Ausgeschriebene Themen

Folgende Themen werden derzeit angeboten. Bei Interesse nehmen Sie bitte mit dem betreuenden Mitarbeiter Kontakt auf.

Workflow Patterns

Es gibt eine Vielzahl an Systemen, die durch implizite oder explizite Geschäftsprozessmodelle beschrieben werden. Um ein besseres Verständnis der grundlegenden Konzepte zu erlangen, denen Geschäftsprozesse zugrunde liegen, werden zentrale konzeptionelle Konstrukte als workflow patterns identifiziert. Hierbei geht es darum, die bei der Geschäftsprozessmodellierung immer wieder auftretenden Konstrukte abzugrenzen und zu beschreiben. Im Buch „Workflow Patterns. The Definitive Guide“ von Russell, van der Aalst und ter Hofstede wurde ein musterbasierter Ansatz gewählt, um generische Entwurfsmuster hervorzubringen, die auf unterschiedlichste Fälle angewandt werden können. Gegenstand dieser Arbeit ist es, eine bestehende Menge an workflow patterns aus dem Bereich des Business Process Managements modellierungssprachlich in HERAKLIT zu überführen. HERAKLIT ist eine intuitive, methodisch und theoretisch fundierte sowie praktisch erprobte Modellierungsinfrastruktur (siehe www.heraklit.org).
English version:
There are a variety of systems described by implicit or explicit business process models. To gain a better understanding of the fundamental concepts – underlying business processes, central conceptual constructs are identified as workflow patterns. The aim here is to delineate and describe the constructs that recur in business process modelling. In the book "Workflow Patterns. The Definitive Guide" by Russell, van der Aalst and ter Hofstede, a pattern-based approach was chosen to produce generic design patterns that can be applied to a wide variety of cases. The aim of this work is to translate the existing workflow patterns from the field of business process management into another modelling language, namely HERAKLIT. HERAKLIT is an intuitive, methodologically and theoretically sound as well as practically tested modelling infrastructure (see www.heraklit.org).

Typ:  Studienprojekt, Projektarbeit
Voraussetzungen: Grundlagen der Geschäftsprozessmodellierung
Teilnehmer:  1-3
Betreuer:  Josip Lovrekovic, Sebastian Stephan

Erhebung und -modellierung verschiedener Prozesse in Zusammenarbeit mit dem Studierendensekretariat

Das Studierendensekretariat ist Ansprechpartner für alle administrativen Prozesse, die den Studierendenstatus betreffen. Hierzu gehören auch die Erhebung und Verwaltung der Sozialbeiträge und Studiengebühren, welche in den verschiedenen Studienphasen (Einschreibung, Rückmeldung, Beurlaubung, Exmatrikulation) jeweils unterschiedliche Verwaltungsprozesse beinhalten (Erhebung, Stundung, Ratenzahlungsvereinbarung, Rückerstattung). Im Rahmen einer Studienarbeit/Abschlussarbeit sollen diese beitrags- und gebührenrelevanten Geschäftsvorfälle und die damit verbundenen Verwaltungsschritte durch eine Prozessmodellierung abgebildet werden.

Die beschriebene Aufgabenstellung ist ein Beispiel für eine Arbeit in Zusammenarbeit mit dem Studierendensekretariat. Weitere Prozesse und Verwaltungsakte, neben der Verwaltung der Sozialbeiträge, können ebenfalls bearbeitet werden Prozesserhebung, Modellierung, evtl. Verbesserung oder IT-Unterstützung). Je nach Art der Leistung (insbesondere bei Leistungen im Master) kann zu der reinen Modellierung auch eine Konzeption von IT- oder KI-Lösungen für die modellierten Prozesse erbracht werden. Die Arbeit wird seitens des Studierendensekretariat durch einen Mitarbeiter unterstützt, der als Ansprechpartner für die Prozesse dient.

Typ:  Projektarbeit, Abschlussarbeit, Studienprojekt
Voraussetzungen: Grundlagen der Geschäftsprozessmodellierung
Teilnehmer:  1-2
Betreuer:  Verschiedene (Ansprechpartner Peter Pfeiffer)

Synthetic image generation for quality control

Quality control is critical in the manufacturing industry for ensuring customer satisfaction and to optimize costs. To train a robust and accurate artificial intelligence (AI) model which can automatically detect surface defects of the products, we need a large, labelled dataset with good representation of the defects, which is challenging. Hence, the focus of the research project will be to do a literature survey of different recent generative models to synthetically generate images for the provided use case.

Typ:  Forschungsprojekt, Studiumprojekt
Voraussetzungen: keine
Teilnehmer:  1
Betreuer:  Janaki Viswanathan

Simulation und Erzeugung anomaler Buchungsdaten (synthetische Anomalien)

Die Aufdeckung wesentliche Fehler in der Buchhaltung ist nicht trivial. Fehlerhafte Transaktionen erscheinen in erster Linie als normal und legal. Fehlerhafte Transaktionen lassen sich grundsätzlich nur im Kontext des Geschäftsvorfalls, Korrekturbuchungen oder Belegdaten identifizieren. Gegenstand dieser Arbeit ist es, anhand der in der Literatur bekannten Anomaliemuster, fehlerhafte Buchungssätze zu simulieren. Dazu müssen im ersten Schritt die zugrundeliegenden Geschäftsvorfälle modelliert bzw. um anomale Verhaltensweisen ergänzt werden. Anhand den simulierten Buchungssätzen liegt anschließend das Ziel darin, anomale Verhaltensmustern durch die Anwendung ML-basierter Verfahren zu erlernen, um dadurch Erkenntnisse über mögliche Regeln oder neue Anomaliemuster, die innerhalb der Buchhaltung entstehen können, zu identifizieren.

Typ:  Internes Praktikum, Studiumprojekt
Voraussetzungen: (Erste) Erfahrungen mit Python
Teilnehmer:  1-2
Betreuer:  Sebastian Stephan

Simulation und Erzeugung von realitätsnahen Buchungsdaten

Die Finanzdaten von Unternehmen sind wichtig für viele Adressaten (Gesellschafter, Banken, Kunden, etc.). Um wesentliche Fehler in der Buchhaltung aufzudecken, werden unterschiedliche Analyseverfahren eingesetzt. Insbesondere für ML-basierte Verfahren werden viele Daten benötigt. Gegenstand dieser Arbeit ist es, bestimmte Geschäftsvorfälle zu modellieren und zu simulieren. Ziel ist es, aus einer Menge an modellierten Geschäftsvorfällen (Ausprägungen) Buchungssätze zu simulieren, die bestimmte Ausprägungen und Verhaltensweisen aufweisen. Diese Eigenschaften umfassen: Art der Buchung, Häufigkeit des Geschäftsvorfalls, Folgebuchungen (z. B. Abschreibungen), bestimmte buchhalterische Sachverhalte (z. B. Splitbuchungen), etc.

Typ:  Projektarbeit
Voraussetzungen: (Erste) Erfahrungen mit Python
Teilnehmer:  1-2
Betreuer:  Sebastian Stephan

Prozesserhebung und -modellierung der universitären Lehrveranstaltungsplanung

Zu den Aufgaben des Dekanats der rechts- und wirtschaftswissenschaftlichen Fakultät der Universität des Saarlandes zählt u.a. die Lehrveranstaltungsplanung. Diese Planungsaufgabe beinhaltet Räumlichkeiten und Zeiten von Veranstaltungen entsprechend zu organisieren und dabei bestehende Abhängigkeiten der verschiedenen Studiengänge untereinander zu berücksichtigen. Im Rahmen einer studentischen Leistung/Arbeit sollen die Prozesse der Lehrveranstaltungsplanung zunächst im Dekanat erhoben und in einem zweiten Schritt umfassend in einem Prozessmodell abgebildet werden. Zuletzt sollen die Ergebnisse weiter aufbereitet und untersucht werden. 

Typ:  Internes Praktikum, Studiumprojekt
Voraussetzungen: Grundlagen der Prozessmodellierung
Teilnehmer:  1
Betreuer:  Josip Lovrekovic

Process Prediction Dashboard

Process Prediction ist eine Technik des Process Mining, die sich mit der Vorhersage des Verlaufs laufender (nicht abgeschlossener) Prozess Instanzen befasst. Im Rahmen des Projektvorhabens sollen grundlegende Methoden des Process Mining und speziell der Process Prediction in Python implementiert und diese in einem Dashboard visualisiert werden.  Die entwickelten Analysen sollen anhand öffentlicher Datensätze der Business Process Intelligence Challenge (BPIC) evaluiert werden.  

Typ:  Projektarbeit, Studiumprojekt
Voraussetzungen: keine
Teilnehmer:  1-2
Betreuer:  Peter Pfeiffer

Kollaborative Wertschöpfung

Vernetzte Wertschöpfung findet derzeit in vielen Bereichen des Industrie- und auch Dienstleistungssektors statt. Neue Technologien (beispielsweise im Bereich Industrie 4.0 sowie in der Shared Production) ermöglichen es, durch die Kollaboration verschiedener Akteure eine höhere Wertschöpfung zu erzielen als diese alleine generieren könnten. Zu diesem Zweck sollen innovative kollaborative Wertschöpfungsformen einer beliebigen Branche identifiziert werden. Dafür müssen unter anderem Daten erhoben und analysiert werden. Die gewonnen Erkenntnisse sollen mit Hilfe einer selbst durchgeführten Fallstudie praxisnah verifiziert werden. Bei Interesse bitte Exposé und Forschungsfragen einreichen. Das Exposé sollte den geplanten Ansatz zur Identifikation kollaborativer Wertschöpfungsmodellen darlegen.

Typ:  Abschlussarbeit
Voraussetzungen: keine
Teilnehmer:  1
Betreuer:  Cai Hussung

Wertschöpfungsnetzwerke

Vernetzte Wertschöpfung findet derzeit in vielen Bereichen des Industrie- und auch Dienstleistungssektors statt. Neue Technologien (beispielsweise im Bereich Industrie 4.0 sowie in der Shared Production) ermöglichen es, durch aktive Zusammenarbeit verschiedener Akteure eine höhere Wertschöpfung zu erzielen als diese allein generieren könnten. Zu diesem Thema soll der Stand der Wissenschaft und Technik erforscht, Treiber erhoben, bestehende Konzepte sowie Trends erarbeitet und mögliche Modellierungsmethoden recherchiert und erprobt werden. Konkrete Themenvorschläge können gerne diskutiert werden.

Typ:  Abschlussarbeit
Voraussetzungen: keine
Teilnehmer:  1
Betreuer:  Cai Hussung

Eisautomat - Modellierung eines cyber-physischen Systems

Im Rahmen der Projektarbeit soll ein cyber-physisches System modelliert werden (Beispiele: Eis-, Baguette-, Wurstautomaten). Das Projekt umfasst sämtliche Phasen der Planung über die Konzeption bis hin zur Realisierung und zum Betrieb und Weiterentwicklung, wobei der Schwerpunkt auf Konzeption, also die Modellierung, und nicht auf der Realisierung, also Programmierung liegt. Methodisch basiert die Arbeit auf HERAKLIT (http://heraklit.org).

Typ:  Projektarbeit
Voraussetzungen: keine
Teilnehmer:  1-4
Betreuer:  Professor Dr. Peter Fettke

Entwicklung eines webbasierten Template-Generators für Dokumente

Bei der Entwicklung von KI-Ansätzen im Zusammenhang mit der Dokumentenverarbeitung (z.B. Informationsextraktion) stellt die Datenbereitstellung eine zentrale Herausforderung dar. Gleichzeitig bedeutet das Tagging/Labeling von Informationen innerhalb dieser Dokumente als Grundlage zum Trainieren entsprechender KI-Modelle einen hohen manuellen Aufwand.

Diesbezüglich ist das Ziel dieser Projektarbeit, einen Template-Generator zu entwickeln, mit welchem basierend auf einer Sammlung von vorliegenden Dokumenten (unterschiedlicher Arten) beliebig viele, zufällig generierte Dokumente (mit verschiedensten Layout-Variationen) erstellt werden können und gleichzeitig notwendige Informationen wie die Koordinaten der Wörter gespeichert werden. Dabei sollen die Dokumente mit zufällig generierten, aber realitätsnahen Informationen/Daten befüllt werden. Dieses System soll darüber hinaus in einen webbasierten Prototyp eingebettet werden, um die Generierung entsprechender Datensätze nutzerfreundlich zu ermöglichen.

Typ: Projektarbeit
Voraussetzungen: (Erste) Erfahrungen mit Python und der Webentwicklung (Django, Javascript, React, HTML/CSS) sind wünschenswert, aber nicht zwingend erforderlich
Teilnehmer:  1-2
Betreuer:  Alexander Rombach

Vergleich der methodischen Ansätze zur Entwicklung von Reifegradmodellen

 Die kontinuierliche Verbesserung von Prozessen, Produkten und anderen Artefakten ist in der heutigen dynamischen Geschäftswelt von entscheidender Bedeutung. Reifegradmodelle dienen als Instrumente zur Bewertung und Steigerung der Reifekriterien in verschiedenen Branchen. Ziel der Arbeit ist die Identifikation und Analyse bestehender Reifegradmodelle. Basierend auf einer vergleichenden Betrachtung und Systematisierung sollen die Vor- und Nachteile der verschiedenen Vorgehensweisen diskutiert werden.

Typ:  Projektarbeit, Studienprojekt, Abschlussarbeit
Voraussetzungen:  keine
Teilnehmer:  1-2
Betreuer:  Sarah Rübel

Simulation und Erzeugung von realitätsnahen Prozessdaten

Für viele analytische Aufgaben, vor allem Machine-Learning Verfahren, werden historische Daten von Abläufen in Unternehmen benötigt. In Rahmen dieser Arbeit sollen solche Daten anhand von Prozessmodellen (EPK, BPMN, etc.) simuliert und mit weiteren Datenfeldern angereichert werden. Ziel ist es dabei ein Prozessmodell zu erstellen und daraus ein Event Log zu simulieren, welches bestimmte Eigenschaften aufweist. Diese Eigenschaften umfassen z.B. die Art des Prozesses, Anzahl der Ereignisse und Fälle, Charakteristiken und Zusammenhänge in Attributen, Compliance Verstöße… Eigene Ideen und Vorschläge sind erwünscht.

Typ:  Projektarbeit, Studienprojekt, Forschungsprojekt
Teilnehmer:  1-2
BetreuerPeter Pfeiffer

Simulation dynamischer Angebot-Nachfrage-Szenarien für On-Demand-Mobility

Für eine saarländische Region werden in einem Forschungsprojekt Konzepte zur Einführung flexibler Lösungen zur Gestaltung des öffentlichen Nahverkehrs entwickelt und erprobt. Hierbei ist vorgesehen, die Lösungskonzepte durch Simulation von Szenarien zu evaluieren und die Erkenntnisse zur Weiterentwicklung zu verwenden. Für diese Arbeiten können sowohl vorhandene Simulationswerkzeuge angepasst oder eigens entwickelte Software-Prototypen genutzt werden. Schwerpunkte sind die Implementierung von Modellen, die Angebot und Nachfrage von Transportdienstleistungen in eine Simulationsumgebung transferieren.

Typ:  Forschungsprojekt, Studienprojekt
Voraussetzungen:  Grundkenntnisse der Softwareentwicklung
Teilnehmer:  1-2
BetreuerOliver Gutermuth

State-of-the-Art smarter Mobilitätslösungen

Im Rahmen eines Forschungsprojekts werden innovative Lösungen für den öffentlichen Nahverkehr entwickelt und erprobt. In diesem Zusammenhang soll der Stand der Wissenschaft und Technik als State-of-the-Art zu den tangierten Forschungsfeldern erhoben werden. Hierzu ist zunächst eine umfassende Literaturrecherche durchzuführen und zu dokumentieren. Die Ergebnisse sind dann aufzubereiten und sollen primär einen geeigneten Überblick bieten. Es können weitere Schwerpunkte definiert werden, die auf den Ergebnissen der Recherche aufbauen, so dass Umfang und Tiefgang der Arbeit zum jeweiligen Bearbeitungstyp (siehe unten) und der Teilnehmerzahl passen. 

Typ:  Bachelorarbeit, Masterarbeit, Forschungsprojekt, Studienprojekt
Voraussetzungen:  Kenntnisse der systematischen Literaturrecherche
Teilnehmer:  1-2
Betreuer:  Oliver Gutermuth

Umsetzungsaspekte des Onlinezugangsgesetzes

Das Onlinezugangsgesetz (OZG) regelt für ausgewählte Leistungen der öffentlichen Verwaltung in Bund, Ländern und Kommunen den digitalen Zugang. So sollen zukünftig zahlreiche Verwaltungsverfahren online über entsprechende Service-Portale erreichbar sein und eine Alternative zu papierbasierten Anträgen oder dem persönlichen Erscheinen auf der jeweiligen Behörde bieten. Um ein derartiges Angebot zu gestalten, sind diverse Herausforderungen zu überwinden. Im Rahmen einer Literaturrecherche sollen diese Herausforderungen und bereits vorhandene Lösungsansätze identifiziert und systematisiert werden. Dazu sollen organisatorische, prozessorientierte, technische und juristische Aspekte unterschieden werden. Der Fokus richtet sich tendenziell eher auf generelle Sachverhalte, die für eine Vielzahl von Verwaltungsleistungen im Zusammenhang mit dem OZG gelten und weniger auf einzelne Spezialfälle.

Typ:  Forschungsprojekt, Studienprojekt, Abschlussarbeit
Voraussetzungen:  Grundkenntnisse zu Informationssystemen und Systemarchitekturen
Teilnehmer:  1-2
BetreuerOliver Gutermuth

KI in der digitalen Verwaltung

Techniken Künstlicher Intelligenz erschließen in Unternehmen vieler Branchen diverse Potentiale. Derartige Techniken bieten ebenso Möglichkeiten zur Modernisierung der öffentlichen Verwaltung, werden hier bislang jedoch eher zurückhaltend eingesetzt. Dafür, dass Verwaltungen bei der Einführung neuer Technologien langsamer als privatwirtschaftliche Unternehmen reagieren, gibt es viele Ursachen. Unter anderem spielen heterogene IT-System-Landschaften, komplexe Organisationsstrukturen, behördenübergreifende Verfahren und besondere Entscheidungsprozesse eine wichtige Rolle. Dennoch kann erwartet werden, dass KI-Ansätze zukünftig auch verstärkt im Verwaltungskontext genutzt werden. Hierzu soll der Stand der Wissenschaft und Technik erhoben werden, der sowohl eingeführte und geplante Ansätze, entwickelte Konzepte, dokumentierte Erfahrungen sowie Herausforderungen und Hindernisse für den Einsatz von KI in der öffentlichen Verwaltung umfasst.

Typ:  Forschungsprojekt, Studienprojekt, Abschlussarbeit
Voraussetzungen:  Grundkenntnisse zu diversen KI-Ansätzen und maschinellen Lernverfahren
Teilnehmer:  1-2
BetreuerOliver Gutermuth

Entwicklung eines Recommender Systems in der prozessorientierten Ausbildung am Arbeitsplatz

Der Einsatz von Recommender Systems wird aufgrund der steigenden Anzahl verschiedener Möglichkeiten immer bedeutsamer und erleichtert dem Nutzer das Treffen von Entscheidungen. Bei der Bearbeitung von Prozessen kommt es nicht selten zu einer Vielzahl verschiedener Prozessvarianten, die abgearbeitet werden müssen. Um die kognitive Last der Arbeitenden zu mindern und die Qualität der Prozesse aufrecht zu erhalten, werden Recommender Systems zur Generierung von Prozessempfehlungen eingesetzt. Im Rahmen der Arbeit soll ein Recommender System konzipiert und realisiert werden, das Prozessempfehlungen für Lernende am Arbeitsplatz generiert. 

Typ:  Master-Arbeit, Studienprojekt
Teilnehmer:  1-2
BetreuerAlexander Berrang, Sarah Rübel

Konfigurator für Geschäftsmodelle

Im Rahmen des Praktikums soll ein webbasierter Konfigurator für Geschäftsmodelle entwickelt werden. Er soll die Konfiguration „from scratch“ – d.h. ohne Vorwissen – oder auf Basis eines fragebogenbasierten Assessments entwickeln. Zudem soll der Konfigurator ermöglichen, das resultierende Geschäftsmodell in geeigneten Formaten zu exportieren.

Typ:  Projektarbeit
Voraussetzungen:  Erste Erfahrungen mit HTML und Javascript sind wünschenswert, aber nicht zwingend erforderlich.
Teilnehmer:  1 bis 2
BetreuerAndreas Emrich

Homepage-Gestaltung für Schulen

Im Rahmen der Projektarbeit soll ein generisches System geschaffen werden, dass moderne Homepages für Schulen ermöglicht. Das Projekt umfasst sämtliche Phasen der Planung über die Konzeption bis hin zur Realisierung und zum Betrieb und Weiterentwicklung.

Typ:  Projektarbeit
Voraussetzung:  Erste Erfahrungen mit HTML und Javascript sind wünschenswert, aber nicht zwingend erforderlich
Teilnehmer:  1-4
Betreuer:  Professor Dr. Peter Fettke

Herausforderungen und Potentiale der Digitalisierung in KMU

Die Neuausrichtung der KI-Strategie der Bundesregierung setzt ein Grundniveau an Digitalisierung in deutschen KMU voraus. Ein grundlegendes Verständins über den aktuellen Umgang mit Innovation sowie dem technologieschen Wissenstransfer sollten demnach bereits in Unternehmen existieren. Ein weiterer Schwerpunkt liegt auf den Ansätzen zur Bestimmung der Digitalisierungsreife in KMU. Hier sollen verschiedene Modelle und Methoden zur Evaluation des aktuellen digitalen Standpunkts von Unternehmen betrachtet werden. Die Ergebnisse dieser Analysen ermöglichen nicht nur einen Einblick in den gegenwärtigen Status der Digitalisierung und der künstlichen Intelligenz in KMU, sondern dienen auch als Grundlage für die Identifikation von Herausforderungen und Potenzialen. Die Herausforderungen, vor denen KMU bei der Integration von Digitalisierungsmaßnahemn stehen, werden kritisch beleuchtet. Hierbei werden nicht nur technologische, sondern auch organisatorische und personelle Hürden betrachtet. Gleichzeitig richtet die Arbeit den Blick auf die vielversprechenden Potenziale, die sich für KMU durch die Anwendung künstlicher Intelligenz ergeben können.

Typ: Projektarbeit, Studienprojekt, Abschlussarbeit
Voraussetzung: keine
Teilnehmer: 1-2
Betreuer: Sarah Rübel

Konzeption und Durchführung einer empirischen Erhebung zu KI-Readiness in KMU

Im Rahmen dieser Arbeit soll eine Umfrage konzipiert werden, die Aufschluss über die Voraussetzungen zur erfolgreichen Implementierung von KI-Anwendungen in KMU liefert. Die Ergebnisse sollen anschließend kritisch untersucht und geclustert werden. Kontakte zur Zielgruppe der Umfrage können umfassend bereitgestellt werden. 

Typ: Projektarbeit, Studienprojekt, Abschlussarbeit

Voraussetzungen: keine

Teilnehmer: 1-2

Betreuer: Sarah Rübel