SS18 - 01658 Grundlagen der Theoretischen Informatik B

Im zweiten Teil des Moduls Grundlagen der Theoretischen Informatik wird eine Einführung in die Komplexitätstheorie gegeben. In diesem Zusammenhang werden die Komplexitätsmaße Zeit und Speicherplatz eingeführt. Mit einer eingehenden Behandlung des P-vs-NP-Problems und der NP-Vollständigkeitstheorie schließt dieser Teil.


SS18 - 01686 Komplexitätstheorie

In der Komplexitätstheorie beschäftigt man sich damit, welche Probleme mit eingeschränkten Ressourcen (z.B. Zeit oder Speicherplatz) berechnet werden können. Man fasst Probleme dabei zu Komplexitätsklassen zusammen und untersucht deren Beziehung untereinander.
Im Kurs werden die Grundlagen der Komplexitätstheorie aus einer algorithmischen Perspektive vermittelt. Als Basistext wird das Buch von Ingo Wegener "Komplexitätstheorie: Grenzen der Effizienz von Algorithmen" verwendet. Der Leittext ergänzt mit Übungsaufgaben und Anmerkungen.
Folgende Themen werden behandelt (Auszug):

  • grundlegende Komplexitätsklassen
  • NP-Vollständigkeit
  • Interaktive Beweissysteme
  • probabilistische Komplexitätsklassen

SS18 - Kurs 01697 Einführung in Mensch-Computer-Interaktion

Der Kurs führt in die grundlegenden Konzepte und Techniken des Gebiets Mensch-Computer-Interaktion (MCI) ein. Er beginnt mit einer Übersicht über die bisherige Entwicklung dieses Teilgebiets der Informatik sowie einer Klärung und Definition seiner Grundbegriffe. Im Anschluss werden die möglichen technischen Schnittstellen einer Interaktion zwischen Mensch und Computer (haptische, auditive und visuelle) beschrieben und hinsichtlich ihrer charakteristischen Eigenschaften untersucht. Dieser Betrachtung der technischen Seite der MCI folgt eine Einführung in die neurobiologischen Grundlagen der menschlichen Wahrnehmung am Beispiel der visuellen Informationsverarbeitung. Ausgewählte wahrnehmungspsychologische Phänomene werden beschrieben, aus denen sich schließlich grundlegende Prinzipien für die Gestaltung von Interaktion herleiten lassen. Die letzten drei Kurseinheiten wenden sich dem Entwicklungsprozess interaktiver Systeme zu. Dieser beginnt mit der empirischen Datenerhebung zur Anforderungsanalyse, der Verfeinerung der Anforderungen etwa über Prototypen und der textuellen sowie grafischen Formulierung der Konzepte. Anschließend folgt die Implementierung auf Basis von Programmparadigmen, die unter Verwendung grafischer SDKs wie etwa QT konkretisiert werden. Die abschließende Kurseinheit befasst sich mit der Evaluation von Funktionalität und Bedienbarkeit von Benutzungsschnittstellen mithilfe statistischer Methoden.

SS18 - Kurs 01698 Interaktive Systeme I: Konzepte und Methoden des Computersehens

Der Kurs führt zunächst in Konzepte und Methoden der allgemeinen Signalverarbeitung und -interpretation ein. Darauf aufbauend werden wesentliche Konzepte und Methoden des Computersehens und weiterführender Signalverarbeitungskonzepte vermittelt. In der ersten Hälfte des Kurses werden die theoretischen Konzepte der Digitalisierung und Filterung von Signalen erläutert. In diesem Zusammenhang werden u.a. das Nyquist-Shannon-Abtasttheorem, die Eigenschaften linearer Systeme, das Konzept der Faltung und die Fourier-Transformation im Detail behandelt. Die zweite Hälfte des Kurses baut auf der zuvor gelegten theoretischen Basis auf und widmet sich der Signalverarbeitung im Anwendungskontext des Computersehens. Ausgehend von einer Beschreibung der grundlegenden Signaleigenschaften von Bildern, wie etwa verschiedener Farbmodelle, stellt der Kurs eine repräsentative Auswahl an Konzepten und Methoden des Computersehens vor. Hierzu zählen u.a. Methoden der Segmentierung und Verfahren der Merkmalsdetektion und -beschreibung. Im Anschluss werden weiterführende Methoden der Signalverarbeitung und -interpretation unter dem Aspekt des jeweils benötigten apriorischen Wissens eingeordnet und anhand einer Auswahl eingehend beschriebener Verfahren illustriert. Hierzu zählen u.a. Methoden des überwachten und unüberwachten Lernens, Clusteringverfahren sowie modellbasierte Methoden der Signalinterpretation.

SS18 - Kurs 01699 Interaktive Systeme II: Konzepte und Methoden bildbasierter 3D-Rekonstruktion

Der Kurs behandelt Konzepte und Methoden, mit deren Hilfe sich eine realistische, dreidimensionale, visuelle Darstellung eines realen Objektes oder einer Szene aus einer Reihe von zweidimensionalen Bildern errechnen lässt. Es werden Konzepte und Methoden vorgestellt, die einen vollständigen Arbeitsablauf von der Aufnahme einer Szene bis zum fertigen 3D-Modell erlauben. Zu diesem Zweck erfolgt zunächst eine Einführung in die mathematischen Grundlagen wie etwa die projektive Geometrie, die in den Kontext der euklidischen und affinen Geometrie eingeordnet wird. Die Konzepte der Epipolargeometrie und der Fundamentalmatrix werden eingeführt. Anschließend wird eine Methode vorgestellt, mit der eine 3D-Punktwolke aus einer hinreichenden Anzahl von gegebenen Punktkorrespondenzen zwischen zwei Bildern einer Szene errechnet werden kann. Daraufhin werden mathematische Verfahren eingeführt, mit deren Hilfe sich diese Punktwolke optimieren, geometrisch bereinigen und schließlich triangulieren lässt. Es wird gezeigt, wie sich über einen einfachen Ansatz Texturen aus den aufgenommenen Bildern auf das resultierende 3D-Modell übertragen lassen. Die errechneten Modelle der Szene eignen sich sowohl für eine intuitive Darstellung als auch für eine Weiterverarbeitung etwa zum Zwecke der Interaktion. Der Kurs schließt mit einer Vorstellung von Methoden, mit deren Hilfe sich die oben zunächst als gegeben betrachteten Punktkorrespondenzen zwischen Aufnahmen einer Szene auch automatisch bestimmen lassen.

SS 18 - Kurs 01771 Entscheidungsmethoden in unternehmensweiten Softwaresystemen

Dieser Kurs behandelt ausgewählte Entscheidungsmodelle und -methoden, die in unternehmensweiten Softwaresystemen Anwendung finden. Im Vordergrund stehen dabei die diskrete ereignisorientierte Simulation und Entscheidungsmodelle und -methoden in APS- und SCM-Systemen. Typische Betrachtungsgegenstände der Modellierung und Simulation mit dem Fokus auf diskreter ereignisorientierter Simulation für Produktionssysteme werden behandelt. Die einzelnen Schritte einer Simulationsstudie werden beschrieben. Der Kurs behandelt die Funktionsweise moderner diskreter ereignisorientierter Simulationssoftware. Typische Betrachtungsgegenstände der Modellierung und Simulation von Produktionssystemen werden eingeführt. Weiterer Gegenstand des Kurses sind Planungs- und Steuerungsprobleme für die Produktionsdomäne.

Voraussetzungen:
Absolvierung des 1., 2. und 3. Semesters (Algorithmische Mathematik und Betriebliche Informationssysteme).

Für folgende Studiengänge vorgesehen:

Bachelor Wirtschaftsinformatik

Master Wirtschaftsinformatik

Informatikstudiengänge entsprechend der Prüfungsordnung

Nebenfach Informatik entsprechend der Prüfungsordnung

Kurs 1873 Daten- und Dokumentenmanagement im Internet, SoSe 2018

Lernumgebung  zum Kurs 1873 "Daten- und Dokumentenmanagement im Internet" im Sommersemester 2018