Digital Future

Test


Die letzte Informatics Inside fand unter dem Motto: Digital Future statt. Zahlreiche interessante Themengebiete wurden den Hörern von den Masterstudenten prĂ€sentiert. Die Themengebiete der letzten Informatics Inside können Sie zusammengefasst im Tagungsband 2017 (pdf, 11.3 MB) einsehen. Auch einige bedeutende Unternehmen aus Baden-WĂŒrttemberg und Umgebung waren bei den PrĂ€sentationen anwesend und konnten vor Ort in direkten Kontakt mit den abschließenden Masterstudenten treten.

Die Konferenz diente dazu, den Studierenden, Interessenten und Firmen, aktuelle Themen der Informatik vorzustellen. Dabei wurde ein weites Spektrum der Informatik durch eingereichte PosterbeitrĂ€ge ergĂ€nzt. Ein weiterer Vorteil der Konferenz ist, dass sich SchĂŒlern und Bachelorabsolventen ĂŒber die FakultĂ€t und den Studiengang bei Professoren und Studierenden informieren können.

Programmablauf

09:00 Come Together
09:25 Beginn der Veranstaltung und BegrĂŒĂŸung Prof. Uwe Koos
Medizinische Informatik
09:35 Der Einsatz von interaktiven Systemen im Kontext der PrÀsentation von historischen Inhalten Vanessa Zurawka
09:55 Analyse von Reifegradmodellen zur UnterstĂŒtzung der Digitalisierung von KrankenhĂ€usern Denise Junger
10:15 Poster-Flash
10:35 Postervorstellung
Angewandte Informatik
11:20 Eine domĂ€nenspezifische Sprache fĂŒr die prozedurale Dimensionierung im analogen IC Entwurf Florian Leber
11:40 Wearable fĂŒr Pferde – Standortbestimmung und Konzeption einer Umfrage Anastasia Schmieder
12:00 Mittagspause
Kognitive Systeme
13:00 Evaluierung von Open Source Frameworks zur Detektion von Facial Feature Points Tobias Fleischer
13:20 IT – Sicherheit beim Autonomen Fahren Iana Preuß
13:40 Der Einsatz von Perception Neuron bei schneller BewegungsausfĂŒhrung Tobias Fluck
14:0 Pause und Postersession
IT_Sicherheit
14:20 Inwiefern werden IT-Risiken durch ein Risikomanagement reduziert? Gamze Gök
14:40 Zukunft des neuen elektronischen Personalausweises David Schneider
15:00 Sicherheitsinfrastruktur in einem VANET – Architektur und Schwachstellen Marc Rosweg
15:20 Pause und Postersession
15:40 IT-Sicherheit in der Industrie 4.0 MĂŒcahit Karabulut
16:00 Sicherheitsbetrachtung des Internet of Things am Beispiel Smart Home Oliver Steicher
16:20 Awards & Verabschiedung
Ab
17:00
Vortrag zur Vortragsreihe digitalRT exCHANGE zum Thema „Cognitive Computing“ Dr. Martin MĂ€hler

VortrÀge

Analyse von 3D-Controllern zur Steuerung der Echtzeit-MRT

Die Arbeit stellt die Möglichkeiten von 3D-Controllern fĂŒr den Einsatz in der interventionellen Radiologie und insbesondere fĂŒr die Steuerung der Echtzeit-MRT dar. Dies ist interessant in Bezug auf die kontrollierte Navigation in ein Zielgewebe. Dabei kann der Interventionalist durch Echtzeit-Bildgebung den Verlauf des Eingriffs verfolgen, allerdings kann er bisher keine Aufgaben selbst ĂŒbernehmen, da die Steuerung vom Assistenten im Nebenraum ĂŒbernommen wird. Die Kommunikation ist bei dem hohen GerĂ€uschpegel aber sehr schwer. Diese Arbeit setzt an dieser Stelle an und analysiert 3D-Controller auf die Eignung fĂŒr die Echtzeit-Steuerung eines MRTs. Dabei wurden trackingbasierte und trackinglose GerĂ€te betrachtet. Als Ergebnis ließ sich dabei festhalten, dass trackingbasierte Verfahren weniger geeignet sind, aufgrund der nicht ausreichenden PrĂ€zision. Die haptischen GerĂ€te hingegen sind eben aufgrund ihrer hohen PrĂ€zision und der leichten Bedienung geeignet.


Analyse von Reifegradmodellen zur UnterstĂŒtzung der Digitalisierung von KrankenhĂ€usern

In der Medizin existieren verschiedene Reifegradmodelle, die die Digitalisierung von KrankenhĂ€usern unterstĂŒtzen können. Die Anforderungen an ein Reifegradmodell fĂŒr diesen Zweck umfassen Aspekte aus allgemeinen und spezifischen Bereichen des Krankenhauses. Die Analyse der Reifegradmodelle HIN, CCMM, EMRAM und O-EMRAM zeigt große LĂŒcken im Bereich des OP sowie fehlende Aspekte in der Notaufnahme auf. Ein umfassendes Reifegradmodell wurde nicht gefunden. Durch eine Kombination aus HIN und CCMM könnten fast alle Bereiche ausreichend abgedeckt werden. ZusĂ€tzliche ErgĂ€nzungen durch spezialisierte Reifegradmodelle oder sogar die Entwicklung eines umfassenden Reifegradmodells wĂ€ren sinnvoll.


Eine domĂ€nenspezifische Sprache fĂŒr die prozedurale Dimensionierung im analogen IC Entwurf

Der Entwurf von analogen Schaltungen basiert bis heute weitgehend auf Erfahrungswissen und bedarf einer weitergehenden Automatisierung. Eine Möglichkeit dafĂŒr sind prozedurale Verfahren, welche das Expertenwissen in einem Ablaufskript speichern. Die Erfassung des Expertenwissens ist dabei essenziell, aber jedoch bis heute nur unzureichend gelöst. Mit EDPL (Expert Design Plan Language) stellen wir einen neuen Lösungsansatz fĂŒr dieses Problem vor. EDPL ist eine domĂ€nenspezifische Sprache, welche die intuitive und schnelle Eingabe von Expertenwissen ermöglicht.


Wearable fĂŒr Pferde – Standortbestimmung und Konzeption einer Umfrage

Der folgende Artikel befasst sich mit Wearables fĂŒr Pferde und dient der Vorrecherche zur Masterarbeit, mit dem Arbeitstitel „Wearables fĂŒr Pferde“. Ziel ist es die Sicherheit der Tiere bei einem Ausbruch von einer Weide zu Erhöhen und damit Personen- und SachschĂ€den zu minimieren. Hierzu wird der Stand der Technik zu verschiedenen Standortbestimmungsmöglichkeiten zusammen getragen und durch eine Klassifizierung der verschiedenen AnsĂ€tze ermittelt, welche Standortbestimmung pferdegerecht erscheint. Außerdem soll ein Fragebogen konzipiert werden, um Charakteristiken und FunktionalitĂ€ten fĂŒr einen Prototypen festzustellen.


Evaluierung von Open Source Frameworks zur Detektion von Facial Feature Points

Ein stark erforschtes Gebiet der Computer Vision ist die Detektion von markanten Punkten des Gesichtszuges (englisch: facial feature detection), wie der Mundwinkel oder des Kinns. Daher lassen sich eine Vielzahl von veröffentlichten Verfahren finden, die sich jedoch teils deutlich hinsichtlich der Detektionsgenauigkeit, Robustheit und Geschwindigkeit unterscheiden. So sind viele Verfahren nur bedingt echtzeitfÀhig oder liefern nur mit hochaufgelösten Bildquellen ein zufriedenstellendes Ergebnis. In den letzten Jahren wurden daher Verfahren entwickelt, die versuchen diese Problematiken zu lösen. In dieser Arbeit erfolgt eine Betrachtung dreier dieser State-of-the-Art Verfahren: Constrained Local Neural Fields (CLNF), Discriminative Response Map Fitting (DRMF) und Structured Output SVM (SO-SVM), sowie deren Implementierungen. Dazu erfolgt ein empirischer Vergleich hinsichtlich der Detektionsgenauigkeit.


IT – Sicherheit beim Autonomen Fahren

Heutzutage sieht die Roadmap fĂŒr Fahrerassistenzsysteme und autonomes Fahren folgendermaßen aus: fĂŒr Innovationen und GeschĂ€ftsmodelle im Bereich der intelligenten MobilitĂ€t, vor allem aber auch innerhalb der digitalen Wertschöpfungskette, spielen generell ZuverlĂ€ssigkeit und QualitĂ€t der digitalen DatenĂŒbertragung eine entscheidende Rolle. Bevor das Autonome Fahren vollstĂ€ndig eingefĂŒhrt wird, muss man feststellen, welche Anforderungen an die digitale Infrastruktur beachten werden mĂŒssen. Die Bedrohungslandschaft fĂŒr Autonomes Fahren muss analysiert und die Lösungen gefunden werden, wie man das personenspezifische Bewegungsprofil, den Eingriff in das Fahrzeug und in die Verkehrsteuerung vermeiden kann. Die folgende Arbeit beschĂ€ftigt sich damit, die Anforderungen und Gefahren zu analysieren und die Handlungsempfehlungen vorzuschlagen.


Der Einsatz von Perception Neuron bei schneller BewegungsausfĂŒhrung

Der Einsatz von technischen Hilfsmitteln zu Analysezwecken im Sport ist mittlerweile fester Bestandteil im Trainingsalltag von Trainern und Athleten. In fast jeder Sportart werden Videoaufzeichnungen benutzt, um die BewegungsausfĂŒhrung zu dokumentieren und anschließend zu analysieren. Allerdings reichen oft Aufnahmen von einem statischen Standort nicht mehr aus. An dieser Stelle kann Virtual Reality (VR) eine Lösung dieses Problems darstellen. Durch VR kann der aufgezeichneten Szene eine weitere Ebene hinzugefĂŒgt werden und die BewegungsablĂ€ufe neu und detaillierter bewertet werden. Um Bewegungen in einer virtuellen Umgebung wiederzugeben, mĂŒssen diese mittels Motion Capturing (Mo- Cap) aufgezeichnet werden. Ziel dieser Arbeit ist es, herauszufinden, ob der MoCap Anzug Perception Neuron in der Lage ist, Bewegungen in hoher Geschwindigkeit zu erfassen und real wiederzugeben.


Inwiefern werden IT-Risiken durch ein Risikomanagement reduziert?

Im Rahmen der wissenschaftlichen Vertiefung soll auf Basis den vorhandenen AnsĂ€tzen das IT-Risikomanagement evaluiert werden. Hierbei soll die Frage, inwiefern das IT-Risikomanagement dem Unternehmen eine Hilfestellung bietet, geklĂ€rt werden. Anschließend wird das IT Risikomanagement anhand von zwei Beispielen dargestellt. Es wird dargestellt, wie das IT Risikomanagement bei uns an der Hochschule Reutlingen gehandhabt wird und im Vergleich hierzu, wie es in einem börsennotierten Konzern funktioniert.


Zukunft des neuen elektronischen Personalausweises

Diese Arbeit beschĂ€ftigt sich mit dem neuen elektronischen Personalausweis. Zum einen werden in diesem Paper die Sicherheitsziele des Personalausweises und die technische Umsetzung der Architektur und Protokolle erklĂ€rt. Es wird der Ablauf einer Online-Identifizierung fĂŒr einen Nutzer mithilfe des Ausweises aufgezeigt. Risiken und Schwachstellen der Technologie im Software- oder Hardwarebereich werden diskutiert und die bereits erfolgten Hack-Angriffe aufgezeigt. Die Arbeit legt Möglichkeiten dar, wie sich der Nutzer vor Angriffen schĂŒtzen kann. Es werden die GrĂŒnde genannt warum der neue Personalausweis online nur schwer Anklang findet und warum die AufklĂ€rung, ĂŒber die zur VerfĂŒgung stehenden Anwendungen, eine Preisreduzierung der LesegerĂ€te sowie die vom Europa Parlament und Europarat erlassene eIDAS-Verordnung nicht helfen werden um die Nutzung voranzutreiben. Ergebnisse hierfĂŒr liefert eine Nutzerstudie. Zum anderen werden Ideen genannt wie die Nutzung der elektronischen Funktionen des Ausweises stattdessen zu fördern ist.


Sicherheitsinfrastruktur in einem VANET – Architektur und Schwachstellen

Das Ziel des Konferenzbeitrags fĂŒr die Informatics Inside 2017 ist es, die Infrastruktur einer modernen Fahrzeug-zu-Fahrzeug Kommunikation auf ihre Sicherheit zu prĂŒfen. Dazu werden die Sicherheitsstandards fĂŒr die Wireless Kommunikation genauer beschrieben und anschließend mit möglichen Angriffsmodellen geprĂŒft. Dieser Beitrag ist speziell fĂŒr IT-Security Spezialisten und Herstellern von autonomen Fahrzeugen interessant.


IT-Sicherheit in der Industrie 4.0

Durch Industrie 4.0 kann die individuelle Fertigung von kleineren StĂŒckzahlen zu geringen Kosten ermöglicht werden. DafĂŒr mĂŒssen alle Anlagen miteinander vernetzt werden, um Daten austauschen und kommu-nizieren zu können. Durch die Vernetzung können neue Risiken und Gefahren entste-hen. In dieser Arbeit wird die IT-Sicherheit in der Industrie 4.0 anhand mögli-chen Bedrohungsszenarien, Herausforderungen und Gegenmaßnahmen evaluiert. Dabei wird untersucht, welche Möglichkeiten Industrieunternehmen haben, um sich vor Hackerangriffen vorzubeugen und ob bereits etablierte Sicherheitskonzepte fĂŒr industrielle Anlagen einfach ĂŒbernommen werden können.


Sicherheitsbetrachtung des Internet of Things am Beispiel Smart Home

Die Arbeit befasst sich mit dem Internet of Things und geht vor allem auf die Technologien des Smart Homes ein. In einer Analyse aus sicherheitstechnischer Sicht wird gezeigt welche SchwĂ€chen und Herausforderungen noch fĂŒr die Forschung auf diesem Gebiet bestehen.


Poster- und ProjektprÀsentation

WÀhrend der Poster- und ProjektprÀsentation werden Projekte aus dem gesamten Informatikbereich vorgestellt und diskutiert.

  • VRLab Hochschule Reutlingen
    • Dieses Paper gibt einen kurzen ĂŒberblick ĂŒber das Labor fĂŒr virtuelle RealitĂ€t (VR) der Hochschule Reutlingen. DafĂŒr wird das HoloLens Tabletop-Spiel und ein Spiel fĂŒr die HTC Vive mit dem Ziel des „collaborative gaming” vorgestellt, die dort aktuell entwickelt werden. Bei dem Tabletop-Spiel ist es das Ziel ein rundenbasiertes Rollenspiel auf einen Tisch zu projizieren, damit zwei Nutzer der HoloLens an einem Tisch miteinander spielen können. Bei dem Spiel fĂŒr „collaborative gaming” sollen mehrere HTC Vive Spieler gemeinsam mit anderen Spielern ein gemeinsames Ziel verfolgen.
  • Neue Welt 9 Projekt Shortpaper
    • Architekturen durchleben sehr oft einen Wandel. So können sich beispielsweise das Innenleben und die Kultur eines GebĂ€udes stark verĂ€ndern. FĂŒr Zeitzeugen bleiben diese frĂŒheren StĂ€nde meist als Erinnerungen im GedĂ€chtnis, wohingegen diese frĂŒheren StĂ€nde fĂŒr andere Menschen hĂ€ufig verschlossen bleiben. Virtuelle Welten können in diesem Kontext ein Mittel zur Dokumentation darstellen, so dass man damit ohne jeglicher Vorstellungskraft etwas von der frĂŒheren Welt erfahren kann. Im Masterprojekt „Neue Welt 9” wird explizit das Ă€lteste GebĂ€ude auf dem Reutlinger Campus auf eine solche Weise wiederbelebt.
  • Das Masterprojekt CaMed -Computerassistierte Medizin
    • Das Projekt CaMed des Masterstudiengangs Human-Centered Computing bewegt sich im Umfeld der computerassistierten Medizin. Im Rahmen dessen entstehen unter-schiedliche Projekte zur UnterstĂŒtzung des klinischen Personals und der Prozesse vor, wĂ€hrend und nach einer OP. In diesem Artikel werden die aktuellen Projekte, ein prĂ€operatives Informationssystem, ein peri-operatives Workflowmanagement-System und die Instandsetzung des DaVinci-Operationsroboters und ein dies bezĂŒgliches prĂ€operatives Planungssystem vorgestellt.
  • Masterprojekt Internet of Things
    • Das Masterprojekt Internet of Things (IoT) bildet eine der Projektgruppen, die man im Masterprojekt belegen kann. Hier werden in Gruppen von ein bis drei Personen Projekte bearbeitet, die in der Regel im Kontext des Internet of Things stehen. Im laufenden Projekt sTEP-R wird ein Prototyp eines rollstuhlgebundenen Bewegungstherapie-systems realisiert. Das Projekt MIND dient dazu einen Leitfaden und zugehörige Templates bezĂŒglich einer Medizinprodukt-dokumentation zu erstellen. WĂ€hrend im Projekt HEATED eine Anwendung entwickelt wird, mit der Durchblutungs-störungen anhand von WĂ€rmebildern detektiert werden sollen. Das interdis-ziplinĂ€re Projekt IEP TSP entwickelt ein T-Shirt, mit dem es ermöglicht werden soll, EKG-Messungen am Patienten außerhalb des Krankenhauses zu machen.
  • TurbFish: An Open Source Smart Sensor for Water Quality Monitoring
    • In spring 2016, a massive fish death occurred in the German stream Brigach. With classical analytics, no reason could be investigated yet. This paper describes an open source project, which focusses on the construction of a turbidity measuring sensor. Embedded in a casing shaped like a fish, the sensor will continuously monitor the water quality of rivers without influencing the wildlife. By combining optical components with a networked microprocessor, an autonomous distribution of water quality properties on an internet based platform can will achieved.
  • Messung der QualitĂ€t einer automatischen Warendisposition
    • Eine optimale Warenversorgung ist fĂŒr Filialen im Lebensmitteleinzelhandel von höchster Wichtigkeit. Insbesondere die neuen Möglichkeiten einer softwaregestĂŒtzten automatischen Warendisposition sind dabei von Interesse. Die vorliegende Arbeit untersucht diese Fragestellung am Beispiel des Unternehmens Lidl durch einen Vergleich des aktuellen Dispositionsprozesses mit einem automatischen Dispositionsprozess. Hierzu wird ein Messinstrument definiert, werden Messdaten erhoben und diese statistisch ausgewertet. Erste Ergebnisse bestĂ€tigten die QualitĂ€t der automatischen Warendisposition.
  • Methodik zur Analyse der Auswirkung von Fahrerassistenzsystemen bei PKW
    • In dieser Arbeit wird eine Methodik zur ĂŒberprĂŒfung der Fragestellung, ob ein Zusammenhang zwischen den an der Front wirkenden Fahrerassistenzsystemen (FAS) und den an der Front auftretenden SchĂ€den bei PKW besteht, dargelegt. Diese Fragestellung resultiert aus einer vorangegangenen Analyse, bei der eine annĂ€hernd gleiche Verteilung der Front- und HeckschĂ€den nachgewiesen wurde. Weiter zurĂŒckliegende Analysen hingegen zeigten eine deutliche HĂ€ufung der FrontschĂ€den. Die Datenbasis dieser Arbeit geht auf Schadengutachten der DEKRA Automobil GmbH zurĂŒck. Diese ist mit Hilfe von SQL-Abfragen und statistischer Methoden analysiert worden.
  • Reinigungsroboter mit LEGO Mindstorms T-Clean 1.0
    • Das Ziel des Projekts war es, einen Roboter zu entwerfen, welcher körperlich eingeschrĂ€nkten Menschen, eine fĂŒr uneingeschrĂ€nkte einfache, aber fĂŒr eingeschrĂ€nkte Personen eine schwere Arbeit abnimmt: das Putzen. Hierzu wurde ein Prototyp aus LEGO Mindstorms angefertigt und programmiert. Die prototypische PutzflĂ€che ist eine Tischplatte.
  • Lichtsteuerung fĂŒr Pflanzen mit Raspberry Pi
    • Das vorliegende Paper beschreibt ein SchĂŒlerprojekt. Das Ziel des Projekts war, “ideale” LichtverhĂ€ltnisse fĂŒr eine Pflanze an jedem Ort im Haus herzustellen, damit diese normal wachsen kann und nicht wegen Lichtmangel eingeht.
  • Gestensteuerung mit einem Microcomputer und einer Kamera
    • Der Microcontroller Raspberry Pi 2 wurde mit einer Kamera fĂŒr die Gestensteuerung ausgestattet. Die Programmierung wurde in C++ mit der Hilfe des Frameworks OpenNI umgesetzt. Die Gestensteuerung soll die ergonomischen Möglichkeiten von Computersystemen im Alltag, zum Beispiel in den Bereichen Smart-Home oder Automotive-Systems, erweitern.
  • DatenbankgestĂŒtzte Generierung von Rulefiles fĂŒr MEMS-Fertigungsprozesse
    • Vorgestellt wird ein Softwareprojekt aus dem Bereich der Entwurfsautomatisierung (Electronic Design Automation – EDA), in dem eine Datenbank zur standardisierten Erfassung und Pflege von Entwurfsregeln fĂŒr Halbleitertechnologien entwickelt wurde, sowie eine Software, die auf dieser Basis die automatische Generierung der zugehörigen Rulefiles ermöglicht.
  • Poster – Studieren in Chile
    • Das Poster soll die Studierenden der FakultĂ€t Informatik auf meine Erfahrungen im Auslandssemester in Chile aufmerksam machen. Als erster Student der FakultĂ€t Informatik an der Partnerhochschule in Chile möchte ich damit zur Nachahmung anregen und meine klare Empfehlung ausdrĂŒcken. Es handelt sich also um keinen fachlichen Input, vielmehr hatte Prof. Kloos die Idee einer Vorstellung meines Auslandsaufenthaltes im Rahmen der Informatics Inside. Inhalte des Posters werden unter anderem Folgende sein: Allgemeine Informationen zu Chile, Studieren in Chile und meine Erfahrungen und Empfehlungen.

Die Konferenz 2017 wurde unterstĂŒtzt von:

Advanced UniBytes