Abschlussarbeiten bei Daniel Schmidt
Themen für Abschlussarbeiten
Ich vergebe Abschlussarbeiten in der Algorithmik, d.h., aus dem Bereich Algorithmenanalyse und Algorithmenentwurf.
- Bei theoretische Arbeiten liegt der Schwerpunkt auf Beweisen: Sie wandeln vorhandene Algorithmen auf neue Problemstellungen ab und analysieren sie (Laufzeit- und Korrektheitsbeweise). Dazu gehört auch, interessante Eingaben zu finden und die Komplexität der Problemstellung zu untersuchen -- ist das Problem polynomiell lösbar oder ist es NP-vollständig? Theoretische Arbeiten wenden oft Entwurfsmuster wie Backtracking, Divide-and-Conquer oder Dynamische Programmierung an.
- Praktische Arbeiten entwickeln neue und abgewandelte Algorithmen und implementieren sie. Hier liegt der Schwerpunkt auf der empirischen Analyse mit sauber ausgeführten Rechenexperimenten: Auf welchen Eingaben funktioniert der Algorithmus besonders gut? Welche Eingabegrößen können noch in akzeptabler Zeit gelöst werden? An welchen Stellen verliert der Algorithmus Zeit und wo könnte er noch verbessert werden? Welche Aspekte der Problemstellung löst der Algorithmus gut, welche schlecht?
In beiden Fällen beinhaltet die Arbeit einen theoretischen Grundlagenteil, in dem ein bekanntes Forschungsergebnis mit Auszügen der Analyse besprochen wird. Der Eigenanteil besteht jeweils aus Entwurf und Analyse.
Dabei interessieren mich vorallem Probleme auf Graphen, insbesondere aus dem Netzwerkentwurf. An Interessierte mit entsprechenden Vorkenntnissen vergebe ich auch Themen aus der linearen Optimierung.
Dozent:innen in der Algorithmik
Wir haben in der Informatik zahlreiche Algorithmiker:innen. Es eignen sich die Module
- der Arbeitsgruppe von Gunnar Klau
- der Arbeitsgruppe von Melanie Schmidt (Module von Abhiruk Lahiri, Anja Rey, Melanie Schmidt)
- der Arbeitsgruppe von Egon Wanke
- die Module von Andreas Abels
- die Module von Rudolf Fleischer
- meine eigenen Module
Weitere Informationen finden Sie unten bei Schritt 1-3 zur Bachelorarbeit.
Informationen zu Bachelorarbeiten
Damit ich Ihnen ein sinnvolles Bachelorarbeitstheme anbieten kann, müssen Sie das Modul Graphenalgorithmen abgeschlossen haben, und mindestens 10 CP aus den Modulen der Algorithmik-Dozent:innen (s. oben) gesammelt haben (inkl. Graphenalgorithmen). Dazu zählen auch Seminare bei den Algorithmik-Dozent:innen. Eine erfolgreiche Teilnahme an den Algorithmen und Datenstrukturen und der C-Programmierung für Algorithmen und Datenstrukturen genügt nicht. Weitere Informationen finden Sie unten bei Schritt 1-3 zur Bachelorarbeit.
An erfolgreiche Teilnehmer:innen meiner eigenen Module und der Module der Arbeitsgruppe von Melanie Schmidt vergebe ich Themen mit Priorität; an andere, sofern genügend Kapazität vorhanden ist und die obigen Bedingungen erfüllt sind.
Formale Voraussetzung für die Vergabe einer Bachelorarbeit ist, dass Sie 120 CP aus dem BA-Informatik gesammelt haben. Für nähere Informationen schauen Sie am besten in das Modulhandbuch!
Darüber hinaus benötigen Sie:
- sehr gute mathematische Kenntnisse
- Interesse an Algorithmik, insbesondere am Entwurf von Algorithmen und ihrer Analyse
- Vorkenntnisse in LaTeX, z.B. erworben durch das Pflichtseminar bei mir oder in der Gruppe von Melanie Schmidt ( oder die Bereitschaft, sich LaTeX-Kenntnisse zeitnah anzueignen)
- Für praktische Arbeiten werden Linuxkenntnisse benötigt; wir implementieren in der Regel in C/C++ oder Python.
Eine Abschlussarbeit bei mir ist eine Spezialisierung im Bereich Algorithmik.
Zunächst lernen Sie in den Pflicht-Modulen Algorithmen und Datenstrukturen und C-Programmierung für Algorithmen und Datenstrukturen die Grundlagen der Algorithmik: Welche grundlegenden Algorithmen gibt es? Wie funktioniert Algorithmenanalyse? Wie schreiben wir Algorithmen strukturiert auf, wie können wir den Resourcenbedarf eines Algorithmus vorhersagen und wie über Algorithmen nachdenken? Wie finden wir neue Algorithmen? Nach Abschluss der Veranstaltungen beherrschen Sie die ersten Analysetechniken wie Invariantenbeweise per Induktion, einfache Laufzeitbeweise oder die amortisierte Analyse mit der Aggregatmethode. Sie können sicher Algorithmen formulieren und formulierte Algorithmen auf Beispielen ausführen.
Im Wahlmodul Graphenalgorithmen 1 lernen Sie fortgeschrittene Algorithmen und komplexere Analysetechniken kennen. Sie üben, Algorithmen so zu kombinieren und abzuwandeln, dass ihre Eigenschaften beweisbar gut bleiben. Competitive Programming A/B (Fleischer) ist eine gute Ergänzung mit praktischem Fokus.
In den spezialisierten Wahlpflichtmodulen aus der Algorithmik lernen Sie wichtige Algorithmen und Analysemethoden aus der aktuellen Forschung. Damit legen Sie den Grundstein für eine wissenschaftliche Arbeit im Bereich Algorithmik.
Die spezialisierten Algorithmik-Wahlpflicht-Modulen sind aktuell:
- Kombinatorische Clusteringprobleme (M. Schmidt)
- Randomisierte Algorithmen und Analysetechniken (Rey, M. Schmidt)
- Algorithmen in der Bioinformatik (Klau)
- Graphenalgorithmen 2 (Wanke)
- Algorithmische Spieltheorie (Abels)
Eine Spezialisierung ist auch über Seminare bei den Algorithmik-Dozent:innen (s. oben) möglich. In der Regel ist es sinnvoll, die Bachelorarbeit aufbauend auf dem besuchten Spezialmodul bei de:r jeweilige:n Dozent:in und in deren Arbeitsgruppe zu schreiben.
Das Bachelor-Modul Abschlussarbeit umfasst 12 CP und einen Arbeitsaufwand von 360 Stunden über 3 Monate, d.h. von etwa 30 Stunden pro Woche. Dazu kommt das Modul Abschlussseminar mit 3CP und einem Aufwand von 90 Stunden, erbracht durch die regelmäßige Teilnahme an meinem Abschlussseminar und einem Abschlussvortrag. Im Seminar wird regelmäßig der aktuelle Stand der Abschlussarbeiten vorgestellt, so dass Sie sich auch kontinuierlich Feedback von Ihren Kommiliton:innen einholen können.
Innerhalb von drei Monaten erarbeiten Sie ihr Thema und stellen es nach wissenschaftlichen Standards dar. Eine typische Arbeit gibt zunächst einen Überblick über die Literatur/Quellen, beschreibt das Ziel der Arbeit und präsentiert dann eigene Ergebnisse.
Ich erwarte eine Arbeit, in der Sie durch eigene Beispiele, Abbildungen und Argumentationen Ihr Verständnis der Literatur/Quellen beweisen und der Sie einen eigenen Charakter geben. Die Arbeit muss schlüssig und korrekt argumentieren, und hinreichend präzise formuliert sein.
Nachdem wir uns über ein Thema einig geworden sind, lesen Sie sich in die Literatur ein und schreiben Sie in Absprache mit mir ein kurzes Exposé (2-3 Seiten), in dem Sie die Ziele der Arbeit und wichtige Meilensteine beschreiben. Nach der Anmeldung haben Sie für die Bearbeitung drei Monate Zeit, in der wir uns regelmäßig im Abschlussseminar und in Einzelgesprächen treffen. Der Zeitraum kann nur in Ausnahmefällen und maximal um zwei Wochen verlängert werden.
Während der Arbeit nehmen Sie an meinem Abschluss-Seminar teil, das aktuell zweiwöchentlich Donnerstags von 10.30Uhr - 12.00 Uhr stattfindet.
Wenn Sie Interesse an einer Bachelorarbeit bei mir haben, . Schreiben Sie bitte dazu:
- Wann Sie (ungefähr) die Arbeit anmelden möchten.
- Welche Vorlesungen Sie bei mir bestanden haben.
- Welche Algorithmikmodule Sie außerdem bestanden haben.
- Welche Themen aus meinen Vorlesungen Sie interessieren.
Informationen zu Master- und Projektarbeiten
Damit ich Ihnen ein sinnvolles Masterarbeitsthema anbieten kann, brauchen Sie einen Schwerpunkt in der Algorithmik und haben zumindest das Modul Approximationsalgorithmen oder das Modul Introduction to Linear Optimization erfolgreich abgeschlossen. Weitere Module/Seminare bei den Algorithmik-Dozent:innen (z.B. Approximationsalgorithmen für Clusteringprobleme) erleichtern die Themenfindung. Gerne machen Sie zunächst eine Projektarbeit bei mir.
Formale Voraussetzung für die Vergabe einer Masterarbeit ist, dass Sie mindestens 90 CP im Master gesammelt haben. Details finden Sie im Modulhandbuch.
Das Modul Masterarbeit hat 30 CP und einen Zeitaufwand von 900 Stunden über 6 Monate, d.h. etwa 30 Stunden pro Woche. Darin enthalten ist die regelmäßige Teilnahme an meinem Abschlussseminar und ein Abschlussvortrag.
Innerhalb von sechs Monaten erarbeiten Sie ihr Thema und stellen es nach wissenschaftlichen Standards dar. Eine typische Arbeit gibt zunächst einen Überblick über die Literatur/Quellen, beschreibt das Ziel der Arbeit und präsentiert dann eigene Ergebnisse.
Ich erwarte eine Arbeit, in der Sie durch eigene Beispiele, Abbildungen und Argumentationen Ihr Verständnis der Literatur/Quellen beweisen und der Sie einen eigenen Charakter geben. Die Arbeit muss schlüssig und korrekt argumentieren, und hinreichend präzise formuliert sein.
Die Masterarbeit unterscheidet sich im Umfang und im Schwierigkeitsgrad der Fragestellung von der Bachelorarbeit. Ich erwarte in der Masterarbeit einen größeren Eigenenanteil und mehr Eigenständigkeit bei der Bearbeitung der Fragestellung. Außerdem achte ich besonders auf Schlüssigkeit und Präzision des Textes.
Wenn Sie Interesse an einer Masterarbeit bei mir haben !