AG Wissensbasierte Systeme, Technische Fakultät
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Abgeschlossene Abschlussarbeiten - Bachelor, Master und Diplom

Abgeschlossene Arbeiten

Beschreibung

Darstellung und Exploration großer Graphen

Strukturierte Graphen können in den von uns betrachteten Anwendungsgebieten (z.B. Wikipedia) schnell recht groß werden. Wenn aber die inkrementelle Exploration des Graphen im Vordergrund steht, so ist jeweils nur ein kleiner Ausschnitt des Graphen zeitgleich zu sehen.

Im Rahmen dieser Arbeit wurde eine effiziente Methode entwickelt, um große Graphen für eine inkrementelle Interaktion aufzubereiten, zu layouten und in 3D darzustellen. Aspekte der Optimierung betreffen dabei Ressourcennutzung (Speicher), Interaktionsgeschwindigkeit und Darstellungsqualität bzw. Übersichtlichkeit für den Anwender.

Veranstaltungslotse Max - Integration eines Online-Kalenders in das Dialogsystem eines virtuellen Agenten

Eine mögliche Aufgabe eines Kiosk-Agenten besteht darin, Besucher über Veranstaltungen zu informieren. Da sich diese laufend ändern, muss der Agent über Möglichkeiten verfügen, eine Liste aktueller Veranstaltungen vorzuhalten. Gleichzeitig sollte diese Liste wenn möglich für den Knowledge-Engineer leicht zu warten sein. Naheliegend erscheint es deshalb, dass man den Agenten befähigt, mit einem gängigen maschinenlesbaren Kalenderformat umzugehen, sowohl technisch als auch in der Interaktion.

Neben den Plattformen FlurMax oder HNFMax ist eine mögliche Demonstrationsplattform eine Installation von Max auf der Geniale 2011. Diese Bielefelder Wissenschaftstage haben ein umfangreiches Programm und es wäre höchst interessant, wenn Max die Besucher über dieses Programm informieren könnte.

Inhalte/Ziele

Ergebnispräsentation einer Bibliothekssuche als 3D-Coverflow (Bachelor)

Im Rahmen einer Kooperation mit der Universitätsbibliothek Bielefeld wird eine neue Darstellung für die Suchergebnisse der Bestandssuche der Bibliothek erarbeitet. Als Inspiration dient dabei die von iTunes/Apple bekannte Darstellung als CoverFlow. Auf diese Weise könnten z.B. die thematische Ordnung der Bücher in den Regalen der Universität reflektiert werden.

Inhalte/Ziele

Aktive Kommunikationsaufnahme mit mehreren Personen in einem Kiosksystem nach akustischer Detektion - Diplom

Im Rahmen dieser Arbeit wurde erarbeitet, wie sich ein KIOSK-Agent, am Beispiel unseres FlurMax-Agenten, auf Geräusche in seinem Umfeld verhalten kann.

In einem Studienteil wurden verschiedene Geräuschsituationen und -ereignisse nachgestellt, die typische Situationen vor dem Kiosk-Agenten repräsentieren. Diese Szenen wurden dann in der Studie den Teilnehmern präsentiert, welche sich in die Rolle des Kiosk-Agenten hineinversetzen und entsprechend reagieren sollten. Die Reaktionen wurden aufgezeichnet und ausgewertet.

Anhand der Studienauswertung wurden dann passende Animationen für den Kiosk-Agenten erstellt, um ein stimmiges Reaktionsbild zu erzeugen.

Auf der technischen Seite wurde ein System zur Detektion von Richtungen bei akustischen Signalen an das Kiosk-System angebunden und die Dialogregeln entsprechend angepasst, um im entsprechenden Moment die passenden Animationen einspielen zu können.

Eyetracking auf 3D Daten (Ausschreibung als PDF)

Die Augen eines Menschen sind nicht nur “sein Tor zur Seele” - sie sind auch ein Fenster zum Gehirn. In experimentellen Studien können mit Hilfe eines sogenannten Eyetrackers die Augenbewegungen von Versuchspersonen aufgezeichnet werden. In der Psycholinguistik wird Eyetracking verwendet, um die zeitliche Verarbeitung von Sätzen zu untersuchen. Dies kann z.B. mittels der sog. Leseforschung geschehen. Dabei werden in einem Experiment den Versuchspersonen die Information in visueller Form präsentiert und anschließend die Lesebewegungen der Augen interpretiert. In unseren psycho-linguistischen Experimenten verfolgen wir ein cross-modales Design. Hier werden visuell unterschiedliche Stimuli dargestellt, auf die sich dann akustisch dargebotene Stimuli, wie z.B. eine sprachliche Anweisung, beziehen. Die Interaktion zwischen zeitlicher sprachlicher Darbietung und den aufgezeichneten Blicken liefert uns dann Informationen über die semantische Verarbeitung der Sprache.

Die Präsentation der Stimuli während eines Experimentes erfolgt computergesteuert auf einem Bildschirm. Während bislang die Experimente auf die Präsentation von einfachen 2D Stimuli beschränkt waren, ist nun mittels einer neuen Grafikkomponente die 3D Wahrnehmung von Objekten über eine Shutter-Brille möglich. Diese neue Form der Darstellung bringt entscheidende Vorteile für die Untersuchung von räumlichen Aspekten der Sprache.

Aufgabe dieser Diplomarbeit:

Der Eyetracker ermittelt die fixierten Punkte getrennt für jedes Auge und liefert die entsprechenden Bildschirmkoordinaten. Aus beiden zweidimensionalen Koordinaten soll nun die Position der Fixation in 3D Koordinaten ermittelt werden. Um eine möglichst hohe Genauigkeit zu erreichen soll ein existierendes Kalibrationsverfahren übertragen und angepasst werden. Für eine spätere Auswertung soll dann eine Zuordnung der Fixationen zu den auf dem Bildschirm präsentierten grafischen Objekten generiert werden.

Interessierte sollten neben ihrem Interesse an der experimentellen Forschung mittels Eyetracking auch Programmiererfahrungen in C++ mitbringen. Grundkenntnisse in Computergrafik und in Neuronalen Netzen sind ebenfalls vorteilhaft.

Interaktive Experimente in 3D (als PDF)

Für die Umsetzung von Experimenten aus dem Bereich der Kognitionswissenschaften mit einem Schwerpunkt auf Mensch-Maschine-Kommunikation benötigen wir die Möglichkeit, interaktiv in einer Virtuellen Umgebung zu operieren. Dafür soll die vorhandene visuelle Programmierumgebung VDesigner um entsprechende Komponenten erweitert werden. Mit dem VDesigner soll es auch nicht-Informatikern ermöglicht werden, komplexe computerbasierte Experimente zu entwickeln und durchzuführen. Eine klare, leicht zu erlernende Struktur steht deshalb bei der Entwicklung von neuen Objekten für die VDesigner-Programmiersprache im Vordergrund.

Aufgabe dieser Diplomarbeit:

Die Aufgabe dieser Diplomarbeit besteht darin, ein Konzept zur Ablaufsteuerung von interaktiven Experimenten zu entwickeln und dieses Konzept in eine Erweiterung des VDesigners umzusetzen. Dabei sollen die folgenden Aspekte berücksichtigt werden:
Einfache Interaktion: Die Interaktion der Versuchspersonen mit dem Experiment soll möglichst intuitiv erfolgen. Eventuell soll dies durch entsprechend geeignete Eingabegeräte und ein vorgeschaltetes Trainingsmodul unterstützt werden.
Protokollierung: Zur Datenerhebung während des Experimentes müssen die Parameter der Interaktion von den neu entwickelten Komponenten mitprotokolliert werden.
Auswertung: Für die Auswertung der Experimente soll ein kleines Programm entwickelt werden, das die erhobenen Daten für die statistische Analyse aufbereitet.
In einem einfachen interaktiven Experiment soll die Implementierung dann im Anschluß erprobt werden.

Als Programmierumgebung dient der Borland C++ Builder 6.0 unter Windows, für die 3D Darstellung wird Coin3D (OpenInventor/VRML) verwendet. Interessierte sollten deswegen neben ihrem Interesse an 3D Grafik und dem Design von Mensch-Maschine Schnittstellen auch Programmiererfahrungen in C++ mitbringen.

Video-Auskunftssysteme als Alternative zur Telefonauskunft

In dieser Diplomarbeit soll ein automatisches Auskunftssystem entwickelt werden, dass die Fähigkeiten eines normalen Telefonauskunftssystems durch Videos ergänzt.

Elliptische Handlungsanweisungssequenzen

Gegenstand dieser empirischen Magisterarbeit in der klinischen Linguistik sind Ellipsen in Handlungsanweisungen, genauer: Sequenzen von Handlungsanweisungen. Im Laufe eines Handlungsstranges wird ein situativer Kontext aufgebaut. Anweisungen in einem solchen Kontext können aus sprachökonomischen Gründen auf die Versprachlichung von Informationen verzichten. Im Diskurs können so auf eine erste Handlungsanweisung sog. elliptische Anweisungen folgen.
Im Rahmen der Magisterarbeit wird die Verarbeitung von Sequenzen von zwei Handlungsanweisungen mit Hilfe von Blickbewegungsmessungen untersucht. Ein Beispiel für eine solche Sequenz lautet:

Jetzt die blaue Leiste neben die gelbe Schraube legen. Dann kommt die grüne neben die rote Schraube.