Studienarbeitsthemen - �bersicht
Hier finden Sie zur Zeit geplante Themen f�r das Studienjahr 2008/2009. Wenn Sie an Themen interessiert sind oder Fragen dazu haben, wenden Sie sich bitte jederzeit an mich. Die Aufgaben k�nnen jeweils alleine bearbeitet werden, Gruppenbildung (2 Personen) ist jedoch m�glich. Die Themen haben - sofern nicht anders gekennzeichnet - den Umfang zweier aufeinander aufbauender Studienarbeiten im 5. und 6. Semester. Es werden insgesamt 20 Studienarbeitsthemen angeboten.Je nach Angaben können diese alleine oder mit mehreren Personen bearbeitet werden.
Nr.	Titel
1	Weiterentwicklung eines Demoprogramms zur Mimikerkennung
2	Emotional Turing Test - Anpassung einer Simulationsplattform und Testauswertung
3	Evolution Emotionaler Agenten in der Public Goods Game Welt
4	Agenten in der Auftragsfertigung - eine Simulation des Job Shop Scheduling Problems
5	RoboDance - Tanzdemo mit dem SONY AIBO
6	Erweiterung einer sprachbasierten Emotionserkennungssoftware
7	RobotSimulator - Simulation des Verhaltens eines qFix Soccerbots
8	RoboKids - Graphische Verhaltenskomposition von Robotern
9	Emotionserkennung durch Biofeedback
10	Entwicklung eines Computerspiels "Studiosus"
11	Entwicklung eines Computerspiels "CycleManager"
12	TrafficSimulator - Konfigurator f�r Verkehrsszenarien
13	TrafficSimulator - Simulation von Agentensensorik und Verhalten
14	Virtual Driver - Simulation von Fahrverhalten in einem virtuellen Szenario
15	ConferenceMaster - ein webbasiertes Verwaltungssystem zur Durchf�hrung von wissenschaftlichen Konferenzen
16	FungusEater - �berarbeitung und Erweiterung
17	Scientific Cross Reference Database
18	Mimic Chat - Unterhaltung durch ein virtuelles Gesicht
19	Implementierung eines reaktiven SecondLife-Agenten
20	Theory of Mind - Antizipation von Verhalten

Beschreibung der Studienarbeiten



	Weiterentwicklung eines Demoprogramms zur Mimikerkennung
Beschreibung:
Eine Mimikerkennungssoftware ist in den letzten Jahren in mehreren Arbeiten entwickelt worden. Eine Plattform ist Java, die neuesten Entwicklungen mit Direktauswertung einer Videokamera in Echtzeit sind mit Hilfe von OpenCV (C++) erstellt worden. Kopfdetektion funktioniert recht robust, das Finden der relevanten Regionen (ROI) kann verbessert werden, sowie die Klassifikation (Emotion). Kern ist die Erweiterung der Erkennung von Bewegungen (z.B. Heben der Augenbraue).
Empfohlene Kenntnisse:
C/C++ ( Java ), Interesse an Bildverarbeitung
Anzahl Studierende (max.):
4
2 vergeben / 2 offen
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	Emotional Turing Test - Anpassung einer Simulationsplattform und Testauswertung
Beschreibung:
Das Public Goods Game stammt aus der Spieltheorie und hat recht einfache Regeln. N�here Informationen zum Szenario finden Sie hier. . Eine verteilte Spielumgebung ist bereits implementiert (JAVA) und soll modifiziert. Die Aufgabe besteht darin, diese zu erweitern (Benutzerschnittstelle) so dass menschliche Spieler teilnehmen k�nnen. Anschlie�end sind Versuche mit Menschen und Software-Agenten durchzuf�hren und auszuwerten.
Empfohlene Kenntnisse:
Java
Anzahl Studierende (max.):
2
noch nicht vergeben
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	Evolution Emotionaler Agenten in der Public Goods Game Welt
Beschreibung:
Das Public Goods Game stammt aus der Spieltheorie und hat recht einfache Regeln. Es sind emotionale Agenten (vorhanden) anzupassen und mit genetischen Algorithmen zu kombinieren. Ziel ist es die Entstehung von Emotionalen Agenten zu analysieren und das Emotionsmodell zu �berpr�fen.
Empfohlene Kenntnisse:
Java, Genetische Algorithmen
Anzahl Studierende (max.):
2
vergeben
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	Agenten in der Auftragsfertigung - eine Simulation des Job Shop Scheduling Problems
Beschreibung:
Ein komplexes, in der Produktion h�ufig auftretendes Problem ist das so genannte 'job shop scheduling' Problem (JSSP). Es geht im wesentlichen darum, Auftr�ge auf Maschinen zu verteilen, die aus mehreren Komponenten bestehende Produkte fertigen. Diese Verteilung gilt es zu optimieren. Effiziente klassische Algorithmen gibt es daf�r nicht, so dass heute gerne Agentensysteme eingesetzt werden. In der Studienarbeit soll ein Szenario einer Fabrik entworfen und realisiert werden, in der dieses Problem mit Hilfe von Agenten gel�st werden kann. Exemplarisch sind Agenten zu realisierten um die Funktionsweise zu pr�fen. Ziel ist es, diese Simulation in der Lehre zu praktischen �bungen sp�ter einsetzen zu k�nnen.
Empfohlene Kenntnisse:
Java oder C/C++, (Multiagentensysteme)
Anzahl Studierende (max.):
2
vergeben
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	RoboDance - Tanzdemo mit dem SONY AIBO
Beschreibung:
Aufbauend auf vorangegangenen Arbeiten (siehe Vorg�ngerprojekte ) sollen weitere Schritte zur Steuerung des AIBO Roboterhundes unternommen werden. Aufgabe: es soll eine Demo erstellt werden die den Hund passend zu einer abgespielten Musik tanzen l�sst. (nur 5. Semester)
Empfohlene Kenntnisse:
Interesse an Robotik, C/C++
Anzahl Studierende (max.):
2
noch nicht vergeben
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	Erweiterung einer sprachbasierten Emotionserkennungssoftware
Beschreibung:
M�rchen und Nachrichten werden mit unterschiedlicher Stimme und Betonung gelesen. Auch ohne den Inhalt zu verstehen sind wir in der Lage, die Emotionen eines Menschen aus dessen Stimme zu erkennen. In einer vorangegangenen Studienarbeit wurde eine Software entworfen, welche eine Audiodatei analysiert und einige f�r die Klassifikation wichtige Eigenschaften (Features) aus Stimmen extrahiert. Diese Information sollen zur Emotionsklassifikation eingesetzt werden. Eine Anwendungsidee: Wenn Sie einen Vortrag ein�ben k�nnte das System Ihnen Feedback �ber Ihre Wirkung beim Zuh�rer geben. Einsetzbar w�re beispielsweise Java (JMF) um die die Audiodaten direkt vom Mikrophon oder direkt aus einer Datei zu bekommen. Aufbauend auf einer bestehenden Erkennungssoftware soll ein geeignetes visuelles Feedback generiert werden. Anpassung und Verbesserung der Erkennungsqualit�t sind ebenfalls Bestandteil der Arbeit. Eine konkretere Anwendung w�re die Analye von Nachrichten auf dem Anrufbeantworter. Zu jeder Nachricht soll dann ein Icon angezeigt werden, welches die Emotionalit�t der Nachricht anzeigt... so k�nnte man ggf. Dringlichkeiten erkennen!
Empfohlene Kenntnisse:
Java/C/C++, (Medientechnik / Multimedia)
Anzahl Studierende (max.):
4
noch nicht vergeben
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	RobotSimulator - Simulation des Verhaltens eines qFix Soccerbots
Beschreibung:
Die Roboterplattform 'Soccerbot' wird in der Robotik AG eingesetzt. Die Schnittstellen zur Hardware sollen hier nachgebildet werden, so dass Verhaltensprogramme in einer simulierten Umgebung eingesetzt und grob getestet werden k�nnen.
Empfohlene Kenntnisse:
Interesse an Robotik, C/C++
Anzahl Studierende (max.):
2-4
noch nicht vergeben
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	RoboKids - Graphische Verhaltenskomposition von Robotern
Beschreibung:
Die Roboterplattform 'Soccerbot' wird in der Robotik AG eingesetzt. Die Programmierung geschieht �ber C/C++. F�r die 'Kinder-Uni' soll nun eine Oberfl�che geschaffen werden, in welcher man vordefinierte Verhaltensweisen (teils noch zu realisieren) graphisch zusammenstellen kann und auf den Roboter laden kann.
Empfohlene Kenntnisse:
Interesse an Robotik, C/C++
Anzahl Studierende (max.):
2-4
noch nicht vergeben
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	Emotionserkennung durch Biofeedback
Beschreibung:
Die menschlichen Emotionen lassen sich anhand der Mimik, Gestik, Stimme aber auch an k�rperlichen Ver�nderungen, die nicht sichtbar oder h�rbar sind erkennen. Diese k�nnen durch physiologische Sensoren gemessen werden. Beispiele sind der Herzschlag oder die Hautleitf�higkeit. In dieser Arbeit sollen Experimente mit diesen Sensoriken gemacht werden und u.a. eine annotierte Datenbank von Emotionsbeispielen erstellt werden. Diese enth�lt Stimmproben und Videoproben zusammen mit physiologischen Messergebnissen.
Empfohlene Kenntnisse:
Interesse an Sensorik/Signalverarbeitung und etwas Psychologie, C/C++/(Java)
Anzahl Studierende (max.):
2
vergeben
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	Entwicklung eines Computerspiels "Studiosus"
Beschreibung:
Es soll spielbar sein und eine graphische Oberfl�che besitzen. Infos zum Spiel unter: http://www.ba-stuttgart.de/~reichard/index.php?site=gd
Empfohlene Kenntnisse:
Interesse an Computerspielen, gute Programmierkenntnisse
Anzahl Studierende (max.):
4
3 vergeben / 1(-2) offen
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	Entwicklung eines Computerspiels "CycleManager"
Beschreibung:
Hier geht es neben der Visualisierung insbesondere auch um die Realisierung autonomer Agenten (Radfahrer), die plausibles, realit�tsnahes Wettkampfverhalten zeigen und trainiert werden k�nnen. Infos dazu unter: http://www.ba-stuttgart.de/~reichard/index.php?site=gd
Empfohlene Kenntnisse:
Interesse an Computerspielen, gute Programmierkenntnisse, Vorkenntnisse Agenten, Radfan?
Anzahl Studierende (max.):
4
noch nicht vergeben
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	TrafficSimulator - Konfigurator f�r Verkehrsszenarien
Beschreibung:
Eine graphische Repr�sentation von Verkehrsszenarien ist zu realisieren. Die Szenarien sind aus Stra�enobjekten (geometrische Objekte) wie Kurven, Verengungen, Br�cken, Steigungen, Tunnel, Verkehrszeichen etc. zusammen zu setzen. In der Konzeption sind simulierte Verkehrsagenten zu ber�cksichtigen.
Empfohlene Kenntnisse:
Interesse an Simulation, Kenntnisse in der Programmierung von Grafik (nur 5. Semester - 6. Semester Agentensimulation)
Anzahl Studierende (max.):
4
noch nicht vergeben
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	TrafficSimulator - Simulation von Agentensensorik und Verhalten
Beschreibung:
Eine graphische Repr�sentation von Verkehrsszenarien ist in vorangegangener Arbeit realisiert. Die Bewegung eines Agenten durch das Szenario ist zu simulieren. Dazu wird seine Sensorik (realit�tsnah) simuliert (u.a. Kamera, Radar, GPS etc.) und auf Basis dieses Umgebungswissens wird sein Verhalten gesteuert.
Empfohlene Kenntnisse:
Interesse an Simulation, Interesse an Agenten (nur 6. Semester - 5. Semester Szenarienkonfigurator)
Anzahl Studierende (max.):
4
2 vergeben / 2 offen
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	Virtual Driver - Simulation von Fahrverhalten in einem virtuellen Szenario
Beschreibung:
Das Verhalten eines Fahrers im simulierten Stra�enverkehr soll untersucht werden um Assistenzsysteme individuell anzupassen. Hierzu soll eine Software erstellt werden, welche Szenarien definiert und einen Fahrer durch diese fahren lassen kann. Die Sensorikdaten werden in einem Logfile gesichert (sp�ter online ausgewertet) und dienen dann als Basis f�r Lernalgorithmen, die das Fahrerverhalten erkennen sollen (nicht Bestandteil der Arbeit). Schnittstellen zu den beiden Arbeiten zum Thema TrafficSimulation sind vorzusehen. Die Fahrersimulation ist regelbasiert und soll ein Emotionsmodell (vorhanden - anzupassen) integrieren.
Empfohlene Kenntnisse:
Interesse an Simulation, Interesse an Agenten
Anzahl Studierende (max.):
4
noch nicht vergeben
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	ConferenceMaster - ein webbasiertes Verwaltungssystem zur Durchf�hrung von wissenschaftlichen Konferenzen
Beschreibung:
Die Datenverwaltung einer Konferenz umfasst u.a. die Themenpr�sentation und 'call for papers', die Uploadm�glichkeit f�r eingereichte Ver�ffentlichungen, die Verteilung an Reviewer, die Aufnahme der Reviews und die automatische Information der Autoren, die Uploadm�glichkeit f�r final papers, Bekanntgabe der Agenda, Bereitstellen der Proceedings, ggf. Bilder der Veranstaltung, die meisten Daten in gesch�tzten Bereichen, die nur den Organisatoren zug�nglich sind ...
Empfohlene Kenntnisse:
Gute Web-Programmierkenntnisse
Anzahl Studierende (max.):
2
vergeben
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	FungusEater - �berarbeitung und Erweiterung
Beschreibung:
Erweiterung und �berarbeitung der Simulationsumgebung 'Fungus Eater' aus der Vorlesung Agentenbasierte Softwareentwicklung.
Empfohlene Kenntnisse:
Gute Kenntnisse in Java, m�glichst Agentenbasierte SWE geh�rt
Anzahl Studierende (max.):
2
noch nicht vergeben
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	Scientific Cross Reference Database
Beschreibung:
Wissenschaftliche Arbeiten werden in Konferenzb�nden (Proceedings) ver�ffentlicht. Jeder Artikel weist eine Literaturliste auf, welche eine gute Einordnung in das wissenschaftliche Umfeld darstellt. Zudem sind oftmals Schl�sselworte angegeben. Die Datenbankanwendung soll es nun erm�glichen, Zitierh�ufigkeite einzelner Ver�ffentlichungen oder Autoren, Selbstreferenzen, Gruppenbildung, Themenzusammenh�nge etc. zu finden und zu visualisieren. Die Datenbank soll entworfen und implementiert werden und mit den realen Daten des workshops 'emotion-and-computing' (ca. 20 Ver�ffentlichungen) sowie der aktuellen Tagungsb�nde der ACII2007 und der IVA2008 gef�ttert werden.
Empfohlene Kenntnisse:
Kenntnisse in Datenbankprogrammierung
Anzahl Studierende (max.):
2
noch nicht vergeben
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	Mimic Chat - Unterhaltung durch ein virtuelles Gesicht
Beschreibung:
Es soll ein Chatprogramm realisiert werden. Neben dem Chat-Dialog soll ein Gesicht angezeigt werden, welches die Mimik des Kommunikationspartners nachbildet. Zur Mimikerkennung ist eine vorhandene, evtl. anzupassende Software zu verwenden, welche �ber eine Webcam das Gesicht des Chatters betrachtet und seine Mimik klassifiziert. Als erster Ansatz ist ein konfigurierbares Gesicht in Form eines JavaApplets zur Darstellung w�hlbar. Eigene Visualisierung ist jedoch freigestellt.
Empfohlene Kenntnisse:
Kenntnisse in der Programmierung (C/C++/Java/Web)
Anzahl Studierende (max.):
2
noch nicht vergeben
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	Implementierung eines reaktiven SecondLife-Agenten
Beschreibung:
Es existieren dazu Bibliotheken in die es sich zun�chst einzuarbeiten gilt. Als erstes Experiment ist ein einfacher, reaktiver Agent zu erstellen, der eine SL-Sensorik strukturiert und sich in SL bewegen kann, sowie rudiment�r auf Gespr�che reagieren kann. Link: http://www.libsecondlife.org/
Empfohlene Kenntnisse:
Kenntnisse in der Programmierung in C# + Interesse an Virtuellen Agenten
Anzahl Studierende (max.):
2
noch nicht vergeben
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	Theory of Mind - Antizipation von Verhalten
Beschreibung:
auf Anfrage!
Empfohlene Kenntnisse:
Kenntnisse in KI und Psychologie w�nschenswert
Anzahl Studierende (max.):
2
vergeben
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Beschreibung der Studienarbeiten