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Oberseminar Informatik

Das Oberseminar Informatik (mittwochs, 08:30 Uhr, 93/E33) ist ein Forum zum wissenschaftlichen Austausch von Dozenten, Doktoranden und Studierenden. Vorgetragen werden Konzepte bzw. Ergebnisse von Bachelor- und Masterarbeiten aus den Arbeitsgruppen der Informatik (DI=Didaktik der Informatik, KO=Kombinatorische Optimierung, MI=Medieninformatik, SE=Software Engineering, TH=Theoretische Informatik, TI=Technische Informatik, VS=Verteilte Systeme, WB=Wissensbasierte Systeme)

Information für Studierende: Die Veranstaltung wird als Seminar klassifiziert. Ein Scheinerwerb ist nicht möglich. Für Bachelor- und Masterabsolventen sind Vorträge im OSI als Teil der Abschlussarbeit verpflichtend. Hinweise zur Vortragsgestaltung gibt der Betreuer. Pro Termin werden 3 Themen behandelt. Üblich sind ca. 20 Minuten Vortrag und 10 Minuten Diskussion.

Termin	Vortragende(r)	AG	Typ	Thema und Abstract
06.12.2017	Jonas Schievink	WB	BSC	Bau und Implementierung einer Steuerungseinheit für einen KURT2 Roboter mithilfe eines Raspberry Pis Ziel der Arbeit ist, in den vorhandenen KURT2-Robotern der Arbeitsgruppe Wissensbasierte Systeme den internen Steuerungsrechner aus den frühen 2000er-Jahren durch einen Raspberry Pi 2 zu ersetzen und bei dieser Gelegenheit einen Teil der internen Steuerungssoftware zu modernisieren. Der Raspberry Pi soll die Motortreiber steuern und die Encodersignale auswerten, um Odometriedaten zu erhalten. Die Steuerungssoftware soll als ROS-Node implementiert werden, der auf dem Raspberry Pi läuft. Sie soll kompatibel zu bestehenden Paketen für KURT-Roboter werden um eine einfache Integration in bestehende ROS-Setups zu ermöglichen.
06.12.2017	Alexander Löhr	WB	BSC	Generierung texturierter Meshes aus Riegl Laserscan-Projekten In dieser Bachelorarbeit geht es um die Implementation eines Tools für die Bibliothek Las Vegas Reconstruction (LVR), mit dem aus Riegl Laserscan-Projekten automatisch texturierte Meshes generiert werden können. Grundlage für die Texturen sind hierbei Fotografien, die während des Scannens der Umgebung mit einer hochauflösenden Kamera aufgenommen wurden. Aufgabe dieses Tools ist es also, die Riegl Laserscan-Projekte einzulesen, zu parsen und danach aus den Punktwolken- und Kameradaten mit LVR ein texturiertes Mesh zu generieren und in einem passenden Austauschformat abzuspeichern.
06.12.2017	Hannes Janott	WB	BSC	Integration von Grid Map in Move Base Flex sowie Local- und Global Planner und Recovery Behavior Grid Map ist eine an der ETH Zürich entwickelte Bibliothek für 2D-Kartenrepräsentationen. Der 2D-Ringspeicher in Grid Map optimiert das Verschieben einer Karte gegenüber anderen 2D-Kartendarstellungen. Bei der Navigation des Roboters, müssen in dieser Struktur, weniger Daten verändert werden.Die derzeitige Implementation des Navigations-Framworks Move Base Flex sowie des Navigation Stacks von ROS (Robot Operating System) setzen auf die Kartenrepräsentation Costmap 2D. In dieser Arbeit soll Grid Map nativ in Move Base Flex und Basisbestandteile des Navigation Stacks integriert werden. Move Base Flex bietet hierzu eine neue und einfache Möglichkeit die Integration zu gestalten. Die unterliegende Datenstruktur lässt sich austauschen, indem das Interface der abstrakten Klassen implementiert wird.
13.12.2017	Christoph Knauft	SE	BSC	Evaluierung und Einführung eines Configuration Management Systems und dessen Einbindung in einen Continuous Delivery Prozess Die vorliegende Arbeit wurde im Rahmen eines Projekts bei der Firma ISIOS GmbH mit Sitz in Osnabrück umgesetzt. Anforderung waren die Evaluation und Einführung eines Softwaretools, mit dem mehrere Hundert Rechner in einem Filialbetrieb zentral konfiguriert werden können. Zu diesem Zweck wurde eine fachliche Anforderungsanalyse durchgeführt, anhand derer die Konfigurationsmanagement-Systeme Salt und Ansible hinsichtlich ihrer Eignung miteinander verglichen wurden. Als weiterer Lösungsansatz wird der Prototyp einer selbst entwickelten Anwendung vorgestellt, die Docker-Images und Docker-Container per REST API verwalten kann. Zunächst werden jedoch die theoretischen Grundlagen von DevOps, Infrastructure as Code, Konfigurationsmanagement, Continuous Delivery und Docker vermittelt. Anhand der Einführung des Produkts Salt wird abschließend betrachtet, wie sich ein Konfigurationsmanagement-System in einen Continuous Delivery Prozess einbauen lässt.
13.12.2017	Aysenur Süer	KO	MSC	Heuristische Optimierungsalgorithmen für Stacking-Probleme Das Lagern von Gegenständen in Stapeln mit begrenzter Höhe ist ein häufig vorkommendes Problem in der Praxis. Gegenstände, die mit Zügen, LKW oder Schiffen in einem teilgefüllten Lager ankommen, müssen unter der Restriktion von sogenannten „stacking contraints“ in Stapeln organisiert werden. Das Ziel ist, eine Sequenz von Mengen von Gegenständen in Stapeln zu lagern, sodass die Anzahl der Stapel, die Anzahl von späteren Umlagerungen oder Transportkosten minimiert werden. In dieser Arbeit werden Heuristiken entwickelt, die in der Lage sind solche Stacking-Probleme zu lösen. Daneben werden verschiedene MIPs formuliert und zum experimentellen Vergleich genutzt.
13.12.2017	Matthias Bultmann	KO	MSC	Optimierungsalgorithmen zur Effizienzsteigerung in einem Hochregallager In dieser Masterarbeit sollen nicht ausgeschöpfte Produktionspotentiale eines Hochregallagers in einer Firma der Region analysiert werden. Durch eine schlechte Abstimmung im Lager kann es zu Wartezeiten kommen, in denen die Mitarbeiter unproduktiv sind. Ziel der Arbeit ist es, Methoden zu entwickeln, mit denen diese Wartezeiten eliminiert werden können. Dazu wird einerseits ein Algorithmus entwickelt, der das Planen der auszulagernden Jobs verbessern soll. Ein weiterer Algorithmus kümmert sich um eine Vorsortierung des Hochregallagers.
10.01.2018	Nathan Wollek	SE	BSC	Optimierung von Produktions- und Wartungsprozessen mithilfe mobiler Endgeräte In dieser Bachelorarbeit werden Prozessoptimierungen im industriellen Umfeld (Industrie 4.0) untersucht. Vorgestellt werden die Ergebnisse des analysierten Prozessablaufs der Produktion und Wartung von Schaltschränken. Darauf aufbauend ist in der Bachelorarbeit eine Assistenzsoftware entwickelt worden, welche über mobile Endgeräte die Anbindung des Arbeiters an die Prozesskette ermöglicht. Eine anschließende Evaluation zeigt Erfolge und Herausforderungen bei der Umsetzung derartiger Assistenzsysteme auf.
10.01.2018	Enno Lohmeier	SE	MSC	Platform as a Service (PaaS) für die Entwicklung und den Betrieb webbasierter Cloud-Anwendungen In der Unternehmenspraxis werden häufig Softwarelösungen eingekauft oder selbst entwickelt, die Anwendern in einem übergeordneten Web-Portal bereitgestellt werden sollen. Dabei ist sowohl die Durchgängigkeit des Nutzungserlebnisses als auch die Integration einer zentralen Autorisierung mit Single-Sign-On eine Herausforderung. Um verschiedene Anwendungen mit zentraler Autorisierung und Single-Sign-On zugänglich zu machen, wird in dieser Masterarbeit eine webbasierte Platform as a Service (PaaS) erstellt. Dies beinhaltet auch die Umsetzung einer Style-Vorgabe und einer einheitlichen Navigation. Im Detail beschäftigt sich die Masterarbeit mit dem Setup des URL-basierten Routings, der Erstellung eines Autorisierungsdienstes unter Verwendung des Autorisierungsprotokolls OAuth 2.0 und einer Beispiel-OAuth 2.0-Implementierung für das Django-Framework.
10.01.2018	Magnus Upmann	KO	MSC	Premarshalling unter Unsicherheiten In Container-Verladestationen sind die Abholzeiten der Container unabhängig von den Ankunftszeiten. Dies führt zusammen mit der begrenzten Stellfläche dazu, dass die Container bei ihrer Ankunft ungünstig gestapelt werden, d.h. so, dass Container, die früher abgeholt werden, unter Containern stehen, die später abgeholt werden. Dadurch entstehen bei der Abholung unerwünschte Verzögerungen. Ziel des Premarshalling ist es, die Container zwischen Anlieferung und Abholung so umzusortieren, dass diese Verzögerungen vermieden werden. Beim Premarshalling unter Unsicherheit soll außerdem beachtet werden, dass die Abholzeiten eventuell nicht genau bekannt sind (z.B. könnten sich LKWs verspäten). Auch in solchen Fällen soll es bei der Abholung zu keinen Verzögerungen kommen; die Lösungen sollen also robust sein. In der Masterarbeit werden verschiedene Robustheitskonzepte auf ihre Eignung für das Premarshalling hin untersucht.
17.01.2018	René Helmke	VS	BSC	Konzeptionierung und Implementierung eines Proxys für erhöhten Datenschutz in Controller Area Networks Moderne Kraftfahrzeuge bestehen aus komplexen Sensor-Aktor-Netzen. Die Kommunikation zwischen elektronischen Komponenten wird typischerweise mit anwendungsspezifischen Derivaten eines Controller Area Networks (CAN) realisiert. Hauptcharakteristik eines CAN ist die Übermittlung von Informationen mittels Broadcasting. Dieser Sachverhalt stellt aus Sicherheits- sowie Datenschutzperspektive ein Problem dar: jeder Netzwerkteilnehmer kann beliebige Daten empfangen und senden. Hierdurch werden insbesondere in der Landwirtschaft Situationen geschaffen, in denen Informationen verschiedener Eigentümer an alle Netzwerkteilnehmer übermittelt werden. Ziel dieser Bachelorarbeit ist die Konzeptionierung und Implementierung eines Proxys für das auf CAN basierende ISOBUS-Protokoll, welches überwiegend im landwirtschaftlichen Bereich eingesetzt wird. Um die Auswertung von Informationen zu erschweren, soll der Proxy als Man-in-The-Middle zwischen Komponenten agieren. Hierfür werden Informationen selektiv gefiltert oder aber verzerrt, um die Funktionstüchtigkeit einer Maschine weiterhin zu gewährleisten.
17.01.2018	David Rolfes	TH	BSC	Evaluation eines Algorithmus zur Berechnung minimaler 2-Kanten-zusammenhängender spannender Teilgraphen in subquadratischer Laufzeit In dieser Bachelorarbeit wird ein asymptotisch schneller Algorithmus zur Berechnung von minimalen 2-Kanten-zusammenhängenden spannenden Teilgraphen evaluiert. Ein Graph ist minimal 2-Kanten-zusammenhängend, wenn keine Kante entfernt werden kann, ohne das der Graph den 2-Kanten-Zusammenhang verliert. Des Weiteren ist der berechnete Teilgraph spannend, er enthält somit weiterhin alle Knoten des Originalgraphs. Die Berechnung eines minimalen 2-Kanten-zusammenhängenden spannenden Teilgraphs aus einem 2-Kanten-zusammenhängenden Graphen ist ein Problem, das sich in Polynomialzeit lösen lässt. Es werden verschiedene Varianten eines Algorithmus, mit subquadratischer Laufzeit, implementiert. Diese Varianten werden dann untereinander und mit dem naiven Algorithmus, mit quadratischer Laufzeit, verglichen. Dabei wird die Laufzeit sowie die Qualität der Ergebnisse analysiert.
17.01.2018	Bao Tran	KO	BSC	*A-Algorithmen für das Container Relocation Problem** Das Entladen von Containern aus einem Lager ist eine der typischen Aufgaben an einem Hafen. Dabei werden die Container stapelweise nebeneinander in sogenannten 'Bays' gelagert. Die Container müssen bei einer Auslagerung einzeln in einer festen vorgegebenen Sequenz aus dem Lagerbereich entnommen werden. Befindet sich der nächste auszulagernde Container nicht oben auf einem Stapel, so müssen die Container, welche sich über diesem Container befinden, auf andere Stapel umgelagert werden. Da das Umlagern eines Containers ('Relocation') zeitaufwändig ist, wird beim 'Container Relocation Problem' versucht, die Anzahl der Umlagerungen zu minimieren. In der Bachelorarbeit wird das Container Relocation Problem mit A*-Algorithmen gelöst.
24.01.2018	Konstantin Obermann	WB	BSC	Entwicklung einer Softwarearchitektur zur Einbindung und Performanzevaluation verschiedener Bildverarbeitungsbibliotheken in einer gemeinsamen Pipelinestruktur Das Unternehmen FiconTEC Service GmbH entwickelt für jeden Auftrag individuell ausgestattete Produktionsmaschinen für den industriellen Einsatz. Damit diese Maschinen Aufgaben wie Mikromontage, Oberflächeninspektion oder Lageerkennung automatisiert durchführen können, erstellen Prozessentwickler Bildverarbeitungssequenzen und parametrisieren diese mithilfe der proprietären Softwarebibliothek HALCON. Da das Bereitstellen der Lizenzen einen erheblichen Kostenfaktor darstellt, besteht die Überlegung, gängige Bildverarbeitungsroutinen mithilfe der OpenCV Bibliothek umzusetzen, welche die prominenteste open-source Alternative zur Bildverarbeitung darstellt. Das Ziel dieser Arbeit ist es, eine flexible Softwarearchitektur zu entwickeln, um HALCON und OpenCV Komponenten in einer gemeinsamen Verarbeitungspipeline zu integrieren und in-place Benchmarkings durchzuführen, und anschließend die Laufzeit, Arbeitsspeicher- und Prozessorauslastung beider Bibliotheken gegenüberstellen zu können.
24.01.2018	Kevin Rüter	WB	BSC	Change Detection mithilfe des KinectFusion Algorithmus Der KinectFusion Algorithmus, entwickelt von der Firma Microsoft, macht es möglich, mittels aus einer RGB-D Kamera extrahierten Tiefenbildern, 3D-Rekonstruktionen zu generieren. Hierbei können die empfangenen Tiefenwerte verarbeitet und in einem vordefinierten TSDF-Volumen (Truncated Signed Distance Function) gegebenfalls aktualisiert und gespeichert werden. In dieser Bachelorarbeit soll anhand des Volumens erkannt werden, ob ein Objekt innerhalb der Kamera-Szene hinzugefügt oder entfernt wurde. Dies soll in das bestehende Las Vegas Reconstruction Toolkit der Universität Osnabrück eingebettet werden.
24.01.2018	Sabine Rast	WB	BSC	Modellierung dynamischer Hindernisse in 3D Mesh-Karten für Navigationsplannung Bei der Navigation von autonomen Robotern stellen dynamische Hindernisse einen signifikanten Teil der Planung dar. So sollte der Roboter in der Lage sein nach der Aufnahme der Umgebung auftauchende Hindernisse zu erkennen um dann um diese planen zu können und somit nicht mit ihnen zu kollidieren. Im Laufe dieser Bachelorarbeit soll das ROS-Packet Mesh-Navigation, welches eine Navigationsplanung auf 3D Mesh-Karten bereit stellt, um die Modellierung dynamischer Hindernisse erweitert werden. Hierbei sollen drei Varianten implementiert, evaluiert und untereinander verglichen werden. Hierbei wird die Laufzeit als kritischer Faktor betrachtet, aber auch die Korrektheit der Modellierungen und die Grenzen der einzelnen Modelliervarianten werden evaluiert.
31.01.2018	Alona Sakhnenko/Igor Molcean	WB	BSC	Development of declarative drone control system using Computer Vision and Augmented Reality UI The goal of the project is to improve user experience of a flying drone control from the 3rd person point of view by designing and implementing an application that allows so-called declarative (task-oriented) control approach. The system combines an intuitive user interface based on Augmented Reality techniques, state-of-the-art Computer Vision algorithms for online drone's pose detection and ROS-based core unit for interaction with the drone.
31.01.2018	Raphael Marx	KO	BSC	Optimierungsalgorithmen zur Verschnittoptimierung Bei der Produktion eines Unternehmens in der Region werden die benötigen Einzelteile eines Auftrags zunächst in einer Farbe beschichtet und anschließend auf die richtige Länge zugeschnitten. Da die Restlängen der beschichteten Stangen nicht wieder eingelagert werden können, wird pro Auftrag Material verschnitten, das anschließend entsorgt werden muss. In dieser Bachelorarbeit werden unterschiedliche Lösungsalgorithmen für das eindimensionale Verschnittproblem implementiert. Es soll geprüft werden, ob durch Zusammenfassen mehrerer Aufträge die Höhe des Materialverbrauchs verringert werden kann.
07.02.2018	ab 9:00 Uhr			Vorstellung Seminare SoSe 18