Hinweise für Bachelor- und Masterarbeiten

Grundsätzliches

Weiter unten finden Sie Themen, die mich interessieren und zu denen ich studentische Arbeiten betreue.

Das Ziel einer solchen Masterarbeit ist die Unterstützung meiner Forschungsarbeiten auf den Gebieten

  • Termersetzung/Symbolisches Rechnen,
  • Constraint-Programmierung
  • E-Learning, insb. für Semantik von Programmiersprachen

Das Ziel einer Bachelorarbeit und eines Masterprojektes ist die Vorbereitung auf die Masterarbeit.

Möchten Sie eines der hier genannten Themen bearbeiten, dann schreiben Sie eine Bewerbung, in der Sie deutlich machen, warum Sie sich dafür interessieren sowie welche speziellen Vorkenntnisse und Erfahrungen Sie mitbringen (z. B. Besuch von Wahlveranstaltungen, bereits durchgeführte Projekte, Zusammenfassung Ihrer Bachelorarbeit).

In sehr großen Ausnahmefällen ist die Masterarbeit der Anfang Ihrer selbständigen Forschungsarbeit mit dem Ziel der Promotion. Dazu müssen Sie den Stand der internationalen Forschung auf dem jeweiligen Gebiet gründlich kennen und deutlich erweitern. Das weisen Sie durch referierte Publikationen auf renommierten Workshops und Konferenzen nach. Sie müssen einen Geldgeber finden, üblicherweise ein Förderprogramm, und eine Hochschule mit Promotionsrecht, die Ihre Arbeit schließlich akzeptiert. Und auch dann habe ich nicht viel Zeit für Sie. Weiteres zur Promotion.

Industrie

Ich betreue natürlich auch Arbeiten aus der Industrie. Besonders sinnvoll ist das, wenn sie mit einem der o.g. Bereiche zusammenhängen. Davon müssen Sie mich aber überzeugen. Mit "Sie" sind hier auch potentielle Industriepartner angesprochen. Wenn Sie Studenten suchen, die bei Ihnen ein Thema bearbeiten sollen, werde ich mich dafür einsetzen, wenn ein Zusammenhang zu meinem Lehr- und Forschungsgebiet besteht oder wir einen solchen herstellen können.

Themenbereiche

  • Constraint-Programmierung: SAT-, QBF-, SMT-Kodierungen unter Benutzung von CO4, Ersatz, Satchmo; Verbesserung dieser Werkzeuge/Bibliotheken, z.B. Modus-System für CO4, Anwendungen in der Robotik (z.B. Fußball)

  • Termersetzung/Symbolisches Rechnen/Gleichungstheorien: Test und Weiterentwicklung von Methoden und Werkzeugen zur automatischen Analyse von Termination und Komplexität. Exotische (arktische, tropische) Matrizen (gewichteter Automaten) liefern lineare Schranken für Ableitungskomplexität, wie bekommt man Polynome höheren Grades? Automatische Komplexitätsanalyse von Constraint-Programmen in CO4.

  • E-Learning: Entwurf, Implementierung, Verbesserung, Dokumentation von autotool-Aufgaben zur Semantik von Programmiersprachen, basierend auf VL Compilerbau und VL Sprachkonzepte der Parallelen Programmierung. Siehe auch Vorträge mit Bezug zu autotool

Einsteiger-Themen

geeignet für Bachelor-Arbeiten, Master-Projekte, als Vorbereitung auf eine spätere Masterarbeit. Enthält einen gewissen Anteil an Programmierung, zum Kennenlernen von Aufgabengebiet, Bibliotheken und Sprache (Haskell). Dabei darf es aber nicht bleiben - für das reine Programmierenkönnen gibt es keinen Hochschulabschluß.

Themen (in Bearbeitung)

Die Themestellung wird während der Bearbeitung teilweise angepaßt und stimmt deswegen nicht unbedingt mit der Version hier überein.

Themen (abgeschlossen)

  • Herstellung von interessanten Testfällen für (cycle) termination dabei Beschleunigung durch verteiltes Rechnen

  • Analyse und Navigation für Resultat-Daten von Termination Competitions
  • Constraint Programming by Inversion of Functional Programs (Diss.)

  • Verbesserung der SAT-Kodierung für arithmetischen Constraints

  • QBF-Kodierung für Erreichbarkeit und Schleifen in Wortersetzungssystemen

  • BDD-Methoden zur Aufzählung von Wortersetzungssystemen

  • Build-Automatisierung und Virtualisierung für autotool

  • A Web Application for Displaying Results of the Termination Competition

  • (Monte-Carlo- und andere) Methoden für Verbindungsspiele (M) :
    Ausgehend von vorhandenen Arbeiten über UCT/MC sind spezifische Anpassungen für das Brettspiel Havannah zu entwickeln, zu implementieren und zu bewerten. Ziel ist die verbesserte globale Analyse.

    Sensei's Library: Monte Carlo Tree Search, Cameron Browne: Connection Games, Christian Freeling: Havannah.

    Vorkenntnisse: Graphen und Algorithmen, Theorie der Zweipersonenspiele.

  • Multiple-Choice-Generator (B) : aus strukturierten Vorlesungsskripten (Markup: Folie (slide) mit Überschrift, Aufzählung (itemize), Beispiel) sollen automatisch Multiple-Choice-Fragen generiert werden.

    Beispiel: "welches Item fehlt in dieser Aufzählung", "welches Wort gehört nicht auf die Folie mit Überschrift ..." usw. Evtl. Hilfswörter erkennen und ignorieren, nur nach Hauptwörtern fragen. Mögliche Erweiterung für andere Textformate.

    Die MC-Fragen sollen in gängigen E-Learning-Formaten (z. b: QTI) exportiert werden, so daß sie von gängigen E-Learning-Systemen importiert werden können.

    Vorkenntnisse: Verarbeitung von strukturierten Dokumenten (LaTeX, XML)

  • Strategien im Roboterfußball : Das Robocup-Team von IMN möchte vermehrt Strategien einsetzen, die die Aktionen der Spieler auf einem höheren Abstraktionsniveau beschreiben. Es liegen ein Prototyp einer Strategiebeschreibungssprache und eines Simulators vor. Zu entwickeln ist ein Optimierungsverfahren für solche Strategien.

  • Matrix-Interpretationen im arktischen und tropischen Halbring auf hochparalleler Hardware (M) : Es ist ein Verfahren zu entwickeln, das Matrix-Ungleichungen über diesen Halbringen durch evolutionäre Optimierung löst. Das Verfahren ist für hochparallele Hardware (CUDA-Graphikkarte) zu implementieren. Die Leistung der Implementierung ist mit anderen Lösungsverfahren zu vergleichen. (Die gleiche Frage für den Standard-Halbring der reellen Zahlen wird in einem anderen Projekt behandelt.) Voraussetzung: Programmierung in C.

  • Non-Looping Non-Termination