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Abschlussarbeiten - Bachelor, Master und Diplom

Im folgenden stelle ich Themen vor, die ich gerne im Rahmen einer Bachelor-, Master- oder Diplomarbeit betreue. Für eigene Ideen, die sich in meine Forschungsinteressen einordnen lassen, bin ich ebenfalls stets offen. Zu diesem Zweck kann vielleicht auch die Liste der bereits abgeschlossenen Arbeiten als Anregung dienen.

Weitere Seiten zu diesem Thema:

Aktuelle Ausschreibungen

Die derzeit von mir angebotenen Arbeiten sind auch auf der offiziellen Seite der Arbeitsgruppe verlinkt. Dort finden sich auch Themenvorschläge anderer Mitglieder der Arbeitsgruppe Wissensbasierte Systeme (Künstliche Intelligenz).

Liste der Themenvorschläge

Blickbasierte Interaktion

Online Messung und Nachkorrektur der Genauigkeit von Blickerfassung (Bachelor/Master)

Die Messung der Blickbewegungen geschieht bei uns mit einem kopfgetragenen Eye-Tracking System, bei dem die beiden Augen mit jeweils einer Kamera erfasst werden. Um eine möglichst genaue Erfassung der Blickrichtung zu ermöglichen, wird das System auf den jeweiligen Benutzer kalibriert.

Während der Interaktion kann es dann unter Umständen zu einer Verschiebung der Kameras relativ zum Auge kommen (Drift), z.B. dann, wenn der Benutzer versehentlich an die Kameras kommt, hustet oder sich rasch bewegt.

Um eine hohe Qualität der Blickbewegungsmessung zu gewährleisten, ist es notwendig, diese Verschiebungen automatisch zu erkennen und den Benutzer darauf hinzuweisen. Erstrebenswert wäre es, wenn man kleinere Verschiebungen automatisch korrigieren könnte (Driftcorrection).

Inhalte/Ziele

Vorkenntnisse

Optimierung von 3D-Rendering auf der Basis von Informationen über die Blickrichtung (Bachelor/Master)

Die Qualität der visuellen Darstellung in der virtuellen Realität hängt sehr stark auch von der Genauigkeit der Erfassung der Blickrichtung des Benutzers ab. Bislang wird hier in der Regel alleine die Kopfposition und -orientierung gemessen. Mit der Erfassung der Blickrichtung der einzelnen Augen liegen nun deutlich genauere Informationen über die Blickrichtung vor.

In dieser Arbeit soll die graphische Darstellung bezogen auf die Blickrichtung verbessert werden. Dazu können verschiedene Aspekte berücksichtigt werden, wie z.B. Level-of-Detail im Fokusbereich oder Tiefenschärfe, um nur eine kleine Auswahl zu nennen. Im Rahmen der Bachelorarbeit würde eine Auswahl existierender Vorschläge ausgewählt und umgesetzt werden. Im Rahmen der Masterarbeit würde ein neues Verfahren entwickelt werden.

Inhalte/Ziele

Vorkenntnisse

Werkzeugerstellung für die Visualisierung von Attention Volumes (Bachelor)

In unserer aktuellen Forschung beschäftigen wir uns auch mit der Erfassung der Blickposition, die aus der Stellung der beiden Augen (Vergenz) abgeleitet werden kann. Mit dieser Methode ist es deutlich genauer möglich, die visuelle Aufmerksamkeit eines Benutzers zu erfassen.

Um die erfassten Daten räumlich darstellen zu können, wurden die Attention Volumes entwickelt. Dabei handelt es sich um volumetrische Darstellungen (Volume Rendering) der Aufmerksamkeitsverteilung, z.B. in Form von Hitzewolken in denen Bereiche, die eine besonders hohe Aufmerksamkeit auf sich gezogen haben, rot hervorgehoben werden.

Anwendungsgebiete dieser Verfahren sind zum einen in der Forschung, im Bereich der Linguistik und Psychologie, aber auch und insbesondere im Bereich der Usability- und Ergonomiemessung komplexer Installationen (Leitwarten, Cockpits, etc).

Im Rahmen der Arbeit soll ein Software-Werkzeug entwickelt werden, dass den Forscher bei der Visualisierung der aufgezeichneten Daten unterstützt. Dabei setzt die Arbeit auf vorliegende Algorithmen zur Erfassung und Generierung der Attention Volumes auf.

Inhalte/Ziele

Vorkenntnisse

Blickbasierte Informationsdarstellung für soziale Netzwerke (Bachelor/Master)

Über die Erfassung der Blickrichtung liegen dem Computer nun sehr genaue Informationen über die aktuelle Aufmerksamkeit des Benutzers vor. Diese Informationen sollen in dieser Arbeit genutzt werden, um gezielt Inhalte lokal am Objekt einzublenden. Am Desktop kommen Mouse-Over Ereignisse und Effekte dieser Art der Interaktion am nächsten. Die Idee ist, Informationen stets gezielt vor Ort anzuzeigen, im Allgemeinen das visuelle Interface jedoch nicht zu überladen.

Die Vorteile der Nutzung von Blickbewegungen liegen dabei zum einen in der deutlich höheren Geschwindigkeit, darin, dass die Hände zur Interaktion frei bleiben und in der Möglichkeit, direkt im Programm ein genaueres Feedback darüber zu erhalten, womit sich der Benutzer gerade beschäftigt.

Als Ausgangspunkt für die Arbeit können existierende interaktive Visualisierungen der Sozialen Netzwerke Last.FM oder Facebook dienen.

Inhalte/Ziele

Vorkenntnisse

 

Interaktive 3D-Grafik im WWW

3D-Visualisierung sozialer Netzwerke im WWW (Bachelor)

Plattformen für soziale Netzwerke, wie Xing, StudiVZ oder Facebook, bieten derzeit noch wenig effektive Werkzeuge an, sich ein klareres Bild über das eigene soziale Netzwerk zu machen. Oftmals verkommen die komplexen Strukturen in der Darstellung für den Benutzer zu einfachen Listen.

Im Rahmen dieser Arbeit soll ein Konzept für eine interaktive 3D-Visualisierung eines sozialen Netzwerks erarbeitet werden. Die Umsetzung könnte z.B. als App für Facebook geschehen. Ein Beispiel für eine solche Anwendung ist FriendGraph3D, welches in der AG Wissensbasierte Systeme entwickelt wurde und als Ausgangspunkt der Arbeit verwendet werden kann.

Inhalte/Ziele

Vorkenntnisse

Interaktive 3D-Graphen für Suche und Exploration (Bachelor/Master)

Graphen zur Darstellung und interaktiven Exploration finden sich bei einigen Suchmaschinen, z.B. bei Microsoft Academic Search / Visual Explorer. Die meisten solcher interaktiver Darstellungen von Suchergebnissen und deren Strukturen nutzen dabei jedoch nur zwei Dimensionen. Als Ausgangsbasis für die Darstellung könnte z.B. die Suchmaschine der Universität Bielegeld dienen.

Mit modernen Browser-Erweiterungen, wie z.B. WebGL, lassen sich zukünftig auch plattformübergreifend 3D Grafiken darstellen. Im Rahmen dieser Arbeit soll ein Prototyp für einen 3D Graphen zur Darstellung und weiteren Exploration von Suchergebnissen erstellt werden. Neben den Fragen was dargestellt werden soll und wie man die Strukturen in 3D darstellt, soll dabei die Frage nach den Vorteilen für die Nutzer mit im Vordergrund stehen. Können 3D Darstellungen einen entscheidenden Nutzen für den Anwender bringen, verglichen mit 2D Darstellungen?

Inhalte/Ziele

Vorkenntnisse