Education – Abschlussarbeiten


WER WIR SIND. Wir sind der Lehrstuhl für Pervasive Computing Systems und die traditionsreiche Forschungsabteilung TECO des KIT. Wir sind die, die den Web-Browser auf dem Smart-Phone erfunden, erste digitale Gegenstände kreiert und das erste europäische Sensornetz gebaut haben. Wir sind ein schnell wachsendes Team mit besten internationalen Beziehungen, die gute Studenten gerne mal ins Ausland schicken. Wir besitzen exzellente Kontakte in die Wirtschaft, sitzen in den Räumen des SAP Research Centers und sind interdisziplinär ausgerichtet.

WEN WIR SUCHEN. Sie suchen eine außergewöhnliche Master-, Bachelor- oder Diplomarbeit, in einem sehr inspirierenden Umfeld, möchten mit international anerkannten Spitzenwissenschaftlern aus Forschung und Industrie zusammenarbeiten. Sie sind hoch motiviert, möchten eigene Ideen einbringen. Sie sind praktisch oder theoretisch sehr begabt oder beides. Sie haben Interesse, am Aufbau eines Lehrstuhls mitzuwirken. Sie arbeiten eigenverantwortlich, aber gerne im Team. Sie sind daran interessiert, mit neuster Technik zu arbeiten.

EXTERNE ARBEITEN BEI FIRMEN. Bitte beachten sie, dass bei externen Abschlussarbeiten zur Sicherung der wissenschaftlichen Qualität ein Projektkontakt vom Lehrstuhl zur Firma existieren muss. Aufgrund der großen Nachfragen werden externe Abschlussarbeiten nur betreut, wenn das Thema von einem Mitarbeiter des Lehrstuhls ausgegeben wurde. Themen, die von der Industrieseite ausgegeben wurden, werden nicht mehr betreut. In der Regel erfordert es die Arbeit, dass der Betreuer bei der Firma zu Treffen am TECO anwesend ist. Bitte fragen sie zunächst Ihren Ansprechpartner in der Firma. Bitte bedenken Sie, dass es statistisch gesehen wahrscheinlich ist, dass bei der Anfertigung der Arbeit weniger eine wissenschaftliche Aussage als vielmehr wirtschaftliche Interessen der Firma eine Rolle spielen. Ihre Bewertung findet aber nur aufgrund der wissenschaftlichen Inhalte Ihrer Arbeit statt.

VERANTWORTLICHKEITEN. Bitte beachten sie, dass Sie für die korrekte Durchführung der Arbeit selbst beitragen müssen. Wenn sie sich im 7. oder gar im 8. Fachsemester Master befinden benötigen sie eine Verlängerung. Um diese müssen sie sich selbst kümmern. Ihre Arbeit sollte zeitig angemeldet werden. Sie müssen Ihrem Betreuer kommunizieren wann Sie konkret mit der Arbeit anfangen möchten. Die Anmeldung kann nicht erst kurz vor der Abgabe der Arbeit erfolgen. Die Abgabe Ihrer Arbeit muss vollständig sein. Dafür sind sie verantwortlich, nicht ihr Betreuer. In die Bewertung der Arbeit kann nur einbezogen werden, was auch abgeliefert wurde.

Vorlage Bachelor- / Masterthesis:
Download: Deutsch, Englisch
Overleaf: Deutsch, Englisch

Important hints for external (and internal) master thesis

Ausgeschriebene Themen:

Bachelor-/Masterarbeiten zum Thema Benutzerschnittstelle für zentrale Informationssysteme

Master Thesis - Chronic Wound Documentation Tool 

PROBLEM STATEMENT
In the research area of data science in health care a major problem is the collection of annotated data, a structural data elicitation, and a temporal evaluation of the healing process of chronic wounds.  

BACKGROUND
Chronic wounds are usually defined as wounds that do not heal within a certain time. These kinds of wounds have a high risk of infection with the need of continuous treatment and monitoring. Chronic wounds are not only a burden for the patient but also for the entire healthcare system, since it is costly to treat a chronic wound over a long period of time. We will work in close collaboration with Prof. Dr. med. Martin Storck, who is the director of thoracic and vascular surgery at Karlsruhe’s municipal hospital and Dr. Marc Schmidt, pharmacist and owner of St. Georg Gesundheitsdienste.

BASIC IDEA
The basic idea of this thesis is to explore different mechanisms which simplify the documentation of chronic wounds. Three basic parameters are infection, size and blood flow. Therefore, we want to record inflammation value and wound size with a mobile iPhone application. We want to find out what can be used to speed up wound documentation and can therefore be used in daily wound documentation.  

METHODOLOGY
For all scientific approaches the quality of data is essential. Without a good dataset the best methods are more or less useless. Therefore, two of the main dimensions characterizing chronic wounds should be recorded using thermal images and depth data. We will develop the needed iPhone application and test it in a feasibility study with our cooperation partners.

CONTRIBUTION
The objective of this thesis is to develop the needed mobile application to record chronic wounds with additional parameters (inflammation value and wound size). Special cameras (see example technologies [1] and [2]) should be combined to collect those parameters. These recorded pictures can be included in existing wound documentation tools or can be the basis for further research or application development. 

[1] Thermal imaging camera for iPhones (source: https://www.flir.de/products/flir-one-gen-3/)
[2] True depth camera for depth information (source: https://www.stern.de/digital/smartphones/iphone-x--wurde-face-id-geknackt--7697542.html)

WORKPLAN
The following tasks have to be performed:  
    - Research on chronic wounds and required parameters (based on a previous master thesis) and needed tools (iPhone camera parameters, thermal camera, …) [10%]
    - Development of iPhone application [40%]
    - Field study of the application with our cooperation partners [25%]
    - The tasks and results are written down comprehensively in a thesis document [25%]

CORE TASK
The objective of this master thesis is to analyse the needs for a tool for chronic wound documentation. Developing different models for predictive wound analysis helps to simplify wound documentation which results in a better quality of the collected dataset.  

PREREQUISITES
The following prior knowledge is necessary:  
    - programming knowledge for mobile applications with iOS (either be able or willing to learn quickly)
    - knowledge in data science

CONTACTS
Tobias Röddiger (roeddiger@teco.edu) and Paula Breitling (breitling@teco.edu)

Erklärbare KI: Hyperparameter Tuning in immersiven Räumen der virtuellen Realität

WORUM ES GEHT.

In der KI-Forschung wird die Erklärbarkeit von Anwendungen im Bereich des maschinellen Lernens ein immer wichtig werdender Aspekt. Mittel zu besitzen, um die Effekte sowie Nebeneffekte von Modellen besser zu verstehen und Veränderungen bei Feineinstellungen der Modellparameter direkt im dreidimensionalen Raum mitzuerleben ist von großer Bedeutung. Fokus der Forschungsarbeit gilt Anwendungen die Zeitserien – Time-Series Classification TSC – von Sensoren entgegennehmen und mittels neuronalen Netzen auswerten, um bessere Vorhersagen treffen zu können.

Ziel der Forschungsarbeit soll es sein eine Grundlage in Form eines Prototypen für eine immersive (virtuelle) Trainingsumgebung für Data Scientists bereitzustellen, um das intuitive Hyperparameter-Tuning unterschiedlicher Klassifikationsverfahren interaktiv in Echtzeit zu ermöglichen. Dazu sollen nicht ausschließlich visuelle, sondern vornehmlich audiovisuelle Reize untersucht werden nebst räumlichen Audio – spatial Audio. Darauf aufbauend sollen interessante und vor allem neue Forschungsaspekte identifiziert werden, um wegweisende Richtungen für die Analyse bereits trainierter Modelle innerhalb immersiver Räume in der virtuellen Realität zu eruieren.

Grundkenntnisse im Bereich des maschinellen Lernens und Python Programmierkenntnisse sind erwünscht. Programmierkenntnisse in C# / C++ nebst moderner Grafik-APIs (OpenGL / Vulkan / Metal / …) und Umgang mit modernen Digital Content Creation Suites wie Unity und oder der Unreal-Engine sind von Vorteil.

WIE BEWERBEN? EINFACH EINE EMAIL AN:

Dr. Till Riedel (till.riedel@teco.edu)
oder Rainer Duda (duda@teco.edu)
oder vorbeikommen am TecO, Institut für Telematik
Vincenz-Prießnitz-Str. 1, 76131 Karlsruhe


Sollte kein Thema ausgeschrieben sein, das Ihnen zusagt, so kontaktieren Sie bitte nicht das Sekretariat mit allgemeinen Anfragen, sondern verfahren Sie wie folgt:

Wer seine Abschlussarbeit am TECO schreibt, kann auf unsere LaTeX-Vorlagen zurückgreifen. Diese gibt es sowohl zum Download (Deutsch und Englisch), als auch in Overleaf (Deutsch und Englisch).

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