradl
  • Teilnehmer: 20

In dem Projekt werden wir biografische Texte (z. B. aus dem Historischen Lexikon der Schweiz, http://www.hls-dhs-dss.ch/) betrachten. In den Texten sollen Tupel (Person, Ort, Datum[, Aktivit?t]) ermittelt werden. Als Beispiel würde im Text zu Martin Naef aus dem Satz ?1926 pr?sidierte N. die Genfer Handelskammer“ im Idealfall das Tupel (Martin Naef, Genf, 1926, pr?sidiert Handelskammer) gewonnen. Hierzu k?nnen verschiedene Bibliotheken der Textanalyse und des Natural Language Processing genutzt werden. Die Eintr?ge sollen dann auf Karten und Zeitleisten visualisiert werden. Hierzu kommen Web-Technologien und geeignete Tools zum Einsatz (siehe z. B. https://geobrowser.de.dariah.eu/). Gruppen k?nnen wahlweise den gesamten Prozess unterstützen oder sich auf die Textanalyse bzw. die Visualisierung konzentrieren.

Sensorinterpretation im Fluss

  • Betreuung: Prof. Dr. Diedrich Wolter
  • Teilnehmer: 10

Ziel dieses Projektes ist die Entwicklung eines robustes Verfahrens zur Steuerung eines Segelroboters. Der Segelroboter ist ein kleines autonom agierendes Segelboot (ca. 1m L?nge), welches als Sensorplattform zur Umweltbeobachtung eingesetzt werden soll. Mehrere Aufgaben sind dabei zu l?sen; eine Einteilung der Teilgruppen findet nach Interesse statt. Beispielsweise muss der Roboter in der Lage sein, trotz schlecht vorhersehbarer Windverh?ltnisse einen kollisionsfreien Kurs auf einem Gew?sser zu planen und diesen auch abzufahren. Dazu müssen die mit Unsicherheit behafteten Sensordaten (z.B. GPS, Lage- und Windsensorik) in Echtzeit ausgewertet werden. 

Projektteilnehmende k?nnen in diesem Projekt praktische Erfahrungen in der Verarbeitung von Sensordaten sammeln und Ihre Kenntnisse in Verfahren zur Dateninterpretation vertiefen. Sie k?nnen Techniken zur Handlungsplanung unter Unsicherheit und mit grob definierten Zielen erlernen, sowie sich in systemnahe Programmierung eines eingebetteten Robotiksystems vertiefen.

Predictive Maintenance in Large Scale Offset Printing

  • Betreuung: Prof. Dr. Diedrich Wolter, Maximilian Grimmer (MGO Launchpad)
  • Teilnehmer: 3

Bei der Mediengruppe Oberfranken ist die Früherkennung von Lagerverschlei? entscheidend für einen zuverl?ssigen Druck. In dem Projekt soll eine automatisierte ?berwachung und Verschlei?erkennung im Rahmen der Industrie 4.0 umgesetzt werden. Dies Projekt wird in Zusammenarbeit mit der Mediengruppe Oberfranken sowie ihren Accelerator Launchpad entwickelt.

Chatbot capabilities – timetracking and analysis of projects via Slack

  • Betreuung: Prof. Dr. Daniela Nicklas, Simon Steuer, Marcus Dommes (Bytabo)
  • Teilnehmer: 4

Durch die Hilfe von Chatbot-Funktionalit?ten sollen die Arbeitszeiten der Mitarbeiterinnen und Mitarbeiter von Bytabo über den Messenger (Slack) gespeichert und verwaltet werden. Dafür entwickeln die Studierenden ein spezielles Backend für die Kommunikation des Messengers Slack mit einer externen Datenbank. Darüber hinaus sollten die Studierenden eine visuelle Pr?sentation (Frontend) für die gespeicherten Informationen (z.B. Projektcharts/Diagramme) erstelle. Das Projekt findet in Kooperation mit der Bytabo GmbH statt.

Projekte im Sose 2018

Mobile Luftqualit?tsmessungen (MobiOnAir)

  • Betreuung: Prof. Dr. Daniela Nicklas und Simon Steuer
  • Teilnehmer: 8

Im Rahmen des Projekts sollen das Thema ?Luftdatenqualit?t“ aus verschiedenen Gesichtspunkten beleuchtet und bearbeitet werden. Im Fokus stehen dabei Feinstaubsensoren. Neben offiziellen Messstationen gibt es immer mehr sogenannte Citizen Science-Projekte, bei denen Bürger günstige Sensoren verwenden, um die Luftdatenqualit?t direkt an ihrem Wohnort zu messen. Auch in Bamberg gibt es bereits einige solcher Messstationen. 

In unserem aktuellen Projekt, Mobi-Luft (WiSe 17/18), bearbeiten wir unter anderem die folgenden Forschungsfragen: Wie gut sind diese Sensoren? Was l?sst sich aus den Messwerten ablesen? Und wie h?ngen die Messwerte von weiteren Faktoren wie z.B. Windrichtung oder Stra?enverkehr zusammen? Wie k?nnen unsere Feinstaubsensoren, mit Low-Power-Wide-Area Network (LPWAN), konkret LoRa, mobil werden?

Dieses Projekt wird auf den Ergebnissen von Mobi-Luft aufbauen. Schwerpunkt ist die Gegenüberstellung von mobilen und station?ren Feinstaubsensoren. Hierfür soll eine Testumgebung entwickelt werden. Es werden die folgenden Forschungsfragen beanwortet: Wie kann man mobil und station?r generierte Daten vergleichen? Was l?sst sich aus den verschiedenen Messwerten ablesen? Wie kann eine solche Testumgebung konzeptionell umgesetzt werden? Als UseCase dient die Idee, mobile Luftqualit?tsmessungen mit Bussen der Linie 910 durchzuführen (Innenstadt, Domberg, ...).

Das Projekt findet im Rahmen des Innovationslabors ?Living Lab“ statt. Es wird in Kooperation mit der Hochschule Coburg, Prof. Dr. Thomas Wieland durchgeführt. Die Bereitschaft, auch Termine in Coburg wahrzunehmen und mit Teammitgliedern aus Coburg zusammenzuarbeiten, wird erwartet.

Annotationsbasierte Segmentierung und Klassifikation von Bildbest?nden

  • Betreuung: Prof. Dr. Andreas Henrich, Martin Bullin
  • Teilnehmer: 15

Das Projekt adressiert die semantische Lücke bei Bildern, d.h. die Diskrepanz zwischen den Informationen, die man in einem Bild erkennen kann, und denen, die einem Computer zu dem Bild vorliegen. 

Da viele Bildbest?nde annotiert sind - jedoch ohne eine Zuordnung der Annotationen zu Bildsegmenten - liefern Bildsuchen zu Bildausschnitten oft unzureichende Ergebnisse. Gerade Verfahren des maschinellen Lernens (ML) zur ?hnlichkeitssuche k?nnten von diesen Mehrinformationen durch Segmentierung profitieren. 

Der Kernteil des Projekts wird darin liegen, Segmente in Bildern zu identifizieren. Auf der einen Seite sollen mit Hilfe von annotierten Bildbest?nden die optimalen Features zur Segmentierung gefunden werden. Features stellen dabei tiefergehende Bildinformationen wie Farb- oder Texturverteilungen dar. 

Auf der anderen Seite sollen ML-Verfahren ausgew?hlt und eingesetzt werden, die mit den erzeugten Features eine sinnvolle Segmentierung und inhaltlich passendende Zuordnung der Annotationen durchführen. Die Ergebnisse sollen schlie?lich in einer kleinen Suchl?sung für Bilder Einsatz finden.

AI Birds – qualitative physikalische Schlussfolgerungen und maschinelles Lernen zum Meistern eines Strategiespiels

  • Betreuung: Prof. Dr. Diedrich Wolter, Prof. Dr. Ute Schmied
  • Teilnehmer: 20

Ziel des Projektes ist es, den autonom agierenden Agenten BamBirds für die Teilnahme an der n?chsten Weltmeisterschaft in ?AI Birds“ (eine Variante von ?Angry Birds“) fit zu machen.

Das Computerspiel Angry Birds wurde von Forscherinnen und Forschern innerhalb der künstlichen Intelligenz ausgew?hlt als ein Ma?stab der F?higkeit zum intelligenten Umgang mit Alltagswissen. Um n?mlich im Spiel erfolgreich sein zu k?nnen, muss ein grobes Verst?ndnis physikalischer Zusammenh?nge auf ein Spiel übertragen werden und strategische Entscheidungen unter Unsicherheit getroffen werden. Das macht Angry Birds schwieriger als beispielsweise Strategiespiele mit vollst?ndiger Information wie zum Beispiel Go oder Schach.

Das Besiegen menschlicher Spieler in Angry Birds wird deshalb als n?chster Durchbruch in der Künstlichen Intelligenz (KI) gesehen.

Beacons and motion: Context-aware activity recognition

  • Betreuung: Prof. Dr. Daniela Nicklas and the mobi team
  • Teilnehmer: 8

Within the Living Lab, a Beacon network is installed that can be used for indoor localization.

The inshoerance sensor insole is a  wearable with motion sensing, cognitive alarming and real-time localization features that can detect our Beacons, e.g. whether someone moves in the stair case or in front of the cafeteria.

In this 9 ECTS project, we implement and compare activity recognition algorithms for this motion sensor and see how we can improve it by considering context information like location (based on Beacons) or time (like lecture times or cafeteria opening hours).

This project will be carried out in cooperation with the Bamberg company Safectory GmbH.

Projekte im WiSe 2017/18


Wie gut ist unsere Luft?

  • Betreuung: Prof. Dr. Daniela Nicklas, Simon Steuer
  • Teilnehmer: 9 (+ Coburger Teilnehmer)

Wir k?nnen viele Tage ohne Nahrung, bis zu vier Tage ohne Wasser, aber keine 10 Minuten ohne Luft überleben. Seit den 80gern hat sich zwar die Luftqualit?t in Deutschland stark verbessert, aber immer noch belasten Feinstaub oder Stickoxide unsere Gesundheit.

Im Rahmen des Projekts sollen das Thema ?Luftdatenqualit?t“ aus verschiedenen Gesichtspunkten beleuchtet und bearbeitet werden. Im Fokus stehen dabei Feinstaubsensoren. Neben offiziellen Messstationen gibt es immer mehr sogenannte Citizen Science-Projekte, bei denen Bürger günstige Sensoren verwenden, um die Luftdatenqualit?t direkt an ihrem Wohnort zu messen.

Im Projekt ?luftdaten.info“ des OK Lab Stuttgart entsteht so beispielsweise eine deutschlandweite Karte von Feinstaubmessungen, deren Daten ?ffentlich zur Verfügung stellen und für Analysen genutzt werden k?nnen. Auch in Bamberg gibt es bereits einige solcher Messstationen. Wir wollen herausfinden: Wie gut sind diese Sensoren? K?nnen sie LPWAN-Technologien angefragt werden? Was l?sst sich aus den Messwerten ablesen? Und wie h?ngen die Messwerte von weiteren Faktoren wie z.B. Windrichtung oder Stra?enverkehr zusammen?

Das Projekt wird in Kooperation mit der Hochschule Coburg, Prof. Dr. Thomas Wieland durchgeführt.

Mit freundlicher Unterstützung von Transition Bamberg und Bluepingu e.V.


Visualisierung von Verkehrszahlen auf Autobahnen mit aktuellen Web-Technologien

  • Betreuung: Dr. Daniel Blank, Sebastian Boosz
  • Teilnehmer: 25

Die Daten der Z?hlstellen auf Autobahnen (und Bundesstra?en) sind in gut aufbereiteter Form und fein aufgeschlüsselt frei zug?nglich.

Im Projekt soll in Teams von ca. 4 Personen an der Analyse und Visualisierung der Daten gearbeitet werden. Auf Client-Seite sollen aktuelle Web-Frameworks wie z.B. D3 eingesetzt werden. Auf der Server-Seite kann z.B. auf Java-basierte Technologien zurückgegriffen werden.

Das Projekt ist zun?chst ?Daten-getrieben“. Die Teams sollen auf Basis einer Sichtung der verfügbaren Daten überlegen, welche Visualisierungen für entsprechende Zielgruppen hilfreich sein k?nnten und diese dann in einer Web-Anwendung umsetzen.

Eine gedachte übergeordnete Zielsetzung k?nnte die Unterstützung von politischen Entscheidern bei ?berlegungen zur Zukunft des Autobahnnetzes sein.


Entwicklung und Umsetzung eines Spielkonzepts mit der Warcraft 3 Engine

  • Betreuung: Stefan Kufer, Sebastian Hahn, Andreas Henrich
  • Teilnehmer: 10

Im Rahmen des Projekts soll ein Spielkonzept ausgearbeitet und in einem vereinfachten Game Design Dokument (GDD) zu Papier gebracht werden. Anschlie?end wird das Konzept mit der Warcraft 3 Engine umgesetzt. Es werden auch alternative Projektvorschl?ge z.B. Simulatoren, berücksichtigt, welche allerdings auch mit der Warcraft Engine umgesetzt werden müssen.

Grundlagen des Gamedesigns werden vermittelt. Hierbei werden Mechaniken wie z.B. die Game Loop, Artifical Intelligence oder das Balancing angesprochen.

Zus?tzlich werden ?bungen zu diversen Themen z.B. Artifical Intelligence mit der Warcraft Engine durchgeführt.

Weitere Informationen zu Warcraft selbst und zur Entwicklungs-Community finden sich unter:
https://warcraft3.blizzard.com/de-de/

https://www.hiveworkshop.com/


Autonome Segelroboter: Sensorinterpretation im Fluss

  • Betreuung: Prof. Dr. Diedrich Wolter
  • Teilnehmer: 4

Ziel dieses Projektes ist die Entwicklung eines robustes Verfahrens zur Steuerung eine Segelroboters gem?? den Regeln des internationalen Wettbewerbs. Eine Motivation der Forschungen in diesem Gebiet ist es, kleine Schiffe (< 1m L?nge) als  mobile Sensorplattformen nutzen zu k?nnen. Die erste Herausforderung liegt in einer geeigneten Interpretation der auf dem Schiff aufgenommenen Sensordaten, um zuverl?ssig Kurs halten zu k?nnen sowie den weiteren Kurs windabh?ngig planen zu k?nnen. Die Kursplanung ist eine weitere Herausforderung, da trotz fehlender Information m?glichst gute Entscheidungen getroffen werden müssen.  Projektteilnehmende k?nnen in diesem Projekt praktische Erfahrungen in der Verarbeitung von Sensordaten sammeln und Ihre Kenntnisse in Verfahren zur Dateninterpretation vertiefen. Sie k?nnen Techniken zur Handlungsplanung unter Unsicherheit und mit grob definierten Zielen erlernen, sowie sich in systemnahe Programmierung eines eingebetteten Robotiksystems vertiefen.


Campus-Spiel für Erstsemester

  • Betreuung: Aboubakr El Hacen Benabbas, Golnaz Elmamooz
  • Teilnehmer: 13

Wenn man "neu" an einer Universit?t ist, ist es schwer, sich zurechtzufinden. Man k?nnte eine Standort-basierte Suchmaschine (z.B.  Google Maps) nutzen, doch was, wenn man nicht wei?, nach was genau man sucht? Das Ziel dieses Projekts ist, ein Mobile Spiel für neue Studenten zu entwickeln. Nachdem sie es gespielt haben, sollten sie die wichtigsten Orte des Studentenlebens in Bamberg kennen, wie die unterschiedlichen Universit?tsgel?nde (ERBA, Feki,...), wichtige Verwaltungsbüros und Treffpunkte in der Freizeit, wie die Untere Brücke.

2004 wurde bereits ein solches Spiel unter dem Namen "NexusRallye" für das Universit?tsgel?nde der Universit?t Stuttgart entwickelt. Das folgende Paper gibt einen Eindruck, wie ein solches Spiel designed und entwickelt werden k?nnte:

Nicklas, N. H?nle, M. Moltenbrey, and B. Mitschang, “Design and Implementation Issues for Explorative Location-based Applications: the NexusRallye,” 2004, p. 167―182.

 

Projekte im SoSe 2017


Mobilit?t von Studierenden

  • Betreuung: Prof. Dr. Daniela Nicklas und das Mobi Team

Das Living Lab ist eine Infrastruktur für die Smart City Forschung. Wir haben vor, mehrere Sensoren und Ger?te, die Sensoren ?hneln, zu nutzen, um Umgebungsdaten zu sammeln. Au?erdem m?chten wir den Bereich nach und nach vergr??ern und einen gro?en Teil der Stadt abdecken. Expansion bedeutet anspruchsvollere Aufgaben, wie das ?berwachen der Status der genutzten Sensoren. In diesem Projekt beobachten wir die Mobilit?t der Studierenden innerhalb und zwischen den Universit?tsgeb?uden (z.B.: ERBA <-> FEKI). Wir werden unterschiedliche Methoden nutzen, um die Mobilit?t zu messen und die gesammelten Daten analysieren, um Muster zu erkennen und Verbesserungen vorzuschlagen, z.B. dem Busdienst der Stadtwerke. Da Daten eine ausschlaggebende Rolle spielen, müssen wir die Qualit?t der gesammelten Daten und die Wirkung der verarbeiteten Ergebnissen untersuchen. Ausgehend von der Anzahl der Teilnehmer werden wir m?glicherweise eine oder mehrere der folgenden Technologien nutzen: 

  • WIFI tracking mit sogenannten Flowtrackern
  • Menschen z?hlen und tracken im ERBA Foyer
  • Crowdsensing mit einer Mobile App (die im Projekt entwickelt wird)

Wir haben vor, die gesammelten Informationen mit den Vorlesungspl?nen zu korrelieren.

Lernziele: 

  • Designen und Implementieren von Mobilit?tsstudien
  • Analysieren von Sensoren Daten mit Themen der Datenqualit?t
  • Lernen, Mobile Applikationen für Android Ger?te zu entwicklen

Mit freundlicher Unterstützung von Rakete 7 GmbH und Safectory GmbH.