(Anwendungs-)Projekte SE im Wintersemester 2019/20

Auf dieser Seite werden kurz die im WiSe 2019 angebotenen Projekte beschrieben. Es wird dabei nicht zwischen Bachelor und Masterprojekten unterschieden, da wir gemischte Gruppen zu lassen.

Die Vorstellung der Projekte findet am Mittwoch, den 24.07.2019, 14:00 Uhr - 16:00 Uhr in Raum o27/121 statt.

Wenn Sie im nächsten Semester eines der unten stehenden Projekte belegen möchten, senden Sie bitte bis zum 7.8.19 eine E-Mail mit priorisierten Wünschen an Alexander Raschke.

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

 

Weitere Informationen für den Studiengang Software Engineering

FeelBack: Verbesserung der Krebspatienten Versorgung

Krebserkrankungen gehen immer mit einer starken psychischen Belastung einher. Aus diesem Grund werden Patienten abseits der normalen Therapie intensiv von medizinischen und psychologischen Experten betreut. Standardisierte Instrumente helfen diesen Experten dabei, die Lebensqualität oder psychischen Belastung der Krebspatienten nachvollziehbar und strukturiert zu erfassen.

Leider werden solche „Meta-Daten“, die nicht zur eigentlichen Therapie gehören, von aktuellen klinischen Informationssystemen nicht adäquat abgebildet bzw. oft nicht unter Organisationseinheiten ausgetauscht. So erfasst beispielsweise eine Krebs-Beratungsstelle wichtige Informationen, die dem behandelnden Arzt anschließend nicht zur Verfügung stehen, obwohl sie unter psychologischen Aspekten und einer ganzheitlichen Betreuung von Patienten für eine Therapie mitunter äußerst wichtig sein könnten.

Im Rahmen des Forschungsprojekts soll nun eine mächtige Infrastruktur entworfen und umgesetzt werden, die Ärzte, Beratungsstellen und Patienten untereinander vernetzt. Ziel soll es sein, Informationen der „Belastungs-Screenings“ digital zu erfassen und zu speichern. So sollen einerseits „lokale Datensilos“ abgebaut werden, was die Verfügbarkeit, Akzeptanz und Vollständigkeit solcher Daten erhöht. Andererseits könnte so eine zentrale Anlaufstelle für verschiedene Expertengruppen geschaffen werden um eine ganzheitliche Betreuung von Krebspatienten zu ermöglichen und die allgemeine Versorgung zu erhöhen.


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Augmented Reality Visualisierung und Steuerung für Quadcopter

Bei der Entwicklung von Programmen für Quadrocopter stellt sich häufig das Problem, dass Daten über den internen Zustand nur offline verfügbar sind (das Programm auf einem fliegenden Roboter zum Debuggen anzuhalten kann teuer werden!). Zusätzlich ist oft durch bloßes Zuschauen nicht erkennbar, ob der Quadcopter z.B. Zielpositionen exakt anfliegt. Bei der Entwicklung von Programmen ist häufig das räumliche Vorstellungsvermögen begrenzt und Trial-and-Error wiederum potentiell teuer.

Ziel des Projekts soll es sein, Augmented Reality Visualisierungen zu schaffen, die

  1. den internen Zustand und die Entscheidungsfindung eines Quadcopters durch Overlays direkt im Kamerabild eines Tablets darstellen und
  2. die Möglichkeit bieten, die Steuerung und Programmierung direkt durch die AR-Darstellung zu manipulieren und zu unterstützen.

Es existieren bereits Vorarbeiten zur Anbindung des (Android-)Tablets an das Robotiksystem, sowie zum Zeichnen und Kalibrieren des 3D Overlays, auf denen aufgebaut werden kann.

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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
  • Campuswelle
  • 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.

Die konkret umzusetzenden Ideen sind noch offen und werden im Verlauf des Projekts mit dem Team weiter verfeinert.

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

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Teamarbeit 4.0

Während des Studiums und auch im späteren Berufsleben ist die Zusammenarbeit in Gruppen unumgänglich. Teams (together everyone achieves more) können eine höchst effiziente Arbeitsform sein, jedoch gibt es typische Probleme und Konfliktsituationen. Diesen Konfliktsituationen kann mit einem guten Projekt- und Teammanagement vorgebeugt werden. In Kooperation mit Studentinnen der Psychologie soll eine mobile Applikation weiter entwickelt werden, die Projekt- und Teammanagement unterstützt. Somit können wertvolle Kompetenzen zur Bewältigung des Studiums und späteren Anforderungen im Beruf erworben und technisch unterstützt werden.

Zielsetzung

Nachdem eine App in vorherigen Projekten entwickelt worden ist, soll in diesem Semester der Schwerpunkt auf einem Webfrontend für den Coach liegen.

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Schwarzes Brett 4.0

Beschreibung

Dieses Projekt beschäftigt sich mit der Umsetzung eines digitalen Schwarzen Bretts. Schwarze Bretter kennen wir alle, sie dienen in erster Linie dem Austausch von Informationen. Dabei kann in der Regel jeder etwas an einem Schwarzen Brett anbringen und auch die Art der Information kann variieren. (z.B. Werbeflyern, Stellenausschreibungen, Essenspläne, Veranstaltungsinformationen oder auch ein Terminplan). Solche Schwarze Bretter findet man häufig in öffentlichen Einrichtungen, aber auch in vielen Unternehmen werden Schwarze Bretter für die Bereitstellung von
Informationen eingesetzt.

Problemstellung

Ein Problem von physikalischen Schwarzen Brettern ist es, dass diese in der Regel nur an einem Ort zu finden sind. Wenn ich also als MitarbeiterIn in einem Unternehmen jede Information lesen möchte, muss ich jedes Schwarze Brett zuerst besuchen. Eine weitere Problematik ist, das zentrale Management von Schwarzen Brettern. Normalerweise kann jeder etwas an einem Schwarzen Brett erst einmal anbringen. Jetzt möchte aber z.B. der AbteilungsleiterIn bestimmte Informationen hervorheben oder neue Informationen zuerst freigeben, bevor diese für alle MitarbeiterIn sichtbar sind. Gleichzeitig gibt es aber auch Informationen, welche nur MitarbeiterIn aus Abteilung A Betreffen nicht aber z.B. MitarbeiterIn aus Abteilung B.

Ziele

Um diese und weitere Probleme von physikalischen Schwarzen Brettern zu lösen eignet sich eine digitale Lösung im Web. Über einen Browser kann das Schwarze Brett 4.0 von überall abgerufen und später sogar auf größeren Displays (40 Zoll+) angezeigt werden. Keywords: Webentwicklung, REST-Service, API-Design, UX-Design, Content-Management-System.

Technolgiestack: React, Java, REST, Dropwizard, PostgreSQL

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Vergangene Projekte (seit SoSe 2016)

  • Anwendung zur Verwaltung von Weiterbildungen

    In diesem Projekt soll (auf der grünen Wiese) eine Anwendung entstehen, mit der die Verwaltung von Weiterbildungen bei der eXXcellent solutions GmbH unterstützt wird.

    • Schulungen einpflegen
    • Plätze vergeben
    • Infos verschicken, Feedbackbögen einfordern
    • Übernahme von erlernten Skills in das Mitarbeiterprofil
    • den gesamten Prozess überwachen

    Bisher geschieht dies alles über Excel und ist somit (bei mittlerweile über 70 Mitarbeiter) recht unhandlich.

    Konkrete Aufgaben wären:

    • Requirements erheben
    • Architektur aufstellen (teilweise sind das Tooling / die Frameworks vorgeben)
    • Implementierung / QA priorisierter Features

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  • Neue Webanwendung für das Hochschulsportbüro

    Die Webseite des Hochschulsportbüros ermöglicht einen einfachen Überblick über das Angebot und die Anmeldung zu einzelnen Sportangeboten. Intern wird diese Anwendung dazu benutzt, die Abrechnungen zu erstellen und einige andere Verwaltungsaufgaben wie Raumplanung, Warteliste, usw. zu erledigen. 

    Das aktuelle System basiert auf einer alten Version von Typo3 und soll nun komplett neu (ohne Typo3) entwickelt werden. Vorherige Gruppe haben bereits angefangen, eine neue Anwendung in PHP mit Laraval zu implementieren. In diesem Projekt soll diese Arbeit weitergeführt werden. Der Fokus liegt dabei auf die Anbindung eines Kartenbezahlsystems und der Datenaustausch mit der UNIFit-Anwendung.

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  • App für die Feuerwehr Ulm

    In einem früheren Projekt wurde eine Android und iOS-App für die Feuerwehr Ulm entwickelt, mit der Daten über die Ausrüstung und Bedienungsanleitungen stets aktuell auf dem Smartphone zur Verfügung standen. Um diese Daten zu verwalten, wurde außerdem eine Webapplikation entwickelt.

    In diesem Projekt soll diese bereits im Betrieb befindliche App nun erweitert werden, so dass Termine und Dienste verwaltet werden können.  Außerdem ist die Anbindung an eine Verwaltungsplattform der Feuerwehr Ulm geplant.

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  • Unterstützung der Münsterbauhütte bei Kartierungsarbeiten

    Immer wieder müssen Fachleute der Münsterbauhütte die Schäden an den zu restaurienden Gebäuden erfassen, um die Kosten und die Durchführung einer Restaurierung zu planen. Dabei wird Stein für Stein in Augenschein genommen und für jeden eine Menge an Daten erfasst, um den aktuellen Zustand und die notwendigen Restaurierungsarbeiten zu dokumentieren.

    Diese Datenerfassung erfolgt vor Ort derzeit sehr aufwändig mit Fotoapparat, Papier und Bleistift, bevor die Daten anschließend in vorhandene Systeme eingepflegt werden.

    In einem vorherigen Projekt wurde bereits eine Anwendung entwickelt, die es ermöglicht, die Daten direkt am Tablett zu erfassen. Dabei werden die Kamera des Tabletts benutzt um Fotos zu machen und diese dann noch mit einer Stifteingabe markiert und zu bearbeiten. Zurück im Büro, werden die so integriert erfassten Daten direkt mit der zentralen Datenbank abgeglichen.

    In diesem Projekt soll nun die vorhandene Anwendung nach den Wünschen der Münsterbauhütte erweitert werden. Wichtige Punkte sind: Optimierung des Workflows, Datenexport, Recherchemöglichkeiten.

    Als Technologie ist die Universal Windows Platform (UWP) mit C# vorgegeben.

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  • Konzeption und Implementierung einer Weboberfläche für ein bestehendes Zeiterfassungstool

    Ein bestehendes Zeiterfassungstool, das bisher nur über einen Java RichClient sowie ein rudimentäres Webinterface verfügt, soll mit einer schicken Weboberfläche zugänglich gemacht werden.

    Um die neue WebApplikation möglichst entkoppelt anbinden zu können, wurde dazu zunächst ein geeigneter REST-ServiceLayer für die benötigte Funktionalität eingezogen. Unter Nutzung des neu entwickelten ServiceLayers soll dann eine mit Angular4 clientseitig gerenderte WebApplikation weiterentwickelt werden. Zur konkreten Abstimmung der umzusetzenden Funktionalität wird am Anfang des Projekts ein Workshop mit Mitarbeitern von exxcellent solutions durchgeführt.

    Challenges:

    • Identifikation der für den WebClient benötigten Services und Daten (der WebClient soll nicht den vollen Umfang des RichClient leisten)
    • Konzeption und Implementierung der WebApplikation

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  • SENF: Semantic Feature Selection

    Klassifikatoren spielen eine wichtige Rolle in der Informatik, wenn es darum geht, eine Menge von Daten in bestimmte Klassen einzuteilen. Leider gibt es nicht einen Algorithmus, der für alle Probleme die besten Ergebnisse erzielt. Stattdessen gibt es eine Vielzahl von verschiedenen Klassifikatoren, die für unterschiedlichste Anwendungsszenarien mehr oder weniger gut geeignet sind. Außerdem sind Klassifikatoren nicht absolut auf einen Datensatz anwendbar, sondern müssen zunächst für einen bestimmte Datenmenge trainiert werden.

    Im Institut für Medizinische Systembiologie werden Klassifikatoren eingesetzt, um aus biologischen Daten Hinweise für eine bestimmte Krankheit des Patienten zu gewinnen. Da es - wie oben bereits beschrieben - nicht einfach klar ist, welcher Klassifikator für den konkreten Datensatz die besten Ergebnisse erzielt, wurde in einem vorangegangenen SE Projekt eine Anwendung entwickelt, mit deren Hilfe Klassifikatoren aus einer umfangreichen Bibliothek (Weka) ausgewählt werden und zusammen mit eingelesenen Daten trainiert und Experimente durchgeführt werden können.

    In diesem Projekt soll nun die bestehende JavaFX-Anwendung verbessert und um einige Aspekte erweitert werden.

    Wichtig: Man muss lediglich mit vorhandenen Frameworks arbeiten und nicht selbst Klassifikatoren entwerfen oder anwenden können!

    Ansprechpartner:

    • Gunnar Völkel, Institut für Medizinische Systembiologie
    • Dr. Ludwig Lauser, Institut für Medizinische Systembiologie
  • Zeiterfassungssystem für die Münsterbauhütte

    Die Münsterbauhütte kümmert sich um den Erhalt des Ulmer Münsters. Da ein gewisser Zersetzungsprozess permament an dem Gestein nagt, sind das ganze Jahr über rund 30 Personen damit beschäftigt, zu Verhindern, dass das Münster zerfällt.

    In diesem Projekt geht es darum, ein komfortables Zeiterfassungssystem für die Münsterbauhütte zu implementieren. Da es hier besondere Anforderungen an die zu erfassenden Daten und die Bedienbarkeit gibt, kann nicht einfach eine Standardsoftware verwendet werden.

    Aufgaben sind also die möglichst komfortable Umsetzung der gwünschten Anforderungen, die in Gesprächen mit den Betroffenen herausgefunden werden müssen.

    Zu verwendete Technologien müssen dabei von den Teilnehmern (in Absprache mit dem Kunden) selbst festgelegt werden.

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  • CaPEData Aggregator–Bereitstellung und Analyse von Sensordaten

    Im Rahmen des Projekts Software Engineering soll ein Prototyp zur Bereitstellung und Analyse von Sensordaten entwickelt werden. Hierbei sollen sich Sensoren über unterschiedliche Übertragungsprotokolle automatisiert an einem zentralen Data Aggregatoranmelden und Sensordaten bereitstellen. Die Data AggregatorKomponente wiederum bietet verschiedene Dienste für Sensormanagement, Speicherung, Archivierung, Verarbeitung und Analyse von Sensordaten. Diese Sensordaten sollen schließlich anderen Informations-und Analysesystemen (z.B. KNIME) über standardisierte Web-Schnittstellen zur Verfügung gestellt werden.
    Basis der Applikation bildet eine Java EE Applikation für den Data Aggregator. Sensordaten werden von einer Sensor Hub Komponente über einen Message Bus sowie WebService Schnittstellen eingebunden. Eine Speicherung der Sensordaten erfolgt über NoSQLbzw. Time Series Datenbanken.
    Die Arbeit wird praxisnah in Kooperation mit dem Pharmaverpackungsmaschinenhersteller Uhlmann aus Laupheim durchgeführt. Unterschiedliche Sensoren werden zur Verfügung gestellt.

    Ansprechpartner:

  • Tinnitus Database

    The Tinnitus Research Initiative Patient Database is a large multinational
    and rapidly growing patient database project, in which every interested
    clinician and researcher can participate. Participation in the database
    project enables the clinician to get fast and comprehensive overview
    about patients’ clinical characteristics and changes under treatment and
    thus improves the quality of patient management. The large multi-
    national cross-sectional and longitudinal database of tinnitus patients is
    a unique resource for profiling of tinnitus patients and identification of
    outcome predictors for various therapeutic approaches. In this project,
    we are looking for interested students that want to work on the online
    statistics tool and the data export feature.

    Ansprechpartner:

  • Datenbank für medizinisch-psychologische Apps

    Mittlerweile gibt es eine Vielzahl an Apps für medizinische /
    psychologische Krankheiten (zB Thema Depression, Angstzustände,
    …). Die Bewertung, ob eine App „gut“ oder „schlecht“ ist, wird durch die
    Community und nicht durch geschultes Fachpersonal durchgeführt.
    Ziel des Projektes ist es, eine Plattform zu realisieren, die es
    Psychologen erlaubt, Apps nach psychologischen Kriterien und
    Bewertungsmaßstäben (zB MARS Rating) für die entsprechenden
    Krankheitsbilder zu bewerten, sowie eine ausführliche Beschreibung zu
    hinterlegen.
    Das Projekt findet in Kooperation mit der Psychologie der Universität
    Ulm statt.

    Ansprechpartner:

  • Augmented Reality Support for Machine Maintenance Applications

    Im Rahmen des Projekts Software Engineering soll ein Prototyp zur Unterstützung von
    Maschinenwartungen entwickelt werden. Hierbei soll ein Servicemitarbeiter zusätzliche, aktuelle Sensorinformationen der Maschine und Wartungs- bzw. Reparaturanleitungen zur Remoteunterstützung erhalten sowie Ersatzteile über Marker identifizieren können.
    Basis der Applikation bildet die Microsoft Hololens Plattform , mit deren Hilfe das
    Benutzerinterface und das Location Tracking zur Orientierung umgesetzt werden kann. Das Marker-basierte Tracking kann mit Hilfe des HoloLensARToolKits entwickelt werden, erforderliche 3D-Modelle liegen in Unity3D -Modellen vor und können direkt integriert werden. Sensordaten einer Maschine können über einen RabbitMQ Message Bus abonniert und ebenfalls in die HoloLens Applikation integriert werden.
    Die Arbeit wird praxisnah in Kooperation mit dem Pharmaverpackungsmaschinenhersteller Uhlmann aus Laupheim durchgeführt. Eine Microsoft HoloLens wird zur Verfügung gestellt.

    Ansprechpartner:

  • proCollab - Process-aware Support for Collaborative Knowledge Workers

    Ziel des Projekts proCollab von DBIS ist es, wissensintensive Prozesse
    (Medizin, Software-Entwicklung, Forschung, ...) durch einen
    durchgehenden, kollaborativen Task Management Ansatz besser
    unterstützten zu können. Erstmalig soll der kompletten Lebenszyklus
    (Vorlagen, Konfiguration, Instanziierung, Monitoring, Optimierung) von
    wissensintensiven Prozessen und darin vorkommenden Aufgabenlisten
    abgedeckt werden.
    Individuelle Projektthemen für Studenten des Studiengangs Software
    Engineering sind…

    • die Entwicklung eines Konzepts zur Abbildung von Aufgaben-Abhängigkeiten sowie
    • die Entwicklung einer generischen Komponente, die es erlaubt, externe Services und Prozesse aufzurufen, Status-Änderungen laufend abzubilden und final die Ergebnisse einzubinden

    Ansprechpartner:

  • Expertenbewertungsschema für Mitarbeiter

    In einem Unternehmen sammelt jeder Mitarbeiter im Laufe der Zeit Expertenwissen an. Leider ist es oft unternehmensweit nicht ersichtlich, welcher Mitarbeiter welche besonderen Kompetenzen vorweisen kann. Gerade diese Information ist aber hilfreich, falls an einer Stelle Probleme auftreten. Würde man den richtigen Ansprechpartner schnell finden, könnte man das Problem schneller lösen. Außerdem ist es auch für die Zufriedenheit der Mitarbeiter und Kunden sinnvoll, die Mitarbeiter in den Bereichen einzusetzen, die sie am Besten beherrschen.

    Die Firma Konzept Informationssysteme GmbH hat eine Profildatenbank, in der mehr oder weniger aktuell das Wissen der Mitarbeiter gepflegt wird. Allerdings wird bisher nicht die Tiefe des Wissens gepflegt. Eine Idee, dies zu bewerkstelligen ist, die anderen Mitarbeiter die Expertise der Kollegen in bestimmten Bereichen bewerten zu lassen.

    Dazu soll in diesem Projekt ein System entwickelt werden, welches nach gewissen Anforderungen diese Bewertungen möglichst effizient ermöglicht, so dass die Bewertungen am Ende möglichst verlässlich sind. Die Anforderungen sind dabei noch nicht vollständig festgelegt und müssen im Verlauf des Projekts erarbeitet und durch kreative Lösungen umgesetzt werden. Beispielsweise ist unklar, ob jeder Mitarbeiter jeden anderen beliebig bewerten darf/soll oder nur eine bestimmte Punktzahl über alle Mitarbeiter vergeben werden soll etc. Das Produkt soll an die bestehende (mit Testdaten gefüllte) Datenbank angebunden und überprüft werden.

    Die zu verwendende Technologie ist evtl. festgelegt und wird sich wahrscheinlich auch im Bereich Java bewegen.

    Ansprechpartner: