Themen Abschlussarbeiten

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Carl von Ossietzky Universität Oldenburg
Fak. II - Dept. Informatik
Abteilung Systemanalyse und -optimierung
26111 Oldenburg

+49 (0) 441 / 9722-117 (Sekretariat)

OFFIS e. V., Escherweg 2, 26121 Oldenburg

www.offis.de

Themen Abschlussarbeiten

Bachelor- und Masterarbeiten (BSc und MSc)

Beratung

In diesem Bereich werden aktuelle Themen für Bachelor- und Masterarbeiten veröffentlicht. Dabei handelt es sich im internen Bereich i.d.R. um Arbeiten im Rahmen unserer Forschungsarbeiten und bei den externen Ausschreibungen um Arbeiten, die von Unternehmen bzw. in Kooperation mit diesen ausgeschrieben werden. Die ausgeschriebenen Arbeiten stellen nur einen Teil der möglichen Themen dar. Bitte sprechen Sie bei Interesse immer auch die entsprechenden Mitarbeiter an.

Eine Seite zum Ablauf einer Studienarbeit beschreibt die Schritte zur fertigen Arbeit und zeigt, wie Betreuung durch die Ansprechpartner in der Abteilung Systemanalyse und -optimierung geboten wird.

Noch ein wichtiger Hinweis für die Studierenden der Wirtschaftsinformatik: Die Arbeiten müssen nicht in den Abteilungen der Wirtschaftsinformatik (IS, VLBA und SAO) gemacht werden. Sie können auch bei allen anderen Abteilungen des Departments eine Abschlussarbeit machen.

Die Teilnahme am Oberseminar ist für Kandidaten verpflichtend. Die Daten dazu sind den Terminen zu entnehmen. Im Rahmen des Oberseminars sollen Studierende ihre Arbeitsergebnisse im Rahmen ihrer Studienarbeiten (Bachelor, Master) oder Dissertation vorstellen. In diesem Zusammenhang besteht auch Gelegenheit, Probleme mit Inhalt oder Darstellung bestimmter Sachverhalte anzusprechen und gemeinsam zu diskutieren. Das Seminar dient auch dazu, das Präsentieren geplanter Vorträge zu üben. Das Oberseminar wird über eine Veranstaltung im Stud.IP organisiert.

Folgende Themenschwerpunkte werden von der Abteilung Systemanalyse- und optimierung neben den bereits ausgeschriebenen Arbeiten betreut:

  • Maritime Datenanalyse und Datenverarbeitung (Prof. Axel Hahn)
  • Verifikation und Validierung maritimer Technologien (Prof. Axel Hahn)
  • Maritime Technologien (Prof. Axel Hahn)
  • Automatisierung von Transportsystemen (Prof. Axel Hahn)
  • Modellierung und Simulation von Verkehrssystemen (Prof. Axel Hahn)
  • Planungs- und Schedulingprobleme in der Logistik (Prof. Jürgen Sauer)
    • Agentenbasierte Systeme, KI-Planungsverfahren
    • Koordination von Planungssystemen, Multi-Site Scheduling
    • Transportplanung, Ablaufplanung, reaktive Planung
    • Intelligentes Monitoring

Bitte beachten: Eigene Vorschläge sind zu den o.a. Themen willkommen! Vereinbart einen Termin mit einem Ansprechpartner um eigene Themen zu entwickeln.

Thema Ansprechpartner BSc MSc

Konzeption und prototypische Realisierung eines automatisierten Verfahrens für Verifikation und Validierung von Software eines Bedienterminals (Bachelor / Master)

Ziel der Arbeit ist es, am Beispiel eines Benutzerendgeräts (Terminals) aus der Landwirtschaft ein allgemein anwendbares Testverfahren mit dem Fokus auf bestehende oder künftige Funktionalitäten, wie beispielsweise Georeferenzierungen, zu etablieren. Hierbei sollen u.a. standardisierte Testverfahren wie Hardware in the Loop (HiL) Berücksichtigung finden. Das Testverfahren soll es somit ermöglichen, neue Softwareversionen hinsichtlich existierender Anforderungen zu verifizieren und auf Basis festgelegter Nutzungsziele zu validieren. Dabei steht die Möglichkeit der Übertragbarkeit des Testverfahrens auf weitere Funktionalitäten im Vordergrund.
Hierfür soll zunächst ein Vorgehensmodell für unterschiedliche Funktionstests entwickelt werden sowie erste Tests definiert werden. Im Anschluss erfolgt die prototypische Umsetzung dieses Vorgehensmodells am Beispiel des Tests neuer  Funktionen in der Software eines Bedienterminals zur Maschinensteuerung.   Hierzu gehört auch die automatisierte Erstellung eines Abschlussberichts zur  Dokumentation der Tests sowie die Bereitstellung von Informationen die eine  manuelle Nachstellung und Analyse etwaiger Softwarefehler ermöglichen. Die  Abschlussarbeit erfolgt in Kooperation mit Amazonen-Werke H. Dreyer GmbH &  Co. KG in Hasbergen-Gaste.
Weitere Informationen sind hier zu finden: http://amazone.de/3957.asp

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Modellierwerkzeug zur Missionsplanung 
Erstellung eines Werkzeuges für die Beschreibung von Handlungsanweisungen für nautische Manöver

Prof. Axel Hahn   x

Visualisierung von Planungsverfahren für die Lehre
unterschiedliche Planungsverfahren sollen an Beispielszenarien dargestellt werden können

Prof. Jürgen Sauer x x

Reaktive Planung
reaktive und robuste Planungsansätze sollen entwickelt und ggfls. mit Simulationsansätzen überprüft werden

Prof. Jürgen Sauer x x

Scheduling in verschiedenen Anwendungen
Entwicklung von Planungs- und Schedulinglösungen für unterschiedliche Anwendungsbereiche, z.B. im Energiebereich oder in der Projektplanung (RCPS). Das enthält meist auch Aspekte der reaktiven Planung

Prof. Jürgen Sauer x x

Dynamikmodell Forschungsboot Josephine
Entwicklung eines Agenten im Rahmen einer Maritimen Verkehrssimulation für das Forschungsboot Josephine. Hierzu ist das Verhalten auf See zu erproben und ein entsprechendes Modell zu entwickeln

Prof. Axel Hahn x x

Maritimes Forschungsdatenmanagement

Im Zeitalter von BigData ist die Verarbeitung riesiger Datenmengen keine Besonderheit mehr. Mit wachsender Menge von Daten steigt allerdings auch der Bedarf an Datenmanagement-Lösungen. Besonders in der Forschung müssen oft Daten aus verschiedenen unabhängigen Quellen zusammengeführt werden.

Auch in der maritimen Domäne werden inzwischen riesige Menge von Daten aufgezeichnet. Verkehrsdaten, Wetterdaten oder Radardaten sind nur einige Beispiele. Es gilt die besonderen Anforderungen in diesem Bereich zu erkennen und Lösungen für das Management solcher Daten zu entwerfen. Häufig wird dies durch Plattformlösungen realisiert, die mehrere dezentrale Datenquellen miteinander verbinden. Abschlussarbeiten in diesem Bereich können sich mit Datenarchitekturen, Anwendungsbeispielen mit maritimen Data Mining, Sicherheitsaspekten, Integration von KI in das Datenmanagement oder weiteren eigenen Themenvorschlägen beschäftigen.

Julius Möller x x

Contract-based Monitoring

Bei der Verifikation und Validierung von hochautomatisierten und autonomen Systemen ist es notwendig zu überprüfen, ob das zu testende System (SuT) die zu überprüfenden Anforderungen erfüllt. Diese Sicherstellung kann dabei mithilfe von Contracts durchgeführt werden. Dabei müssen die Anforderungen in Contracts übersetzt und die Einhaltung dieser zur Laufzeit überprüft werden. Hierbei soll die Anwendungsmöglichkeit von Contracts zum Monitoring von SuT untersucht und prototypisch umgesetzt werden, anhand eines gegebenem SuT.

Janusz A. Piotrowski X X
Maritime Verkehrssimulation
Entwicklung weiterer Agenten für die Simulation von Schiffen mit unterschiedliem Verhalten und Dynamik, Umwelt, Störgrößen etc.
Prof. Axel Hahn x x
Maritime Traffic Collision System
Beschreibung der Prozesse für eine sichere Einbindung in die Verkehrsabwicklung für ein MTCAS in Anlehnung an die Lösung für die Luftfahrt.
Prof. Axel Hahn x x
Verkehrsoptimierung für die Elbe

System für die Berechnung einer optimalen Abwicklung des Schiffsverkehrs für begrenzte Fahrwasser.

Prof. Axel Hahn x x

Automatische Identifizierung von Hafenobjekten auf Bilddaten

Im Forschungsprojekt AMISIA wird ein hochautomatisiertes Baggerschiff konzipiert, welches ferngesteuert im Emder Hafen eingesetzt werden soll. Die von Kameras an Bord des Schiffes produzierten Bilder werden an eine Landstation geschickt und helfen den Operatoren an Land, die Umgebung des Baggerschiffs wahrzunehmen. Intelligente Systeme sollen zudem die Operatoren an Land unterstützen und eine sichere Fernsteuerung gewährleisten.

Eine Möglichkeit ist die automatische Auswertung der Bilddaten, um Hafenobjekte, wie zum Beispiel Kaimauern, Dalben oder andere Schiffe, in der Umgebung identifizieren zu können. Ziel der Abschlussarbeit ist die Implementierung und Evaluation eines Algorithmus zur automatischen Identifizierung solcher Hafenobjekte.

Die zu nutzende Datenbasis besteht aus Bilddaten aus einem realen Feldtest im Emder Hafen. Diese Bilder sollen zum Training eines entsprechenden Algorithmus genutzt werden.

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Vergleich von Path-Planning Algorithmen für ein hochautomatisiertes Schiff

Im Emder Hafen findet eine kontinuierliche Unterhaltungsbaggerung statt, indem das Sediment mit Luftsauerstoff in Verbindung gebracht wird und so in der Schwebe gehalten wird. Das Vorgehen ist vergleichbar mit der Funktionsweise eines Rasenmähroboters und dem Mulchen. In der Praxis ist der Hafen in heterogene Polygone eingeteilt, die unterschiedliche Soll-Tiefen besitzen.

Für die Automatisierung eines Baggerschiffs wird eine automatisierte Bahnenplanung benötigt. Diese Bahn muss sicherstellen, dass alle zu unterhaltenden Polygone in den Hafengewässern besucht werden. Zur Emissionsreduktion und Treibstoffeinsparung, muss die Bahn dabei möglichst effizient geplant werden. Das Problem kann somit als Path Planning Problem interpretiert werden.

Im Rahmen der Masterarbeit sollen unterschiedliche Algorithmen zur Lösung des Path Planning Problems im Emder Hafen miteinander verglichen werden. Ziel der Arbeit ist es, eine wissenschaftlich fundierte Empfehlung für den Einsatz eines Algorithmus abzugeben.

Für die Arbeit muss eine domänenübergreifende Übersicht über existierende Algorithmen zur Lösung des Path Planning Problems erstellt werden. Aus der erarbeiteten Übersicht sind geeignete Algorithmen auszuwählen und zu implementieren. Es wird erwartet, dass ein geeignetes Evaluationskonzept erstellt wird, mit dem die implementierten Algorithmen miteinander verglichen werden können. Auf Basis dieser Evaluation soll abschließend eine Empfehlung abgegeben werden, welcher Algorithmus für das vorliegende Problem genutzt werden könnte.

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(Stand: 18.05.2022)