That’s IT ... Aalen!

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In­for­ma­ti­ons­tech­no­lo­gie – kür­zer: IT – ist die Schlüs­sel­tech­no­lo­gie der Di­gi­ta­li­sie­rung. Eine glo­ba­le Wirt­schaft ohne Com­pu­ter, ohne In­for­ma­ti­ons­sys­te­me und ohne Wirt­schafts­in­for­ma­ti­ker ist nicht mehr denk­bar. Ganze Wirt­schafts­zwei­ge und allen voran die be­kann­ten Soft­ware­rie­sen bau­en auf mas­si­ver Da­ten­er­he­bung, Da­ten­aus­wer­tung und In­for­ma­ti­ons­ver­ar­bei­tung auf – nicht mehr Koh­le oder Stahl, son­dern Da­ten sind das Pro­dukt, das die wirt­schaft­li­chen Kreis­läu­fe an­treibt. Kaum ein Un­ter­neh­men kommt mitt­ler­wei­le ohne In­for­ma­tik aus, ganz im Ge­gen­teil: Die Flut der Da­ten wird im­mer grö­ßer.

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Ohne In­for­ma­ti­ons­tech­no­lo­gie funk­tio­niert kaum et­was in der mo­der­nen Welt. Das Smart­pho­ne, Ins­ta­gram oder Tik­Tok oder die Fahras­sis­ten­ten und Mul­ti­me­di­a­sys­te­me im Au­to, etc., wä­re ohne In­for­ma­ti­ons­tech­no­lo­gie nicht mög­lich. Soft­ware und ver­netz­te Ge­rä­te sind in un­se­rem be­ruf­li­chen und pri­va­ten Le­ben be­reits nicht mehr weg­zu­den­ken. Im­mer neue Er­run­gen­schaf­ten brin­gen die Di­gi­ta­li­sie­rung wei­ter voran. Kein Wun­der al­so, dass die An­for­de­run­gen an die Com­pu­ter­ent­wick­lung und den Bau di­gi­ta­ler Spei­cher stän­dig wach­sen.

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Als die Hoch­schu­le Aa­len 1963 ih­ren Be­trieb auf­nahm, stu­dier­ten et­wa fünf bis sechs Pro­zent eines Jahr­gangs. Heu­te sind es in Deutsch­land 54 Pro­zent – ein gro­ßer Un­ter­schied und eine der Her­aus­for­de­run­gen un­se­rer Zeit. Ob di­gi­ta­le Ver­net­zung, Ge­sund­heit, Elek­tro­mo­bi­li­tät, Er­neu­er­ba­re En­er­gi­en, Pho­to­nik oder Ro­bo­tik: Die The­men der Zu­kunft be­we­gen die Hoch­schu­le Aa­len. Seit Jah­ren ist sie eine der for­schungs­stärks­ten Hoch­schu­len für an­ge­wand­te Wis­sen­schaf­ten in Deutsch­land.

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Ihre Führungsposition baut die Hochschule Aalen auch in der Lehre stetig aus. Die Hochschule Aalen gehört zu den „Top Hochschulen 2020“ von rund 500 auf StudyCheck.de  gelisteten Hochschulen und Universiten. Das ergab die Auswertung des größten Studienbewertungsportal in Deutschland. Mit einer Weiterempfehlungsquote von 93 Prozent und 4 von 5 Sternen landete die Hochschule Aalen auf Platz sechs. Damit zählt sie bundesweit zu den beliebtesten Hochschulen.

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Die Wirt­schafts­in­for­ma­tik hat sich im ak­tu­el­len CHE Ran­king un­ter an­de­rem in den Ka­te­go­ri­en Be­treu­ung durch die Leh­ren­den, dem Lehr­an­ge­bot im All­ge­mei­nen so­wie der Un­ter­stüt­zung im Stu­di­um einen Platz un­ter den bes­ten fünf HAWs in Deutsch­land ge­si­chert.

Die Hoch­schu­le Aa­len ist mit rund 5.800 Stu­die­ren­den eine der grö­ße­ren Hoch­schu­le für an­ge­wand­te Wis­sen­schaf­ten Ba­den-Würt­tem­bergs. Be­reits mehr­fach wur­den Pro­fes­so­rin­nen und Pro­fes­so­ren der Hoch­schu­le Aa­len mit dem Lan­des­lehr­preis für Ba­den-Würt­tem­berg aus­ge­zeich­net. Zu­sätz­lich ver­gibt die Hoch­schu­le auf­grund von Vor­schlä­gen der Stu­die­ren­den jähr­lich einen ei­ge­nen Lehr­preis.

Die Hoch­schu­le Aa­len liegt in Ost­würt­tem­berg, des­sen In­no­va­ti­ons­kraft auch über die Lan­des­gren­zen hin­aus als vor­bild­lich gilt. In der Re­gi­on der Ta­len­te und Pa­ten­te, aber auch in­ter­na­tio­nal, ist sie seit über 50 Jah­ren ein per­sön­li­cher und ver­läss­li­cher Part­ner – für ih­re Stu­die­ren­den, Pro­fes­so­ren, Mit­ar­bei­ter, für die Stadt, die Re­gi­on, die Wirt­schaft, Ver­bän­de und mehr als 100 Ko­ope­ra­ti­ons­part­ner welt­weit.

Das Um­feld an der Hoch­schu­le Aa­len ist fa­mi­li­är, die Vor­le­sun­gen fin­den in klei­nen Grup­pen statt. In­ter­na­tio­na­le Ko­ope­ra­tio­nen mit 100 Part­ner­uni­ver­si­tä­ten so­wie Part­ner­un­ter­neh­men in aller Welt bie­ten eine brei­te Ba­sis für Pra­xis­se­mes­ter und Stu­di­en­auf­ent­hal­te im Aus­land.

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Als In­for­ma­ti­ke­rin hat man die Grund­vor­aus­set­zung sich für fast je­de er­denk­li­che Auf­ga­be ein Hilfs­mit­tel selbst zu pro­gram­mie­ren. Zu­dem war ich schon im­mer ei­ne Freun­din von Kno­bel- und Denk­sport­auf­ga­ben. Beim In­for­ma­tik­stu­dium hat mich da­her ge­reizt, dass man dort Mög­lich­kei­ten er­lernt, auch schwie­ri­ge Auf­ga­ben ele­gant zu lö­sen.

Bar­ba­ra Hön­le (Chief Ope­ra­ting Of­fi­cer und stell­ver­tre­ten­de Ent­wicklungs­lei­te­rin bei Del­ta Lo­gic)

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In mei­nem Be­rufs­all­tag er­mög­li­chen mir die Kennt­nis­se aus dem Stu­dium auf be­triebs­wirt­schaft­li­che Pro­ble­me und Frage­stel­lun­gen der Ge­schäfts­be­rei­che ein­zu­ge­hen, um mit­hil­fe in­no­va­ti­ver Tech­no­lo­gien und Big-Da­ta-Ana­ly­tics-Metho­den nach­hal­ti­ge so­wie wert­schöp­fen­de Lö­sun­gen zu etablie­ren. Wirt­schafts­in­for­ma­ti­ker neh­men so­mit ei­ne we­sent­li­che Schlüssel­rol­le in den Un­ter­neh­men ein und er­hal­ten auch zu­künf­tig at­trak­ti­ve Kar­rie­re­chan­cen.

Da­niel Gru­ner, M. Sc. (So­lu­tion Ar­chi­tect Pre­dic­ti­ve Ana­ly­tics)

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Die An­wen­dungs­orien­tie­rung ist ein gro­ßes Plus der IT-Aus­bil­dung an der Hoch­schu­le Aalen. So konn­te ich auf der Grund­la­ge der In­hal­te zum En­ter­pri­se Re­sour­ce Plan­ning im Stu­dium mei­ne Kar­rie­re im SAP-Um­feld star­ten.

Kübra Öztürk, B. Sc. (SAP Application Manager SD)

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Das Stu­di­um wur­de mir durch ei­nen Freund emp­foh­len. Es ent­spricht ge­nau mei­nen Vor­stel­lun­gen. Au­ßer­dem bie­tet es mir für die Zu­kunft mul­ti­ple Be­rufs­chan­cen. Di­gi­ta­li­sie­rung im Ge­sund­heits­markt ist eine Ent­wick­lung die uns alle be­trifft.

Ame­lie Kling (Ba­che­lor-Stu­di­en­gang Di­gi­tal Health Ma­nage­ment)

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An dem Stu­di­en­an­ge­bot In­ter­net der Din­ge ge­fällt mir be­son­ders gut, dass The­men aus Tech­nik und De­sign kom­bi­niert wer­den. Zu­erst Ma­the, dann Pro­gram­mie­ren und spä­ter be­schäf­ti­gen wir uns mit Pro­dukt­ge­stal­tung. Die­se Ab­wechs­lung der The­men macht das Stu­di­um su­per in­ter­es­sant.

Car­men Knob­lauch (Ba­che­lor-Stu­di­en­gang In­ter­net der Din­ge)

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Das Stu­di­um an der Hoch­schu­le Aa­len ist äu­ßerst fa­cet­ten­reich: So wer­den die klas­si­schen The­men der Wirt­schafts­in­for­ma­tik, In­for­ma­tik und BWL mit hoch­ak­tu­el­len The­men rund um Da­ta Sci­ence und Busi­ness Ana­ly­tics er­gänzt. Da­bei kön­nen die be­rufs­er­fah­re­nen Do­zen­ten der Hoch­schu­le Aa­len auch kom­ple­xe In­hal­te ver­mit­teln. So füh­le ich mich auf den Be­rufs­ein­stieg bes­tens vor­be­rei­tet.

Do­mi­nik Hahn (Ba­che­lor-Stu­di­en­gang Wirt­schafts­in­for­ma­tik)

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Auch nach der Co­ro­na-Pan­de­mie wird die Di­gi­ta­li­sie­rung das zen­tra­le The­ma für Un­ter­neh­men blei­ben. Die viel­sei­ti­gen In­hal­te der Wirt­schafts­in­for­ma­tik an der Hoch­schu­le Aa­len be­rei­ten mich auf die Her­aus­for­de­run­gen in an­spruchs­vol­len Po­si­tio­nen bei IT-An­wen­der­un­ter­neh­men aller Bran­chen vor. Die kon­kre­te An­wen­dung der er­lern­ten Werk­zeu­ge in pra­xis­ori­en­tier­ten Pro­jek­ten fes­tigt das Ver­ständ­nis und ist zen­tra­ler Be­stand­teil des Stu­di­ums.

Marc Ebert (Ba­che­lor-Stu­di­en­gang Wirt­schafts­in­for­ma­tik)

Alu­mi­nium-Druck­guss ist ein As­pekt der in­dus­triel­len Fer­ti­gung, wel­chen kaum je­mand in­tui­tiv mit IT in Ver­bin­dung brin­gen würde. Im in­ter­dis­zipli­nä­ren For­schungs­pro­jekt DataCast un­ter Lei­tung von Prof. Dr. Man­fred Röss­le und Prof. Dr. Lo­thar Kal­lien wur­de un­ter­sucht, ob Ver­fah­ren der Künst­li­chen In­tel­li­genz (KI) zur Pro­gno­se der Guss­qua­li­tät he­ran­ge­zo­gen wer­den kön­nen. Das ist be­son­ders re­le­vant, da et­wai­ge Luft­ein­schlüs­se im Guss­teil (sog. Lun­ker) die Qua­li­tät be­ein­träch­ti­gen. Fer­ti­ge Guss­tei­le kön­nen zer­stö­rungs­frei nur mit­hil­fe von auf­wän­di­gen Computertomographie- oder Rönt­gen-Scans auf das Vor­han­den­sein von Lun­kern ge­prüft wer­den, wel­che in un­ge­fähr je­dem vier­ten Guss­teil auf­zu­fin­den sind. Im Rah­men von DataCast wur­den nun Sen­so­ren in der Guss­form an­ge­bracht, die ver­schie­de­ne Pa­ra­me­ter wie Drücke und Tem­pe­ra­tu­ren beim Ein­schuss des flüs­si­gen Alu­mi­niums in die Guss­form auf­zeich­nen. So­mit konn­ten Trai­nings­da­ten aus ei­ner grö­ße­ren An­zahl von Pro­duk­tions­vor­gän­gen für ein Neu­ro­na­les Netz ge­ne­riert wer­den, wel­ches in der Fol­ge die Qua­li­tät der Guss­tei­le (gut oder schlecht) mit über 80 % Ge­nauig­keit vor­her­sa­gen konn­te. Die fol­gen­de Ab­bil­dungs­rei­he zeigt un­ter an­de­rem die La­ge der Sen­so­ren in der Form (Mit­te) und das fer­ti­ge Guss­teil (links).

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Ein zen­tra­ler Be­stand­teil der Be­rei­che In­ter­net of Things und Smart Ho­me ist die In­ter­ak­ti­on zwi­schen Ge­rä­ten und ih­rer Um­ge­bung. Hier­zu wer­den im ein­fachs­ten Fall Sen­so­ren ver­wen­det, um den Ist-Zu­stand zu er­ken­nen und dar­auf ba­sie­rend Ver­än­de­run­gen an­zu­sto­ßen. So kann bei­spiels­wei­se eine Hei­zung auf Grund­la­ge der mo­men­ta­nen Tem­pe­ra­tur re­gu­liert wer­den oder ein Licht ein­ge­schal­tet wer­den, so­bald Be­we­gun­gen re­gis­triert wer­den. Durch Sprach­er­ken­nungs­tech­no­lo­gi­en kön­nen kom­ple­xe­re Be­feh­le ver­wen­det wer­den, um mit der Um­ge­bung in In­ter­ak­ti­on zu tre­ten, z.B. die Laut­stär­ke der Mu­sik auf 80% zu stel­len. Grund­sätz­lich geht es al­so um die Nut­zung von Sen­so­ren zur Steue­rung von Ak­to­ren.

Im Rah­men einer Vor­le­sung ha­ben Stu­die­ren­de der Wirt­schafts­in­for­ma­tik unter Leitung von Prof. Dr. Marc Fernandes un­ter­schied­li­che Pro­jek­te ent­wi­ckelt. Das Mot­to war da­bei Hal­lo­ween mit dem Raspber­ry Pi. Es soll­ten un­ter­schied­li­che Tech­no­lo­gi­en und auch Sen­so­ren so­wie ein Schritt­mo­tor ver­wen­det und pro­gram­miert wer­den. Ziel der Pro­jek­te war die Er­ler­nung der grund­le­gen­den Tech­no­lo­gi­en, der elek­tro­tech­ni­schen Grund­la­gen so­wie der not­wen­di­gen Pro­gram­mier­kennt­nis­se zur Ent­wick­lung eines IoT-Pro­jekts.

Mit viel Spaß und Fleiß ent­stan­den groß­ar­ti­ge Aus­stel­lungs­stü­cke, z.B.:

  1. Der Geist im Raum, der als Ho­lo­gramm er­scheint, so­bald er mit sei­nem Na­men ge­ru­fen wird.
  2. Ma­gic Mir­ror, da wohnt ein Geist. Die­ser er­scheint in einem Spie­gel, wenn je­mand zu dicht an den Spie­gel tritt.
  3. Der ma­gi­sche Ker­zen­leuch­ter, der mit einem Zau­ber­spruch ent­zün­det wer­den kann.
  4. Sprich mit Anu­bis. Eine un­heim­li­che Stim­me, die wich­ti­ge Fra­gen des All­tags aus dem Jen­seits be­ant­wor­tet, z.B. was der Sinn des Le­bens ist.

Ver­wen­det wur­den di­ver­se Sen­so­ren, z.B. um Be­we­gun­gen zu er­ken­nen oder den Ab­stand zu Per­so­nen zu mes­sen aber auch Tech­no­lo­gi­en wie Sprach­er­ken­nung und ein­fa­che Schal­tun­gen zu den Steue­run­gen von LEDs. Die Pro­jek­te wur­den am Tag der of­fe­nen Tür

in einem ei­gens ein­ge­rich­te­ten Hal­lo­ween-Raum auf­ge­baut und sorg­ten bei den Be­su­chern für viel Spaß und Un­ter­hal­tung. Das Bes­te dar­an war aber, dass die Stu­die­ren­den vie­le nor­ma­ler­wei­se „lang­wei­li­ge“ The­men (z.B. elek­tro­tech­ni­sche Grund­la­gen) mit Be­geis­te­rung ge­lernt ha­ben.

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Ka­tha­ri­na Ale­xeen­ko und Sven Tritt­ler, Stu­die­ren­de der In­for­ma­tik an der Hoch­schu­le Aa­len, ent­wickel­ten ein Ex­po­nat für Schü­ler­In­nen rund um die Schlüs­sel­tech­no­lo­gie Künst­li­che In­tel­li­genz (KI).

Im Rah­men der Ba­che­lor­ar­beit von Ka­tha­ri­na Ale­xeen­ko und des Mas­ter­pro­jekts von Sven Tritt­ler, ent­wickel­ten die zwei Stu­die­ren­den ein span­nen­des Spiel für die Schü­ler­Innen. Mit­tels Kopf­be­we­gun­gen steuern sich die Schü­ler­In­nen durch ein La­by­rinth. Dort war­tet aber auch der ge­fähr­li­che Wum­pus. Ei­ne Künst­li­che In­tel­li­genz kann da­bei nütz­li­che Tipps ge­ben, um den bes­ten Weg zu fin­den.

Die Ba­che­lor­ar­beit von Frau Ale­xeen­ko wur­de von Prof. Dr. Car­sten Le­con be­treut. Das Mas­ter­pro­jekt von Herrn Tritt­ler ent­stand un­ter der Be­treu­ung von Prof. Dr. Ul­rich Klauck.

Die für die KI wich­ti­gen Re­geln und fach­li­che Un­ter­stüt­zung wur­de durch die Be­tei­li­gung von Prof. Dr. Ro­land Diet­rich er­mög­licht.

Das KI-Ex­po­nat ist ak­tuell im Er­leb­nis-Lern-Truck ex­pe­di­tion d und im ex­plo­rhi­no Scien­ce Cen­ter Aa­len aus­ge­stellt. Das Foto zeigt Katharina Alexeenko, Sven Trittler und Prof. Dr. Marcus Liebschner bei der Eröffnung des Erlebnis-Lern-Trucks.

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Das Zu­sam­men­spiel von Me­tho­den der Künst­li­chen In­tel­li­genz (KI) mit mensch­li­chen Ex­per­ten birgt enor­mes Po­ten­zi­al. Zum einen kann es zu einer Ver­bes­se­rung der KI-Mo­del­le füh­ren, zum an­de­ren er­laubt es dem Men­schen, kom­ple­xe KI-Mo­del­le zu ver­ste­hen. Denk­bar ist auch, dass zu­nächst der Mensch KI-Mo­del­le trai­niert (durch Vor­ga­be von Trai­nings­da­ten) und dann aus dem er­lern­ten Wis­sen der KI-Mo­del­le lernt und neue Er­kennt­nis­se zieht. 

Re­le­van­te For­schungs­ge­bie­te sind Hu­man-cen­te­red ML, Ex­plainable AI, Vi­su­al In­ter­ac­tive La­bel­ling und wei­te­re. Ei­ni­ge For­schungs­fra­gen, die ak­tu­ell un­ter Lei­tung von Prof. Dr. Andreas Theissler un­ter­sucht wer­den, sind:

  • Wie kön­nen An­sät­ze aus­se­hen, die es durch Ein­bin­dung von Men­schen er­mög­li­chen, über­wach­tes Ma­chi­ne Learning für je­ne Sze­na­ri­en ein­zu­set­zen, wo dies auf­grund feh­len­der an­no­tier­ter Da­ten bis­lang nicht mög­lich ist?
  • Wie kön­nen Ex­per­ten in die Be­wer­tung und Aus­wahl von KI-Mo­del­len ein­ge­bun­den wer­den, um bes­se­re Mo­del­le zu er­hal­ten?

Ein For­schungs­er­geb­nis ist der ML-ModelExplorer (sie­he fol­gen­de Ab­bil­dung), wel­cher eine Schnitt­stel­le zwi­schen Ex­per­ten und KI-Mo­del­len mit­tels in­ter­ak­ti­ver Vi­sua­li­sie­run­gen her­stellt. Der Fo­kus lag auf dem Ver­gleich der Er­geb­nis­se ver­schie­de­ner KI-Mo­del­le, mit dem Ziel pass­ge­naue Mo­del­le aus­zu­wäh­len oder zu kom­bi­nie­ren. Der An­satz wur­de ver­öf­fent­licht un­ter „ML-Mo­de­l­Ex­plo­rer: An ex­plo­ra­ti­ve mo­del-agnostic ap­proach to eva­lua­te and com­pa­re mul­ti-class clas­si­fiers“.

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Ta­fel -> Power­point -> App sind die Evo­lu­ti­ons­schrit­te hin zur Wer­the­App für Stu­die­ren­de der Vor­le­sun­gen Be­triebs­sys­te­me und Rech­ner­net­ze im Ba­che­lor­stu­di­en­gang In­for­ma­tik. Prof. Dr. Rai­ner Wert­he­bach hat (zu­sam­men mit Daria Kern) über die Jah­re eine App für Übungs­auf­ga­ben zu sei­nen Kern­vor­le­sun­gen ent­wi­ckelt. Auf Ba­sis der frei­en, un­ter einer Open-Sour­ce-Li­zenz ste­hen­den, mo­bi­len App-Platt­form Xama­rin kön­nen na­ti­ve und hoch­per­for­man­te iOS- und An­dro­id-Apps ent­wi­ckelt wer­den. Die iOS-Va­ri­an­te wird von Frau Kern ge­pflegt und im AppS­to­re von App­le be­reit­ge­stellt, Prof. Wert­he­bach stellt un­ter Can­vas den Stu­die­ren­den die An­dro­id-Ver­si­on zur Ver­fü­gung.

Die nach­fol­gen­de Ab­bil­dung zeigt vier Übungs­bei­spie­le aus der iOS-Ver­si­on (Di­jk­s­tra, Re­no Fast Re­co­very, Ack Ge­ne­ra­ti­on, Pipe­line Pro­to­cols: Selec­tive Re­peat).

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Al­go­rith­men tat­säch­lich in Ak­ti­on zu se­hen ist schwer­lich an der Ta­fel oder mit Power­point-Fo­li­en zu rea­li­sie­ren. Eine App kann das da­ge­gen spie­lend. Die But­tons “Next” und “Back” wer­den von den Stu­die­ren­den ger­ne für das De­tail­stu­di­um der Zu­stands­än­de­rung ge­nutzt. Mit in­di­vi­du­el­len Ein­ga­ben las­sen sich auch kniff­li­ge Pro­ble­me im­mer wie­der lö­sen. Be­son­ders gut kom­men be­weg­te Ob­jek­te ent­lang einer Zeit­ach­se bei den Stu­die­ren­den an. Die App ist ge­gen­über tra­di­tio­nel­len Me­di­en der Leh­re in An­schau­lich­keit und Nie­der­schwel­lig­keit kon­kur­renz­los. Sie wird da­her von den Stu­die­ren­den be­son­ders ger­ne zur Klau­sur­vor­be­rei­tung ein­ge­setzt.

Mo­ti­on Cap­tu­re ist eine be­währ­te Me­tho­de, um die Be­we­gun­gen von Men­schen (und an­de­ren Le­be­we­sen) auf vir­tu­el­le Cha­rak­te­re zu über­tra­gen. Mo­ti­on Cap­tu­re fin­det in vie­len Be­rei­chen An­wen­dung: Me­di­zin (z.B. Si­mu­la­ti­on von Pro­the­sen), Sport (z.B. zur Ver­bes­se­rung der Be­we­gungs­ab­läu­fe im Leis­tungs­sport), Film­in­dus­trie und Com­pu­ter­spie­le (ins­be­son­de­re Sport­spie­le), etc.

Für Mo­ti­on Cap­tu­re exis­tie­ren vie­le Tracking-Tech­ni­ken. Die am meis­ten ver­wen­de­te ist das op­ti­sche Tracking: Von Ka­me­ras aus­ge­sand­te Licht­strah­len tref­fen auf re­flek­tie­ren­de Mar­ker, die am Kör­per an­ge­bracht sind; an­hand der Licht­lauf­zeit lässt sich mit­tels Tri­an­gu­la­ti­on die ge­naue Po­si­ti­on und Ori­en­tie­rung im Raum fest­stel­len. Eine op­ti­sche Mo­ti­on-Cap­tu­re-An­la­ge mit sechs Ka­me­ras be­fin­det sich im Me­di­en­zen­trum der Hoch­schu­le Aa­len.

Aller­dings ist die Auf­nah­me durch die Kon­fi­gu­rie­rung, Ka­li­brie­rung und mit­un­ter Nach­be­ar­bei­tung sehr auf­wän­dig. Des­halb wird im Stu­di­en­gang In­for­ma­tik un­ter Lei­tung von Prof. Dr. Cars­ten Le­con un­ter­sucht, wie mit über­schau­ba­rem Auf­wand Mo­ti­on-Cap­tu­re-Auf­nah­men durch­ge­führt wer­den kön­nen. Mit­tels ein­fa­chem Equip­ment konn­ten wir ein Tracking mit einer (kos­ten­güns­ti­gen) Tie­fen­ka­me­ra vor­neh­men. Die im Ver­gleich zu den pro­fes­sio­nel­len Mo­ti­on Cap­tu­re-Sys­te­men ge­rin­ge­re Ge­nau­ig­keit spielt bei den meis­ten An­wen­dun­gen (bei uns Steue­rung von Ava­taren in vir­tu­el­len Wel­ten und bei der Spie­le­pro­gram­mie­rung) keine gro­ße Rol­le. In ver­schie­de­nen stu­den­ti­schen Pro­jek­ten konn­ten wir so ein Live-Tracking ohne Mar­ker rea­li­sie­ren. Die ers­ten Er­geb­nis­se sind sehr viel­ver­spre­chend, so dass in die­sem Be­reich wei­ter ge­forscht wird.


Die Ab­bil­dung zeigt, wie die rea­len Be­we­gun­gen von Do­zent/in­nen sich in Echt­zeit auf einen Ava­tar im vir­tu­el­len Hör­saal über­tra­gen las­sen (Test­um­ge­bung).

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Li­thi­um-Io­nen-Bat­te­ri­en wer­den mitt­ler­wei­le in fast allen bat­te­rie­be­trie­be­nen Ge­rä­ten ver­wen­det und sind eine der Schlüs­sel­tech­no­lo­gi­en zahl­rei­cher An­wen­dun­gen. Um die Wett­be­werbs­fä­hig­keit der Bat­te­rie­pro­duk­ti­on in Deutsch­land zu stei­gern, wer­den in­no­va­ti­ve und kos­ten­sen­ken­de Her­stel­lungs­ver­fah­ren be­nö­tigt. Die Le­bens­dau­er einer Li­thi­um-Io­nen Bat­te­rie ist da­bei eines der ent­schie­dens­ten Qua­li­täts­merk­ma­le. In der Pro­duk­ti­on ist al­so eine si­che­re Pro­gno­se von Le­bens­dau­er und Rest­ka­pa­zi­tät ein wich­ti­ger Schritt zur Qua­li­täts­kon­trol­le. Auf­grund des sehr kom­ple­xen elek­tro­che­mi­schen Zu­sam­men­spiels der Bat­te­rie­ma­te­ria­li­en ist die­se Pro­gno­se je­doch enorm schwer. Im Pro­jekt „Prä­dik­ti­ve Mo­del­lie­rung der Le­bens­zy­klen von Li­thi­um-Io­nen-Bat­te­ri­en“ (Pre­Mo-LiB) un­ter der Lei­tung von Prof. Dr. Ri­car­do Bütt­ner wer­den Ver­fah­ren un­ter­sucht, mit de­nen die Le­bens­dau­er von Li­thi­um-Io­nen-Bat­te­ri­en vor­her­ge­sagt und ver­bes­sert wer­den kann.

Mit ma­schi­nel­len Lern­ver­fah­ren wer­den die wäh­rend der Erst­la­dung ent­ste­hen­den Da­ten aus­ge­wer­tet und zu einem Ur­sa­che-Wir­kungs-Mo­dell zu­sam­men­ge­setzt. Die­ses Mo­dell er­laubt Rück­schlüs­se auf die Bat­te­rie­qua­li­tät und -le­bens­dau­er, so­dass Qua­li­täts­schwan­kun­gen be­reits früh im Pro­zess er­kannt und ab­ge­fan­gen wer­den kön­nen. Das Ver­fah­ren ar­bei­tet hier­bei zer­stö­rungs­frei und ist auch für die Mas­sen­pro­duk­ti­on von Li­thi­um-Io­nen-Bat­te­ri­en ge­eig­net. Zu­dem er­öff­net Pre­Mo-LiB Per­spek­ti­ven für wei­te­re in­ter­dis­zi­pli­nä­re For­schungs­ar­bei­ten im Be­reich der Li­thi­um-Io­nen-Tech­no­lo­gie.

Die Ab­bil­dung zeigt den Pro­zess der Le­bens­dau­er­pro­gno­se im Pro­jekt Pre­Mo-LiB.

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Der Raspber­ry Pi fas­zi­niert seit vie­len Jah­ren jun­ge Com­pu­te­ren­thu­si­as­ten und in­spi­riert Ma­ker zu allen mög­li­chen Pro­jek­ten. Da­bei er­ge­ben die güns­ti­ge Ver­füg­bar­keit, um­fas­sen­de be­triebs­sys­tem­sei­ti­ge Hard­ware­un­ter­stüt­zung, eine hilfs­be­rei­te Com­mu­ni­ty und die über­ra­schen­de Leis­tungs­fä­hig­keit ein über­zeu­gen­des Ge­samt­pa­ket. Da­zu trägt auch die ste­ti­ge Wei­ter­ent­wick­lung bei - in­zwi­schen ist der Raspber­ry Pi 4 mit bis zu 8 GB RAM er­hält­lich.

In einem Clus­ter von Se­mi­nar­ar­bei­ten ha­ben Ba­che­lor­stu­die­ren­de der Wirt­schafts­in­for­ma­tik an der Hoch­schu­le Aa­len vor ei­ni­ger Zeit un­ter Lei­tung von Prof. Dr. Chris­ti­an Koot den Raspber­ry Pi 3 in ver­schie­de­nen An­wen­dungs­fäl­len auf “Herz und Nie­ren” ge­tes­tet. Un­ter an­de­rem wur­de ein nicht ganz all­täg­li­ches Cas­e­mod­ding-Pro­jekt ver­wirk­licht, bei dem ein Raspber­ry Pi 3 mit Lüf­tung und her­aus­ge­führ­ten An­schlüs­sen in ein Nu­tel­laglas ein­ge­baut wor­den ist.

Se­hen Sie hier ein Vi­deo mit der Sto­ry und Im­pres­sio­nen zur Pro­jek­tum­set­zung (wel­ches eben­falls im Rah­men einer Se­mi­nar­ar­beit ent­stan­den ist):

Thumb rc car

Im Projekt des Masterstudiengangs Informatik mit Schwerpunkt IT-Sicherheit stellte sich heraus, wie verblüffend einfach ein RC-Car gekapert werden kann.

Mit der Hackerhardware HackRF werden die Steuersignale einer Fernsteuerung aufgezeichnet. Diese werden anschließend genutzt, um das RC-Car ohne Fernsteuerung beliebig zu kontrollieren. 

Thumb carhacking

Sicherheitsanalyse einer Funk-Zentralverriegelung mittels Software Defined Radio

Im Rahmen einer Bachelorarbeit aus dem Studienangebot IT-Sicherheit wurde eine nachrüstbare Kfz-Zentralverriegelung mit Funkfernbedienung untersucht.

Zum Einsatz kam ein Software Defined Radio (SDR), mit dem die Signale der Zentralverriegelung aufgezeichnet, analysiert, verändert und gesendet werden können.

Aufgenommene Signale zum Öffnen des Autos können versendet werden, um das Auto ohne Schlüssel zu öffnen (Replay Atack). Mit etwas größere Aufwand können auch Zentralverriegelungen desselben Typs geknackt werden, für die man kein Öffnen-Signal mitschneiden konnte.

Studierende der IT-Sicherheit lernen, wie man Systeme besser konzipieren kann als das bislang oft der Fall ist.

Thumb smartphonepin

Im gezeigten Angriff werden Tastatureingaben an einem Smartphone simuliert. Dabei werden alle möglichen PINs durchprobiert (Brute-Force-Angriff). Kurze PINs werden vergleichsweise schnell gefunden. 

Das verwendete Hardware-Tool bietet ein eingebettetes Linux-Betriebssystem und kann für vielfältige Angriffsszenarien verwendet werden. Es vermittelt einen guten Eindruck davon, wie gut (oder schlecht) die Sicherheitsvorkehrungen bei Smartphones tatsächlich sind und wie man die Sicherheit verbessern kann.

Die IT-Bran­che boomt– wer In­for­ma­tik oder ein Stu­di­um mit In­for­ma­tik­in­hal­ten stu­diert, hat im Zeit­al­ter der Di­gi­ta­li­sie­rung bes­te Zu­kunfts­chan­cen. Grund­sätz­lich sind die Kar­rie­re­chan­cen im Be­reich IT ex­zel­lent: IT-Ex­per­ten wer­den in al­len Bran­chen ge­sucht. So­mit steht ei­nem schnel­len An­stieg der Kar­rie­re­lei­ter nichts im We­ge, zum Bei­spiel vom Ju­ni­or zum Se­ni­or De­ve­l­oper und schließ­lich zum IT-Ma­na­ger ei­nes Un­ter­neh­mens.

IT-Ex­per­ten kön­nen ver­schie­dens­te We­ge ein­schla­gen. Dem­entspre­chend viel­sei­tig sind die Auf­ga­ben. Wäh­rend An­wen­dungs­ent­wick­ler viel sel­ber pro­gram­mie­ren, dreht sich der Ar­beits­all­tag in der Sys­tem­ad­mi­nis­tra­ti­on eher dar­um, dass die IT in ei­nem Un­ter­neh­men rei­bungs­los läuft. Das sind ty­pi­sche Auf­ga­ben von IT-Ex­per­ten:

  • Front- und Ba­ckend­ent­wick­lung mit den gän­gi­gen Pro­gram­mier­spra­chen
  • Be­treu­ung und War­tung von In­for­ma­ti­ons- und Te­le­kom­mu­ni­ka­ti­ons­sys­te­men und Netz­wer­ken
  • Ge­stal­tung von IT-Ar­chi­tek­tu­ren
  • IT Con­sul­ting: Ent­wick­lung von Soft­ware-Lö­sun­gen für Kun­den
  • SAP-Ent­wick­lung
  • IT-Sup­port
  • Mo­bi­le De­ve­lop­ment
  • Er­stel­lung tech­ni­scher Do­ku­men­ta­tio­nen
  • Da­ten­ana­ly­se, -ad­mi­nis­tra­ti­on und -ent­wick­lung
  • Ge­stal­tung der di­gi­ta­len Trans­for­ma­ti­on von Un­ter­neh­men

Die Kar­rie­re kann für Sie als IT-Ex­per­te in den ver­schie­dens­ten Be­rei­chen von der Au­to­mo­bil­bran­che über das Fi­nanz­we­sen bis hin zur Lo­gis­tik star­ten. Auch bei rei­nen IT-Dienst­leis­tern oder in Start-ups der Me­di­en­bran­che wer­den IT-Ex­per­ten ge­braucht. IT-Con­sul­tants oder auch Wirt­schafts­in­for­ma­ti­ker ma­chen in Un­ter­neh­mens­be­ra­tun­gen Kar­rie­re.

Mit dem Ba­che­l­or­ab­schluss ste­hen Ih­nen ne­ben den Be­rufs­ein­stiegs­mög­lich­kei­ten in der Wirt­schaft und In­dus­trie die Tü­ren für ei­ne wei­te­re aka­de­mi­sche Lauf­bahn of­fen. Sie kön­nen al­so ent­we­der di­rekt in die Ar­beits­welt ein­tre­ten oder di­rekt ein Mas­ter­an­ge­bot an­schlie­ßen.

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