Abschlussarbeiten

Studierende können an unserem Lehrstuhl an aktuellen Forschungsprojekten mitarbeiten und dazu Studien-, Bachelor- und Masterarbeiten anfertigen.

Bachelor-Themen

Visualisierung von Arrays in Constraint Satisfaction Problemen (CSPs)

Ziel der Arbeit ist die Analyse und Realisierung von Darstellungsmöglichkeiten für Arrays im Rahmen von Constraint Satisfaction Systemen. Umgesetzt werden soll zunächst die Darstellung 1- und 2-dimensionaler Arrays in verschiedenen Detailstufen, die Visualisierung von Constraints über Arrayvariablen und einzelnen Variablen sowie zwischen verschiedenen Arrays, Arrayüberlappungen und von Arraytransformationen. Darstellungsvarianten von mehrdimensionalen Arrays sollten diskutiert werden.

Redesign des Tools VCS (Visual Constraint Solver)

VCS ist ein Werkzeug zur Visualisierung von Constraint Problemen und Lösungsverfahren. Da das System stückweise erstellt und erweitert wurde und zusätzlich unabhängige Funktionen zur Integration in VCS bereits vorliegen, soll für VCS ein umfassendes Redesign durchgeführt werden. Alle vorliegenden Funktionalitäten sollen dabei integriert und die Nutzerfreundlichkeit erhöht werden.

Visualisierung und Vergleich von Garbage-Collection-Techniken

Ziel dieser Arbeit ist ein Simulator für Garbage-Collection-Techniken. Hierzu muss der State oft the Art  der gängigen Verfahren ermitteln werden und ein Simulationstool mit Visulierung erstellt werden.

Untersuchung kommerzieller Optimierungstools zum Lösen von CSPs

Google Optimization Tools und IBM Optimization Suite sollen in dieser Arbeit analysiert und hinsichtlich ihrer Anwendungsmöglichkeiten und Leistungsfähigkeit mit gängigen Constraint-Lösern (wie Choco Solver oder gecode) verglichen werden. Hierzu werden praktische Benchmarkprobleme (Schicht- oder Routenplanung) aus der CSPlib ausgewählt und in den verschiedenen Sprachen/Bibliotheken modelliert und gelöst.


Master-Themen

Parallelisierung in der Constraint-Programmierung

Die Paralleliserung von Constraint-Lösungsverfahren ist ein aktuelles Forschungsgebiet. Ziel dieser Arbeit ist die Untersuchung, der Vergleich und die Kategorisierung aktueller Parallelierungsansätze und die Impelementierung einiger Verfahren als Bibliothek für den Choco-Solver.

Analyse und Implementierung von Verfahren zur Ermittlung und Optimierung von no-goods

In der Constraint-Programmierung bezeichnet der Begriff „no-good“ eine Menge von Variablenbelegungen, die mit keiner Lösung konsistent sind, d.h. Belegungen, die Constraint-Probleme unerfüllbar machen. Einzelne no-goods  werden im Verlauf des Constraint-Lösungsprozesses erzeugt, können dabei aufgezeichnet und zur Beschleunigung des Lösungsprozesses verwendet werden. Dazu ist es vorteilhaft, mehrere no-goods zu neuen Constraints zusammenzufassen und sog. minimale Konfliktmengen zu berechnen. In der Arbeit sollen Verfahren zur Erkennung und Optimierung von no-goods verglichen und für den Choco-Solver implementiert werden.

Vergleich lokaler und globaler Suchverfahren zum Lösen von Constraint Satisfaction Problemen (CSPs)

Lösungsverfahren für CSPs nutzen globale Suchverfahren. Es gibt darüber hinaus auch Ansätze zur Kombination dieser mit lokalen Suchverfahren. In dieser Arbeit soll der Einsatz lokaler Suche bzw. hybrider Verfahren im CSP-Lösungsprozess untersucht, die Verfahren verglichen und in den Choco-Solver integriert werden.

Layout graphischer Repräsentationen aus textuellen Systemmodellen

(In Kooperation mit COSEDA Technologies GmbH Dresden)
Bei der Modellierung komplexer Systeme werden häufig Schematic Diagrams (Blockdiagramme)
eingesetzt, um Strukturen und Datenflüsse graphisch darzustellen. Diese Diagramme werden oft
direkt mithilfe graphischer Tools erstellt und sind Ausgangsbasis für die modellgetriebene
Entwicklung komplexer Systeme. Sie dienen als Eingabe für Code-Generatoren, die hieraus
ausführbare Systemmodelle zur Simulation und Verifikation erzeugen.
Um zusätzlich bereits existierende, textuelle Systemmodelle in Blockdiagramme zu überführen
oder auch die Modellierung zu unterstützen, ist ein automatisches Graphlayout aus textuellen
Beschreibungen wünschenswert. In der Arbeit sollen dazu vorgegebene textuelle Modelle und
manuell erzeugte Blockdiagramme analysiert werden und hieraus Anforderungen an das
Graphlayout abgeleitet werden, u.a. auch Constraints an Anordnung und Verbindung von
Elementen als Optimierungsziele. Es sind existierende Graphlayoutsysteme/bibliotheken und -
algorithmen auf ihre Anwendbarkeit im Szenario zu untersuchen und protoypisch umzusetzen,
schließlich ist die Implementierung für vorgegebene Systemmodelle zu evaluieren.


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Kontakt: E-Mail Petra Hofstedt, E-Mail Denny Schneeweiss, E-Mail Sven Löffler