Systemanalyse und -optimierung

Bachelor- und Masterarbeiten (BSc und MSc)

Beratung

In diesem Bereich werden aktuelle Themen für Bachelor- und Masterarbeiten (ggf. noch IPs und Diplomarbeiten) veröffentlicht. Dabei handelt es sich im internen Bereich i.d.R. um Arbeiten im Rahmen unserer Forschungsarbeiten und bei den externen Ausschreibungen um Arbeiten, die von Unternehmen bzw. in Kooperation mit diesen ausgeschrieben werden. Die ausgeschriebenen Arbeiten stellen nur einen Teil der möglichen Themen dar. Bitte sprechen Sie bei Interesse immer auch die entsprechenden Mitarbeiter an.

Eine Seite zum Ablauf einer Studienarbeit beschreibt die Schritte zur fertigen Arbeit und zeigt, wie Betreuung durch die Ansprechpartner in der Abteilung Business Engineering geboten wird.

Noch ein wichtiger Hinweis für die Studierenden der Wirtschaftsinformatik: Die Arbeiten müssen nicht in den Abteilungen der Wirtschaftsinformatik (IS, VLBA und BE) gemacht werden. Sie können auch bei allen anderen Abteilungen des Departments eine Abschlussarbeit machen.

Die Teilnahme am Oberseminar ist für Kandidaten verpflichtend. Die Daten dazu sind den Terminen zu entnehmen. Im Rahmen des Oberseminars sollen Studierende ihre Arbeitsergebnisse im Rahmen ihrer Studienarbeiten (Bachelor, Master) oder Dissertation vorstellen. In diesem Zusammenhang besteht auch Gelegenheit, Probleme mit Inhalt oder Darstellung bestimmter Sachverhalte anzusprechen und gemeinsam zu diskutieren. Das Seminar dient auch dazu, das Präsentieren geplanter Vorträge zu üben. Das Oberseminar wird über eine Veranstaltung im Stud.IP organisiert.

Folgende Themenschwerpunkte werden von der Abteilung Systemanalyse- und optimierung neben den bereits ausgeschriebenen Arbeiten betreut:

  • Automatisierung von Transportsystemen (Prof. Axel Hahn)
  • Modellierung und Simulation von Verkehrssystemen (Prof. Axel Hahn)
  • Planungs- und Schedulingprobleme in der Logistik (Prof. Jürgen Sauer)
    • Agentenbasierte Systeme, KI-Planungsverfahren
    • Koordination von Planungssystemen, Multi-Site Scheduling
    • Transportplanung, Ablaufplanung, reaktive Planung
    • Intelligentes Monitoring

Bitte beachten: Eigene Vorschläge sind zu den o.a. Themen willkommen! Vereinbart einen Termin mit einem Ansprechpartner um eigene Themen zu entwickeln.

ThemaAnsprechpartnerBScMSc

Personal Time Planning Tool CreaM

This this is done in cooperation with Jin H. Park, visiting scientists from KRISO, Korea. The challenge is the development of an intelligent tool that automatically identifies work duration and adopts personal, group or project schedules
Prof. Dr. Axel HahnX

Ship Route Prediction with the Route Topology Model

Prediction of ship routes is an important topic when it comes to maritime collision detection and prevention. You will contribute to that in the sense that you will try to predict future waypoints of ships. You receive access to historic marine AIS tracks from marinetraffic.com and use the Route Topology Model in order to derive a prediction for the future tracks of the ships. You will be asked to compute 1 or 2 future waypoints of the corresponding ships. For this, you can truncate the tracks at some point and make a prediction in order to compare the prediction result with the track that the ship has actually driven in.

Leon Siegel XX
GNSS/INS Integration for Maritime Application
In order to control or estimate the parameters of a surface vessel, the vessel position velocities, and heading angle must be measured or estimated. This is usually achieved using the integration of an Inertial navigation system (INS) such as an inertial measurement unit (IMU), and a global navigation satellite system (GNSS) such as a Global Positioning System (GPS).

Thesis Objective:
  • Get knowledge of different GNSS/INS integration methods.
  • Choose a suitable method for maritime applications.
  • Test your method using MATLAB/Simulink.
  • Experimental validation on our boot.
Mohamed AbdelaalX

A Bayesian Network for Ship Trajectory Prediction
You receive access to a huge set of AIS tracks sourced from eMIR infrastructure. You create multiple bayesian networks, which you expect to predict ship trajectories best. Finally, you evaluate the networks' fitness to the data. As bonus, you integrate indicators on seacharts, ship-ship encounters, or e.g. the tidal and current situation

Christian Denker
XX

A Neural Network for Ship Trajectory Prediction
You receive access to a huge set of AIS tracks sourced from eMIR infrastructure. You create multiple Neural Networks, which you expect to predict ship trajectories best. Finally, you evaluate the networks' fitness to the data. As bonus, you integrate indicators on seacharts, ship-ship encounters, or e.g. the tidal and current situation

Christian Denker 
XX

Modellierwerkzeug zur Missionsplanung 
Erstellung eines Werkzeuges für die Beschreibung von Handlungsanweisungen für nautische Manöver

Prof. Axel Hahnx

Modellierung und Konzeption einer Softwarearchitektur für eine maritime Testumgebung

Mit Hilfe von UML (bzw. SysML) sollen Anforderungen und Konzepte in eine Softwarearchitektur konzeptioniert und spezifiziert werden. Einflussfaktoren sind bestehende Implementierungen und Literatur, die in ein entsprechendes Modell überführt werden.

Mit Hilfe der maritimen Testumgebung werden verschiedene Umgebungsfaktoren durch Sensoren und Aktoren, erfasst und für einen Prototypen über eine Kommunikationsinfrastruktur bereitgestellt, wie Maschinendaten eines Schiffes, Schiffspositionen oder Wind.

Marius BrinkmannXX

Analyse und Klassifikation von Schiffsunfallberichten

Die Bundesstelle für Seeunfalluntersuchung (BSU) ist laut Gesetz dazu verpflichtet jeden Unfall mit deutscher Beteiligung innerhalb von einem Jahr zu untersuchen, einen Unfallbericht zu verfassen und eine Handlungsempfehlung auszusprechen. Hierbei stellt sich die Frage ob es signifikante Gemeinsamkeiten zwischen den Unfällen gibt und hierfür eine Taxonomie entwickelt werden könnte. 

Möglich wäre es das Vorgehen Mithilfe von Text Mining Ansätzen durchzuführen und eine strukturierte Untersuchung dieser Unfallberichte durchzuführen. 

Arne LammXX

Konzeption und Modellierung einer Interoperabilitätskomponente für heterogene Sensordaten

Maritime Systeme umfassen verschiedene Datenmodelle, z.B. S100, IVEF, NMEA. Diese haben teilweise eine gleiche Aussage, sind aber verschieden modelliert. Es sollen Mechanismen für die Zusammenführung der Datenmodelle verschiedener Standards identifiziert und prototypisch implementiert werden. Hierfür werden Methoden der modellgetriebenen Softwareentwicklung und/oder syntaktischen und semantischen Interoperabilität verwendet.

Diese Arbeit liefert bestehende Implementierungen und Konzepte, die zu einer sinnvollen Lösung konzeptioniert werden sollen, z.B. mit UML.

Marius BrinkmannXX

Konzeption und Implementierung einer Software für die Kommunikation in einem maritimen Testfeld

Gemäß existierender Anforderungen der maritimen Branche soll eine Kommunikationskomponente für die Kommunikation in einem maritimen Testfeld realisiert werden. Bestehende Software-Tools wie RabbitMQ ermöglichen die nachrichtenorientierte Kommunikation bereits mit Hilfe eines Publish-Subscribe Mechanismus über das Internet, benötigen jedoch Anpassungen.

Marius BrinkmannXX

Planung und Optimierung der Feldarbeit für autonome Landmaschinen

Für die landwirtschaftlichen Feldarbeit werden gegenwärtig kleine autonome Landmaschinen entwickelt die rund um die Uhr im Flottenverband arbeiten können. Diese Maschinen erlauben eine Planung der Feldarbeit die kleinschaliger und abwechslungsreicher ist und die besser auf lokale Gegenbenheiten abgestimmt ist, als was mit heutigen Maschinen wirtschaftlich möglich ist.

Um die möglichen finanziellen und ökologischen Vorteile auch wirklich zu realisieren, bedarf es allerdings einer komplexen Planungssoftware. Diese soll sowohl die verschiedenen Rahmenbedingungen als auch die verschiedenen dynamischen Umweltveränderungen in einen robusten und effizienten Arbeitsplan umwandeln. Die Planung umfasst die Einteilung eines Feldes in sinnvolle Kulturflächen, die Planung der Fruchtfolge, Integration von Satellitendaten, Wetterberichten, und feldnahen Beobachtungen zur Bestimmung optimaler Aussaat, Düngung und Schädlingsbekämpfung, das Scheduling der verfügbaren Maschinen, Wartungspläne und die Kommunikation mit dem Benutzer/Landwirt. 

Dr. Volker Nannenxx

Entwicklung einer Multiagentenumgebung für Planungsprobleme
Ziel der Arbeit ist der Entwurf und die Implementierung einer flexiblen Umgebung, in die Agenten zum Lösen von klassischen Planungsproblemen (wie in der Veranstaltung Intelligent Systems behandelt) zum Einsatz gebracht werden können. Die Plattform soll dabei möglichst unterschiedliche Planungsprobleme unterstützen.

Prof. Jürgen Sauerx

Visualisierung von Planungsverfahren für die Lehre
unterschiedliche Planungsverfahren sollen an Beispielszenarien dargestellt werden können

Prof. Jürgen Sauerxx

Reaktive Planung
reaktive und robuste Planungsansätze sollen entwickelt und ggfls. mit Simulationsansätzen überprüft werden

Prof. Jürgen Sauerxx

Scheduling4Green
Entwicklung eines Planungssystems, das den Stromverbrauch optimiert

Prof. Jürgen Sauerxx

Dynamikmodell Forschungsboot Zuse
Entwicklung eines Agenten im Rahmen einer Maritimen Verkehrssimulation für das Forschungsboot Zuse. Hierzu ist das Verhalten auf See zu erproben und ein entsprechendes Modell zu entwickeln

Prof. Axel Hahnxx
Analyse Verkehrsdaten
wir haben das Seegebiet zwischen Cuxhafen und Brunsbüttel mit Sensorik ausgestattet. Hier gibt es eine Reihe von Aufgaben zur Datenanalyse / Data Mining / Big Data.

Darunter z.B.: Bilddatenanalyse, Sensordatenfusion, Verhaltensdetektion.

Prof. Axel Hahnxx
Maritime Verkehrssimulation
Entwicklung weiterer Agenten für die Simulation von Schiffen mit unterschiedliem Verhalten und Dynamik, Umwelt, Störgrößen etc.
Prof. Axel Hahnxx
Maritime Traffic Collision System
Beschreibung der Prozesse für eine sichere Einbindung in die Verkehrsabwicklung für ein MTCAS in Anlehnung an die Lösung für die Luftfahrt.
Prof. Axel Hahnxx
Verkehrsoptimierung für die Elbe

System für die Berechnung einer optimalen Abwicklung des Schiffsverkehrs für begrenzte Fahrwasser.

Prof. Axel Hahnxx