Faculty of Engineering, Computer Science and Psychology

(Anwendungs-)Projekte SE im Sommersemester 2021

Auf dieser Seite werden kurz die im SoSe 2021 angebotenen Projekte beschrieben. Es wird dabei nicht zwischen Bachelor und Masterprojekten unterschieden, da wir gemischte Gruppen zu lassen.

Wenn Sie im nächsten Semester eines der unten stehenden Projekte belegen möchten, senden Sie bitte bis zum 24.2.21 eine E-Mail mit priorisierten Wünschen an Alexander Raschke.

Da wir dieses Mal sehr viele Projekte haben, habe ich sie zur leichteren eindeutigen Identifizierung mit Buchstaben versehen. Bitte diese auch in der Mail mit angeben!

Bei Fragen zu den Projekten wenden Sie sich bitte ebenfalls an Alexander Raschke.

Weitere Informationen für den Studiengang Software Engineering

Eine Gallerie der bisherigen Projekte finden Sie hier: Bisherige SE-Projekte

Übersicht

A: Development of Eclipse Plug-Ins (FeatureIDE)
B: snowballR
C: App für die Uni Ulm
D: CouchEdit
E: Constraint Handling Rules für Python
F: Performance Dashboard
G: Hybride App für Baustellendokumentation
H: Konzeption und Implementierung einer Digitalen Besucherliste
I: Web-Frontend für Labgrid
J: Detektion von Status-LEDs auf Videostreams
K: Kompatibilitätsdatenbank für FMC Host- und Erweiterungskarten
L: Tr@vel Buddy
M: Augmented Reality Supported Calligraphy
N: Virtual Reality Remote Study Framework
O: Feature Visualization
P: Visualization of Imperfect Data
Q: Investigating Macroscopic Effects of eHMIs on Traffic
R: Weiterentwicklung eines Simulators zur Erforschung von Fahrer-Fußgänger-Interaktionen made in Unity
S: Detection of Risk of Falling via Eye-Gaze
T: Entwicklung und Testung einer Webanwendung nach Medizinprodukte-Standards
U: eSano - Internet- und Mobile-basierte Interventionen
V: Next Generation Cloud IDE for Android – AOSP Development

A: Development of Eclipse Plug-Ins (FeatureIDE)

FeatureIDE ist eine auf Eclipse basierende IDE zur Feature-orientieren Softwareentwicklung, welche weltweit in Forschung und Industrie eingesetzt wird. Im Rahmen des Projekts erweitert ihr FeatureIDE und setzt dabei auf der bestehenden Codebasis von ca. 500.000 Zeilen auf. Weitere Informationen findet ihr auf der Webseite zum Projekt.  Auf dem Youtube-Kanal zum Projekt könnt ihr euch einige Funktionen anschauen, welche zum Teil in Team-Projekten entwickelt wurden. Das Ergebnis des letzten SE-Projekts könnt ihr hier finden. 

Ziele

  • Kenntnisse über moderne, erweiterte Programmierparadigmen mit Fokus auf die Erstellung maßgeschneiderter Systeme
  • Erfahrungen in der Entwicklung von Plug-Ins für Eclipse
  • Mitwirkung an einem weltweit eingesetztem Open-Source-Projekt
  • Agile Softwareentwicklung im Pair-Programming Stil
  • Versionsverwaltung mit Git in der Praxis
Ansprechpartner
  • Tobias Heß, Inst. für Softwaretechnik und Programmiersprachen
  • Chico Sundermann, Inst. für Softwaretechnik und Programmiersprachen
  • Prof. Dr. Thomas Thüm, Inst. für Softwaretechnik und Programmiersprachen

B: snowballR

In der Wissenschaft ist es üblich, zu Beginn eines neuen Projekts, einer Abschlussarbeit oder einer Publikation mit einer umfangreichen Literatur-Recherche zu beginnen, um einen Überblick über das Forschungsfeld und verwandte Arbeiten zu erhalten. Diese Recherche kann entweder unsystematisch oder systematisch erfolgen. Der systematische Ansatz wird allgemein als Systematic Literature Review, kurz SLR, bezeichnet. Dabei gibt es verschiedene Methoden, wie beispielsweise Systematic Database Query oder Snowballing, welche auch oft kombiniert werden. Im Falle des Snowballings werden, von einem initialen Startset von Papern ausgehend, in mehreren Iterationen zitierte als auch referenzierende Paper erfasst. Die gefundenen Paper werden hinsichtlich ihrer behandelten Themen bewertet, ob sie in der Menge bleiben oder nicht.

Bisher ist dieser Prozess mit sehr viel Handarbeit verbunden, da alle notwendigen Daten per Hand zusammengetragen werden müssen. Im Rahmen dieses Projekts soll daher eine frei zugängliche Anwendung entstehen, welche Forscherinnen und Forscher (aber auch Studierende) dabei unterstützt, kollaborativ eine SLR mittels Snowballing durchzuführen. Es sollen verschiedene frei zugängliche Literatur-Datenbanken, wie CrossRef, OCI oder SemanticScholar, abgefragt und die erhaltenen Daten zusammengeführt werden. Auch die manuelle Eingabe von Papern bzw. deren Meta-Daten soll möglich sein. Abschließend sollen alle beteiligten Personen die Möglichkeit haben, die erfassten Paper zu bewerten und/oder zu diskutieren. 

Bisher wurden bereits erste Erfahrungen mit einem Forschungsprototypen zur automatischen Erfassung von Referenzen und Zitationen von Publikationen gesammelt.

Voraussetzungen
  • Gute Programmierkenntnisse in aktuellen Webtechnologien zur Entwicklung einer Client-Server-Anwendung.
Literatur
Ansprechpartner:

C: App für die Uni Ulm

In diesem Projekt soll die bestehende App für die Uni Ulm weiterentwickelt werden. Verschiedene Informationen/Anwendungen können darin integriert werden, z.B.:

  • Adressbuch
  • Raumsuche
  • Indoor-Navigation

Gerade der letzte Punkt umfasst viele Aspekte, die geklärt werden müssen: Welche Sensoren können genutzt werden (WLAN, Bilderkennung, QR-Codes, Lagesensor...), welche Karten können genutzt werden? Welche Zusatzinformationen können über QR-Codes und oder Bilderkennung wo angebracht werden? (Stundenpläne, Sprechzeiten, e-Mail-Adressen etc.)

Das Backend ist in PHP/Laravel, die Android App in Java/Kotlin und iOS in Swift 4 geschrieben.

Im nächsten Semester soll insbesondere die Navigation verbessert werden.

(siehe auch: http://uniapp.informatik.uni-ulm.de)

Ansprechpartner:

D: CouchEdit

Vermutlich jeder hat schon einmal grafische Modelle im Rahmen seines Studiums erstellen müssen. Beliebt sind Klassendiagramme, ER-Diagramme, Zustandsautomaten oder Sequenzdiagramme. Es gibt dafür auch eine Vielzahl an Modellierungswerkzeugen, wobei die Usability meistens "gewöhnungsbedürftig" ist. Dies liegt unter anderem daran, dass viele Modellierungswerkzeuge nur das Erstellen von korrekten Modellen erlauben. Das heißt, dass z.B. Pfeile immer mit einem Anfangs- und Endknoten verbunden sein müssen. Diese Art der Modellierung schränkt einen aber häufig ein bzw. macht die Bedienung umständlicher.

In grafischen Zeichenwerkzeugen wie Illustrator, Inkscape aber auch Powerpoint besteht diese Einschränkung nicht. Dafür können die gezeichneten Formen aber nicht als Modellelemente erkannt und ggf. weiterverarbeitet werden. Eine Idee diesem Problem zu begegnen ist das sogenannte "Relaxed Conformance Editing", das, wie der Name schon sagt, nicht immer Metamodellkonforme grafische Darstellungen fordert.

Projektbeschreibung

Im Rahmen einer Masterarbeit ist eine Implementierung der Konzepte des Relaxed Conformance Editing entstanden. Diese Umsetzung, namens CouchEdit, besteht aus einem Backend, welches die grundlegenden Konzepte umsetzt und ein prototypisches Frontend, welches der Demonstration der Funktionen des Backends dient. Dieses Backend nimmt beliebige grafische Elemente und versucht, das Modell daraus zu abstrahieren bzw. zu parsen, indem z.B. räumliche Positionen zueinander in Betracht gezogen werden.
In diesem Projekt soll die Entwicklung an CouchEdit, insbesondere des grafischen Frontends, fortgesetzt werden. Es soll unter Verwendung entsprechender Open Source Frameworks (z.B. https://github.com/jgraph/drawio) als Web-Anwendung implementiert werden. 

Voraussetzungen
  • Gute Kenntnisse in Webprogrammierung (javascript, typescript, ...)
  • Gute Programmierkenntnisse in einer JVM-basierten Sprache, vorzugsweise Kotlin (für die Anbindung an das Backend)
Ansprechpartner

E: Constraint Handling Rules für Python

Constraint Handling Rules (CHR) ist eine deklarative Programmiersprache, die ursprünglich für die Implementierung von Constraint Solvern (das sind Programme, die Informationen in Form von logischen Aussagen vereinfachen und verarbeiten) entwickelt wurde. CHR ist dabei keine eigenständige Programmiersprache, sondern wird immer in eine andere Sprache eingebettet. Das bekannteste Beispiel dafür ist Prolog, wobei es CHR auch für Java, C oder Haskell gibt. Mit einer CHR-Implementierung für eine Sprache, lässt sich mit dieser sehr leicht Constraint Programmierung betreiben, und damit viele Probleme auf elegantestem Wege lösen.

Das Gute an CHR: die Sprache ist sehr einfach, und lässt sich vergleichsweise leicht für eine andere Sprache implementieren.

Im Rahmen des Projekts soll daher CHR für die beliebte Skriptsprache Python implementiert werden. Dazu muss eine Laufzeitumgebung für CHR in Python impelementiert, sowie CHR als (Embedded) Domain Specific Language ((E)DSL) entweder direkt in Python eingebettet, oder zu Python-Code übersetzt werden.

Lernziele
  • Tiefe Einblicke darin, wie deklarative Programmiersprachen funktionieren
  • Praktische Erfahrungen im Design von Programmiersprachen und (E)DSLs
  • Praktische Erfahrungen in agiler Softwareentwicklung
  • Als fertiges Artefakt: CHR(Python) als nützliches Werkzeug für den Programmieralltag
Voraussetzungen
  •  Vorlesung „Paradigmen der Programmierung”
  •  Gute Programmierkenntnisse in Python
  •  Interesse an deklarativen Programmiersprachen
Ansprechpartner

F: Performance Dashboard

In der Informatik gibt es viele Bereiche in denen Modelle verwendet werden, zum Beispiel, um komplexe Softwaresysteme auf abstrakte Weise zu beschreiben. Sollen diese Modelle aktualisiert werden, zum Beispiel, weil eine Softwarekomponente umbenannt wurde, müssen die betroffenen Modelle nicht manuell aktualisiert werden, sondern können durch sogenannte Transformationen automatisch aktualisiert werden. Um die Aufgabe einer Transformation zu beschreiben, werden Modelltransformationssprachen verwendet, die spezielle Sprachkonzepte enthalten, um möglichst komfortabel Änderungen auf Modellen beschreiben zu können.

Leider können bei Transformationen, ähnlich wie bei Programmen in Java, Performance Probleme auftreten. Momentan verfügbare Profiler für Modelltransformationssprachen bieten Informationen, die aber für Benutzer ohne Expertenwissen über Sprachdetails nur schwer zu interpretieren sind.

Projektbeschreibung

Im Rahmen des Projekts soll ein Performance Dashboard für die Modelltransformationssprache ATL entwickelt werden, das auch Nutzern ohne Expertenwissen hilft Ursachen von Performance Problemen zu erkennen. Dazu gehört ein Backend das performant zur Laufzeit Informationen über die Ausführung einer Transformation sammelt und ein Frontend, das die gesammelten Informationen aufbereitet zur Verfügung stellt.

Für die Modelltransformationssprache ATL existiert ein Eclipse-Plugin, das mit Hilfe des Monitoring-Framework Kieker erweitert werden soll. Die Wahl der Frontend Technologie steht den Projektteilnehmern frei mit der Beschränkung, dass ein Benutzer das Dashboard aus Eclipse starten kann.

Voraussetzungen
  • Gute Programmierkenntnisse in Java insbesondere im Kontext der Entwicklung von Eclipse-Plugins
Weitere Informationen
Ansprechpartnerin

G: Hybride App für Baustellendokumentation

immersight entwickelt mit dem 3D-Showroom eine Cloud-Lösung für Virtuelle Ausstellung. Diese kann über die nativen 3D-Showroom Apps auf Win, iOS und Android genutzt werden.
Seit einem Jahr entwickelt immersight auch den 3D-Workroom. Für diese Anwendung existiert bislang keine App. Die Projekte im 3D-Workroom dienen der Baustellendokumentation und -kommunikation. Das bedeutet, verschiedene Mitarbeiter eines Bauunternehmens machen zu verschiedenen Zeitpunkten mit dem Smartphone Fotos vom Baufortschritt und laden diese Aufnahmen dann über den Webbrowser ins Projekt.

Projektbeschreibung

Nun soll eine App für den 3D-Workroom entwickelt werden. Diese soll als hybride Anwendung implementiert werden, ggf. als Progressive Web App. Ziel ist eine App welche sich am Server mittels Benutzer-Account authentifiziert und dann alle für den Benutzer verfügbaren Projekte (Fotos) synchronisiert. Hierbei soll möglich wenig Logik in der App enthalten sein, sodass auch möglichst geringer Pflegeaufwand entsteht. Idealerweise handelt es sich um eine Art Cache des Webservers. Der Benutzer kann über die App Aufnahmen mit der Kamera seines Smartphones erstellen und diese einem Projekt zuweisen. Die neue Information wird implizit auf den Server geladen und der aktuelle Projektstand wird aktualisiert.
Im Fokus steht eine App für iOS und Android zu entwickeln, die unter Verwendung modernster Technologien zu hybrider Implementierung, mit minimaler Logik und Datenhaltung, eine vollständige Nutzung der auf dem Server gespeicherten Projekte ermöglicht, sowie das Hinzufügen von neuen Aufnahmen. Der Server für die App(s) ist bereits vorhanden und kann per Web-Api angesprochen werden.

Ansprechpartner

H: Konzeption und Implementierung einer Digitalen Besucherliste

Externe Besucherinnen und Besucher, die einen Standort der eXXcellent solutions GmbH aufsuchen, müssen sich bei ihrer Ankunft in eine ausliegende Liste in Papierform eintragen. Dies soll im Rahmen dieses Projekts nun digitalisiert werden.

Die neue „Digitale Besucherliste“ soll über ein Tablet aufrufbar sein und sich gut in das Gesamtsystem der eXXcelllent solutions integrieren lassen. Die Anwendung muss DSGVO konform sein, die eingetragenen Daten sollen nach Ablauf einer bestimmten Zeit automatisch gelöscht werden. Über eine Benutzerverwaltung sollen die Sichtbarkeiten der eingetragenen Daten zudem auf bestimmte Personen oder Personengruppen eingeschränkt werden können.

Konkret bedeutet dies:
  • Interviews führen und Requirements erheben
  • Architektur aufstellen
  • Geeigneten Technologien und Frameworks auswählen (einige Rahmenbedingungen werden vorgegeben)
  • Anwendung implementieren und testen
Ansprechpartner

I: Web-Frontend für Labgrid

Labgrid ist ein Python-basiertes, verteiltes Framework für Test & Development im Embedded-Umfeld. Dieses Framework führen wir derzeit für die Laborautomatisierung bei MLE ein. Aktuell gibt es nur einen Client für die Kommandozeile. Es soll daher ein Dashboard-artiges Web-Frontend entwickelt werden, welches auf übersichtliche Weise alle exportierten Hardwareressourcen und diesen zugeordnete Laborarbeitsplätze anzeigt. Insbesondere soll sich der Benutzer hiermit über den Belegungszustand von Harwareressourcen wie z.B. Evaluation Boards oder schaltbare Steckdosen informieren können, wodurch das jetzige System von recht statischen Labsheets in Papierform ergänzt oder ganz ersetzt werden soll. Im nächsten Schritt könnten Resourcen wie serielle Konsolen, Videostreams oder PDUs (schaltbare Steckdosen) über den Browser zugänglich gemacht werden.

Voraussetzungen

Grundkenntnisse in Python sind hilfreich. Es sind keine Kenntnisse der Elektrotechnik für dieses Projekt erforderlich.

Zielsetzung

Der Open-Source-Gedanke steht im Vordergrund: Die Requirements sollen nicht nur intern, sondern auch in Zusammenarbeit mit der Community auf GitHub erarbeitet werden. Das Upstreaming der Ergebnisse ist, neben der Funktionalität, ein Ziel des Projekts.

Ansprechpartner

J: Detektion von Status-LEDs auf Videostreams

Auf Embedded-Boards sind wichtige Statusinformationen (z.B. Link vorhanden, Boot erfolgreich) oft nur durch LEDs zugänglich; Laboraufbauten werden deshalb gelegentlich mit Kameras fernüberwacht. Es wäre sehr hilfreich, wenn Statusinformationen nicht nur visuell über den Videostream, sondern auch maschinenlesbar verfügbar wären, um z.B. automatisierte Tests besser steuern zu können oder die Statuswechsel zu loggen. Oft ist nicht nur von Interesse, ob eine LED ein- oder ausgeschaltet ist; auch andere Eigenschaften wie z.B. Farbe oder Blinkrate können relevant sein.

Dieses Projekt stellt einen Teilaspekt eines umfassenderen Board State Distribution Systems (BoSS) dar, zu dem ein Konzeptpapier auf GitHub vorliegt.

Voraussetzungen

Vorkenntnisse in Computer Vision und Python sind hilfreich. Es sind keine Kenntnisse der Elektrotechnik für dieses Projekt erforderlich. Ein Evaluation Board sowie eine Kamera können für die Dauer des Projekts von uns zur Verfügung gestellt werden.

Zielsetzung

Ein erster Prototyp, mit dem unter realistischen Bedingungen (z.B. Erschütterungen, Lichtreflexionen) der Zustand von Status-LEDs auf einem Embedded-Board erkannt werden kann. Die Integration in ein zukünftiges Board State Distribution System (BoSS) soll bei der Entwicklung berücksichtigt werden.

Ansprechpartner

K: Kompatibilitätsdatenbank für FMC Host- und Erweiterungskarten

Bei MLE verwenden wir für Prototypen und Entwicklungsplattformen verschiedene FPGA-Evaluierungsboards nebst Erweiterungskarten. Diese werden mit Hilfe einer standardisierten Schnittstelle, FPGA Mezzanine Card (FMC), verbunden. Da der Standard viele Varianten zulässt, ist die Kompatibilität der Host- und Erweiterungskarten (Mezzanine Cards) grundsätzlich zu prüfen. Hinzu kommt, dass mittlerweile eine Weiterentwicklung (FMC+) des Standards existiert, welche in großen Teilen rückwärtskompatibel ist.

Eine Datenbank, die eine Übersicht über die Kompatibilität von Erweiterungs- und Hostkarten, bzw. eine automatisierte Kompatibilitätsprüfung mit Hilfe einer maschinenlesbaren Beschreibung der implementierten Schnittstellenparameter (z.B. Pinbelegung, verfügbare vs. angeforderte Spannungsbereiche, mechanische oder sonstige Besonderheiten) bietet, wäre daher sehr hilfreich.

Voraussetzungen

Vorkenntnisse in der Modellierung von Datenbanken sind hilfreich. Kenntnisse der Elektrotechnik sind nicht erforderlich, können aber beim Verständnis der Problemstellung hilfreich sein.

Zielsetung

Es soll ein geeignetes Datenbankmodell sowie ein Web-Frontend entwickelt werden, mit dem FMC Host- und Erweiterungskarten auf Kompatibilität geprüft werden können. Dieses Projekt soll die Basis für eine öffentlich nutzbare Infrastruktur liefern, welche die FPGA-Community dabei unterstützt effizient und mit geringerem Risiko Prototypenplattformen aus kommerziell verfügbaren (commercial off-the-shelf, COTS) Evaluationskarten zusammen zu setzen.

Ansprechpartner

L: Tr@vel Buddy

Die adesso AG will ihren Mitarbeitern auch auf Geschäfts- und Schulungsreisen den größt-
möglichen Komfort bieten. Aufgrund der Projektsituation sind Mitarbeiter oft mehrmals im Monat in einem Hotel in anderen Städten untergebracht. Zur gleichen Zeit kann es sein, dass weitere Mitarbeiter von adesso im gleichen Hotel oder der gleichen Stadt untergebracht sind, ohne voneinander zu wissen. Durch die adesso Tr@vel Buddy App möchte adesso seinen Mitarbeitern die Möglichkeit geben neue Kontakte zu knüpfen bzw. alte Kontakte aufzufrischen und den Aufenthalt fernab der Heimat angenehmer zu gestalten.

Zielsetzung

Ziel dieses Projektes ist die Realisierung eines Prototyps in Form einer mobilen App. Das
Projekt ist ganzheitlich im Rahmen der agilen Softwareentwicklung nach Scrum, beginnend
mit der Anforderungsanalyse, über den Entwurf und Realisierung bis hin zum Testen und
Warten, durchzuführen.
Den Mitarbeitern sollen in der App unter anderem die folgenden Funktionen zur Verfügung
stehen:

  • Suche eines Reisepartners: Bei der Buchung einer Reise soll der Mitarbeiter in der Lage sein, herauszufinden, ob andere Mitarbeiter im gleichen Zeitraum ein Hotel/ Zugfahrt gebucht haben. Hierzu ist eine Integration in das adesso interne Reisebuchungstool wünschenswert.
  • Profilverwaltung: Jeder Mitarbeiter kann selbstständig sein Profil & aktuellen Status verwalten.
  • Kontakt- und Austauschmöglichkeiten: Bei einem passenden Match, soll der Mitarbeiter in der Lage sein mit seinen Reisepartnern in Kontakt zu treten.
  • Find & Meet: Mitarbeiter haben die Möglichkeit ihren Standort oder Aufenthaltsinformationen (Hotel, etc.) auf Tr@vel Buddy zu hinterlegen. Zudem können gemeinsame Treffen vorgeschlagen und geplant werden.
  • POI Management: Im Travel Buddy gibt es die Möglichkeit POI auf einer Karte (Google Maps) hinzuzufügen. Andere adessi können diese Punkte besuchen und eine Bewertung abgeben.
  • Planung von Events: Adessi können Events erstellen, planen und andere adessi einladen und zum Event hinzufügen.
  • Integrierter Chat: Der Austausch mit anderen adessi und die Planung eines gemeinsamen Aufenthalts sollte zu jederzeit möglich sein.
Erwartete Anforderungen / Fachkompetenzen
  • Softwarelebenszyklus & Agile Softwareentwicklung
  • MobileApp Programmierung iOS & Android
Ansprechpartner:

M: Augmented Reality Supported Calligraphy

Calligraphy training is an activity performed by many adults. It is a creative activity and provides the benefit to improve handwriting. Writing training apps for tablets exist which provide valuable instant and automated feedback, but they have the limitation that no typical calligraphy brushes can be used.

The institute of media informatics has created a prototype that targets this by putting physical paper on a tablet and augmenting it with the tablet display. The calligraphy is then scanned by a smartphone capturing the tablet. A video of the current prototype (targeting children) can be seen here: https://cloudstore.uni-ulm.de/s/aJ5yYbSHJsFpHZY

The goal of this project is to extend the existing prototype by implementing the following requirements:

  • Implement a tutorial for adult calligraphy training.
  • Implement a machine learning approach for calligraphy detection.
  • Evaluate the prototype regarding calligraphy recognition accuracy and regarding usability by conducting a user study.
Ansprechpartner:

N: Virtual Reality Remote Study Framework

During COVID-19 it is quite challenging to conduct user studies and evaluate prototypes. One possible approach to overcome this challenge is to conduct online studies, but this is challenging as the participants need to get a standalone software that provides everything necessary for the study conduction (instructions, group randomization, data logging, cloud storage …). This will help to make online studies more relevant even after COVID-19.

The goal of this project is to create a framework for remote virtual reality studies by implementing the following requirements:

  • Implement a framework based on Unity that works with Quest 2 and the www.sidequestvr.com store.
  • Implement questionnaire functionality (basic functionality exists).
  • Implement data logging and cloud storage (basic functionality exists).
  • Implement study design support e.g., group randomization.
  • Implement study tutorial support by providing basic tutorial functionalities.
Ansprechpartner:

O: Feature Visualization

Feature Visualization has become an important technique in the domain of explainable AI for neural networks operating on image data. There have been efforts to translate this technique to other domains, such as modern language models. Sadly, this has not been successful so far. In this project, we want to look at the methods that have been applied, and investigate further why they fail, and how they could be improved to make feature visualization work for language models.

For further information and the background story, see:
https://pair-code.github.io/interpretability/text-dream/explainable/

Ansprechpartner:

P: Visualization of Imperfect Data

In the area of Parallel Coordinates usually every data dimension has a value assigned. However, real-world applications, not every data point necessarily has a value assigned for every data dimension. The goal is to take this into account in PC design. To give an example, when comparing different real estate listings, they might not all have the same information available. Maybe some have different numbers of bathrooms reported in their listing, while others have only one and therefore report the size of the bathroom. Many of the current data visualization techniques do not account for this discrepancy.

We want to investigate how visualization can better handle such imperfect data and develop visualizations that are able to cope with this kind of data. At the same time, these visualizations should communicate the aforementioned differences between the data sets. As a first chart to investigate with regard to this problem, we thought of a parallel coordinates vis. Here, different ways of displaying such discrepancies between data sets can be studied, and within those, the arrangement of axes can be investigated. The attached image shows a rough sketch of the idea.

Ansprechpartner:

Q: Investigating Macroscopic Effects of eHMIs on Traffic

External communication of autonomous vehicles is researched as a way for pedestrians to understand intentions of these vehicles. Numerous studies evaluated these effects already. However, city planners need to look at the big picture of traffic. Therefore, a macroscopic evaluation of different scenarios including mixed (manual and automated) traffic, pedestrians, cyclists, etc. is necessary for future city development. In this project, the necessary hypotheses will be determined, missing information will be elicited via a user study, and the macroscopic effects will be determined via SUMO (https://www.eclipse.org/sumo/), a simulation software used by governments and researchers with a connection to Unity.

Ansprechpartner:

R: Weiterentwicklung eines Simulators zur Erforschung von Fahrer-Fußgänger-Interaktionen made in Unity

Autonome Fahrzeuge können per Definition ohne menschliche Passagiere fahren. Deshalb kann es in Situationen, in denen Passanten und Fahrradfahrer sich heute auf Augenkontakt und Gesten verlassen, nötig werden, dass das Fahrzeug z.B. über Displays oder Lautsprecher kommuniziert. Diese Forschung ist noch im Anfangsstudium. Dies betrifft auch den Passagier eines autonomen Fahrzeugs.
Ein erstes Projekt, welches verschiedene Ansätze zur Erforschung dieser Thematik ermöglicht, wurde von Herrn Bazilinskyy von der TU Delft (https://github.com/bazilinskyy/coupled-sim) vorgestellt. In dieser Simulation kann sowohl die Position eines Fahrers, eines Passagiers und eines Passanten eingenommen werden. Dieses Projekt wird auch aktiv im Rahmen von mehreren Forschungen verwendet und weiterentwickelt.
Es werden aber nur wenige Hardware-Konfigurationen und eine geringe Variabilität an Parametern zur Szenariodefinition unterstützt.
Dieses Projekt soll im Rahmen des SE Projektes weiterentwickelt werden.
Zu implementierende Funktionalität beinhaltet (kann ggf. abgeändert werden, auch nach Gruppengröße, Prioritäten absteigend):

Für die erforderlichen Aufgaben sind eine Vielzahl an Assets verfügbar.

Ansprechpartner:

S: Detection of Risk of Falling via Eye-Gaze

Within the scope of the project AktiSmart-KI, the goal is to identify complex activity patterns through smart sensor technology in geriatric rehabilitation. This helps to focus care and resources while still maintaining an independent life.

The goal of this project is to develop a prototype which identifies the risk of falling via eye-movement.

The first step is to gather relevant data via a Pupil-Labs eye-tracker. Then, a neural net will be trained which determines the level of risk. This prototype then should be demonstrated.

Ansprechpartner:

T: Entwicklung und Testung einer Webanwendung nach Medizinprodukte-Standards

Zusammen mit Psycholog:innen wird die Webanwendung "RehaCAT" entwickelt, die praktisch in Kliniken eingesetzt werden wird und Therapeut:innen in der Klinikroutine unterstützen soll. Die Software wird plattformunabhängig genutzt und basiert u.A. auf Java (Spring Boot), Javascript (React) und Python.
Patient:innen füllen dabei Fragebögen online aus, mit denen Reports für die Mitarbeitenden erstellt werden.
Die Studierenden werden in das bereits bestehende Entwickler:innen-Team eingebunden und bekommen abgesteckte Bereiche für ihr Projekt.
Sowohl planerisch als auch entwicklerisch liegen die Aufgaben in folgenden Bereichen:

  1. Programmierung von Funktionalitäten bzw. Subsystemen (ca. 2 Studierende)
  2. Testing von Legacy Code und ggf. Entwicklung nach Test-Driven Design (ca. 2 Studierende)
  3. Deployment/Automatisierung/Dev-Ops (ca. 1 Studierende:r)

Durch das Anwendungsfeld mit echten Patient:innen bietet das Projekt die Möglichkeit, von Planung über Entwicklung/Testung bis hin zur Dokumentation/Auslieferung realitätsnahe und praktische Erfahrungen mit einer sicherheitskritischen Software zu sammeln.

Ansprechpartner:
  • Sandro Eiler, Institut für Klinische Psychologie und Psychotherapie

U: eSano - Internet- und Mobile-basierte Interventionen

Internet- und Mobile-basierte Interventionen (IMIs) können als ort- und zeitunabhängige Angebote dazu beitragen, die psychotherapeutische Versorgung zu verbessern. Die Abteilung für Klinische Psychologie und Psychotherapie untersucht die Wirksamkeit und Kosten-Effektivität, Akzeptanz und Inanspruchnahme sowie zugrundeliegende Wirkfaktoren von E-Mental-Health Interventionen. Im Fokus stehen therapeutisch begleitete und unbegleitete Selbsthilfeinterventionen, die Kombination klassischer Psychotherapien mit Online-Angeboten ("blended-therapy"), sowie die Entwicklung und Erforschung neuer e-Health-Ansätze.

Um solche IMIs bereitstellen zu können, bedarf es einer umfassenden technischen Unterstützung in Form einer eHealth-Plattform. Im Rahmen eines interdisziplinären Kooperationsprojekts wird seit Ende 2017 die eSano eHealth-Plattform für Internet- und Mobile-basierte Interventionen entwickelt und bereits in mehreren Studien mit Patienten sowie Lehrveranstaltungen der Abteilung eingesetzt.

Weitere Informationen zum Projekt findet sich auf der Projektseite des DBIS.

Wir suchen im Sommersemester 2021 Unterstützung unseres interdisziplinäres Teams bei der (Weiter-)Entwicklung von eSano im Bereich Softwaretesting. Dabei können in folgenden Bereichen wertvolle praktische Erfahrungen gesammelt werden:

  • Automatisiertes Backend-Testing (API/Integrationstests: Laravel, Codeception)
  • Automatisiertes Frontend-Testing (Selenium o.ä.)
  • Validierung von "Health Software“ 
  • App-Entwicklung im Bereich Mobile Sensing (AWARE Framework)
Ansprechpartner:
  • Robin Kraft, Institut für Datenbanken und Informationssysteme

V: Next Generation Cloud IDE for Android – AOSP Development

Working with open source projects in the cloud is at the forefront of today’s technologies. What better way to become more acquainted with these than through Android Open Source Project (AOSP) and Eclipse Theia. Get to know the basics of Android AOSP development while developing in Theia, an extensible platform to develop multi-language Cloud and Desktop IDEs with state-of-the-art web technologies. The projects vision will be to provide a unified environment for developers. This will include supporting specific project configurations, different languages and build systems, developing custom extensions for Theia, and much more.

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