Ausgeschriebene Themen

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

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 Prototyps zum Datenlabeling

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

Diesbezüglich ist das Ziel dieser Projektarbeit, einen webbasierten Prototyp zu entwickeln, mit welchem beliebige Dokumente hochgeladen werden können und enthaltene Wörter vom Nutzer je nach Use Case/Dokumentenart festgelegten Klassen zugeordnet werden können. Der Prototyp soll dabei den manuellen Aufwand so weit wie möglich reduzieren bzw. den generellen Prozess effizienter und einfacher gestalten. Ebenfalls ist ein gewisses automatisiertes Labeling durch vorab definierte Regeln/integrierte Domänenkenntnisse oder Ähnliches denkbar.

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

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

Entwicklung eines webbasierten personalisierten Dashboards

Im Rahmen einer Projektarbeit soll ein webbasiertes personalisiertes Dashboard entwickelt und integriert werden. Dieses soll die hinterlegten Daten der Nutzers einer Plattform übersichtlich und verständlich darstellen. Außerdem sollen Metriken entwickelt werden, mit denen die Daten datenschutzkonform aufbereitet und personalisierte Empfehlungen abgeleitet werden können. 

Typ:  Projektarbeit
Voraussetzungen:  Erste Erfahrungen mit HTML und Javascript sind wünschenswert.
Teilnehmer:  1
Betreuer:  Sarah Rübel

Entwicklung einer Systemkomponente zur Generierung alternativer Prozesspfade bei abweichenden Prozessschritten

Die Ausführung von Prozessschritten, wie bspw. die Fertigung eines Produktes am Handarbeitsplatz, ist insbesondere in der Ausbildung fehleranfällig. An dieser Stelle sind Assistenzsysteme eine geeignete Lösung, um die Lernenden zu unterstützen und bei falschen Ausführungen einen alternativen Lösungsweg vorzuschlagen, die Wiederherstellung eines vorherigen Standes zu propagieren oder sogar auf den Abbruch des Fertigungsprozesses hinzuweisen, wenn der Fehler nicht mehr rückgängig gemacht werden kann. Im Rahmen des Studienprojektes soll eine Systemkomponente für ein Assistenzsystem entwickelt werden, die je nach Situation verschiedene Empfehlungen in Echtzeit generiert, falls vom Musterprozess abweichende Schritte getätigt werden. Das Projekt umfasst Planung, Konzeption sowie Umsetzung der Komponente in Form eines Softwareprototypen.  

Typ:  Studienprojekt
Voraussetzungen:  Erfahrung in Programmiersprachen wie Python, Java
Teilnehmer:  1-2
Betreuer:  Alexander Berrang, 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 einer automatisierten Optimierung von Prozessmodellen

Im Rahmen der Arbeit soll anhand bestehender Methoden eine automatisierte Prozessmodelloptimierung entwickelt werden. Anhand bereits existierender Methoden soll ein Prototyp konzeptioniert und realisiert werden, der Soll-Prozessmodelle auf Basis von Ist-Prozessmodellen automatisch anpasst und optimiert.  

Typ:  Master-Arbeit, Studienprojekt
Voraussetzungen:  Erfahrung in Programmiersprachen wie Python, Java
Teilnehmer:  1-2
BetreuerAlexander Berrang, Sarah Rübel

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