Vorlesungsverzeichnis

Arduino (Seminar)

Termin:
wöchentlich | Montag | 12:15 - 13:45 | 15.10.2018 - 01.02.2019 | C 11.307 Seminarraum

Inhalt: Es heißt, Arduino sei eine König in Ivrea, Italien, im Mittelalter gewesen. Andere behaupten, dass Arduino eine Studentenkneipe gewesen ist, als Arduino für studentische Projekte des Interaction Design Institute Ivrea (IDII) entwickelt worden ist. Heute steht Arduino für ein Hardware/Software-Paket, das es erlaubt, sehr einfach einen Microcomputer um Sensoren (Temperatur, Bewegung, Energieverbrauch etc.) auszustatten, Aktoren wie Leuchtdioden oder Relais (z.b. als Schalter zu Ein- und Ausschalten von 240V-Leitungen) zu ergänzen und zu programmieren. Dazu besteht die Arduino Hardware (Arduino UNO) aus einem USB-Anschluss zum Anschluss an ein Laptop (benötigt man für das Programmieren), einem Anschluss für Spannungsversorgung und vor allem vielen Input- und Outputanschlüsse für die Sensoren und Aktoren. Das besondere Merkmal von Arduino ist, dass es für Studenten im Bereich Interactive Design entwickelt worden ist. NICHT vorausgesetzt werden Hard- und Softwarekenntnisse, es ist auch nicht notwendig zu wissen, wie man Hardware aufbaut ("löten"). Im Vordergrund stehen kreative computerbasierte Lösungen für verschiedenste Lebensbereiche wie Wohnen, Arbeit, Mobilität, Kunst. Das fängt an bei einfachen Blicklichtern, Energieverbrauchsmessungen, Master/Slave-Schaltern, einfachen Robotern... Im Internet finden sich zahlreiche Beispiele, was man alles mit diesen kleinen Microcomputern machen kann (vgl. http://www.arduino.cc/en/). In einer letzten Phase des Seminars werden Fragen der Zukunft der Gesellschaft und Nachhaltigkeit behandelt (Open Source und Open Hardware, Maker-Communities in der Gesellschaft, Green IT usw.).

Autonomes Lernen (Vorlesung)

Dozent/in: Ralph Welge

Inhalt: Autonome Systeme sind ein bedeutender Trend der kommenden Jahre und werden mittlerweile in vielen Bereichen wie autonomes Fahren, Smart Grid, Life Science, AAL, Smart Home aber auch Industrie 4.0 und betriebliche Informationssysteme diskutiert. Der Kern eines jeden autonomen Systems liegt in einer KI-Softwarekomponente. Diese muss in der Lage sein, unter Einbeziehung vielfältiger Datenquellen eine sich mit der Zeit verändernde Systemumgebung zu explorieren und das interne Entscheidungsmodell laufend an die Umgebungssituation zu adaptieren. Die wesentliche Herausforderung beim Entwurf von KI-Softwarekomponenten zur Steuerung autonomer Systeme liegt in der Realisierung der notwendigen Adaptivität. Dabei kommen Entwickler mit den heute gut erforschten Verfahren des überwachten und unüberwachten Lernens schnell an ihre Grenzen. Ein vielversprechender Kandidat zur Bereitstellung autonomer Systemfunktionen ist das Verstärkende Lernen (RL - Reinforcement Learning). Die Veranstaltung führt in die Theorie des Markov Decision Process (Markov Entscheidungsprozess) sowie in Funktionen wie Reward Function, State-Value Function und Action-Value Function ein. Neben der Modellbildung werden Lösungsverfahren wie Value Iteration und Q-Learning mit geeigneten Funktionsapproximationen diskutiert. Für die Voraussage unbekannter Werte in partiell unbekannten Umgebungen kommt die inkrementelle Methode Temporal Difference Learning zum Einsatz. Jeder Studierende verfolgt über die Zeit hinweg eine Anwendung des autonomen Lernens: - Wirtschaftsinformatiker entwickeln eine Java-Software zur Steuerung eines betrieblichen Prozesses. - Ingenieurwissenschaftler entwickeln eine Java-Software zur Steuerung eines technischen Prozesses.

Basic techniques in estimation and in control using Matlab/Simulink for not engineers (FSL) (Seminar)

Dozent/in: Paolo Mercorelli

Termin:
wöchentlich | Montag | 16:15 - 17:45 | 15.10.2018 - 01.02.2019 | V 00.115 | Konrad Zuse Labor (neu)

Inhalt: Introduction on Matlab/Simulink; the most important Matlab/Simulink functions; structure of a Matlab/Simulink model simulation through different examples (technical systems, economic systems, biologic systems,...). Static and Recursive Least Squares to estimate parameters of systems (simple technical and economic systems). An optimal estimator - Kalman Filter: the linear and nonlinear case. Examples of usage of Kalman Filter in technical, economic and biologic systems. (Examples: 1. estimation of random variables using Kalman Filter. 2 Inflation estimation in a simple capital investment system. Velocity, current and load in motor applications). An optimal control strategy - Model Predictive Control: the linear case. Examples of control of a simple capital investment system with estimated inflation. Control of an electrical motor.

Betriebssysteme - Eine Einführung (Seminar)

Dozent/in: Andreas Möller

Inhalt: We plan to use the Raspberry Pi framework, including the mainboard, wifi dongle and SD card for all working groups. The small unix computers are used headless - without display, keyboard and mouse. The working groups use their laptops, simple terminal software (available for Windows, Mac and Linux) and a local area network to maintain the Unix computers. Topics: basics of modern operationg systems (in particular Unix / Linux), the role of operating systems, basic access to computers (SSH, Unix shell), software and repositories, communty projects (network attached storages, multimedia servers and clients etc.), scipting langauges (Python), modern programming languages (Java)

Die alltägliche Nachhaltigkeit (Seminar)

Dozent/in: Martin Pries

Termin:
wöchentlich | Mittwoch | 10:15 - 11:45 | 15.10.2018 - 01.02.2019 | C 5.019 Seminarraum

Inhalt: Alltäglich prasseln auf uns Informationen ein, wie wir mit nachhaltigem Verhalten die Erde doch noch retten können. Die Deutschen sind schon Weltmeister im Mülltrennen - und doch Nr. 1 beim Verpackungsmüll in Europa. Das Elektroauto ist gut gegen den Klimawandel - aber für die Produktion eines Batteriesatzes eines Tesla wird so viel CO2 ausgestoßen, wie bei einem Fiat Panda, der 200.000 km fährt. Wind- und Sonnenenergie soll die Energiewende bringen - und leisten nur 2,4% des gesamten Energieverbrauchs. Gerne wird mit der installierten Leistung argumentiert, die nachts und bei Windstille aber bei NULL liegt. Wir werden uns mit den Themen eingehender beschäftigen. Nach der inhaltlichen Erarbeitung in Themengruppen werden wir Fachvertreter zum Gespräch bitten. Zum Thema Müll soll die Mülldeponie in Bardowick, zum Thema Wasser das Klärwerk Lüneburg besucht werden. Interessant wäre auch, politische Vertreter zu einer Diskussionsrunde einzuladen.

Fortran - eine lebendige Programmiersprache (Seminar)

Dozent/in: Wolf-Ulrich Palm

Termin:
14-täglich | Freitag | 12:15 - 15:45 | 19.10.2018 - 01.02.2019 | C 12.101 Seminarraum

Inhalt: Fortran ist noch heute eine der grundlegenden Programmiersprachen z.B. in der Klimamodellierung, Wetterforschung, in den Ingenieurwissenschaften oder der theoretischen Chemie. Fortran hat sich demnach in den letzten Jahrzehnten immer wieder erneuert und es lohnt, Grundzüge dieser (recht einfach zu erlernenden) Programmiersprache anzuwenden. Alle Sprachelemente der heutzutage sehr populären Sprachen wie C++ oder JAVA finden sich in der Ursprungssprache Fortran zum Teil wesentlich verständlicher wieder. Die Veranstaltung vermittelt einerseits grundlegende, anwendungsorientierte Sprachelemente der Programmiersprache Fortran. Andererseits werden neben dem Umfeld zur Entwicklung der Sprache im Besonderen jedoch eigene Anwendungen in Fortran geschrieben, um somit ein Problem in Fortran umzusetzen und zu lösen. ln der Veranstaltung werden ausnahmslos konkrete Übungen und Aufgaben aus dem naturwissenschaftlichen Alltag verwendet. Studierende erarbeiten selbstständig bzw. in einem Team Programmlösungen, z.B. zur nichtlineare Anpassung naturwissenschaftlicher Daten oder zur Behandlung großer Datenmengen aus Satellitendaten, Wetterdaten oder Daten zur chemischen Luftbelastung.

Geheime Botschaften & die Kunst der Verschlüsselung - Kryptografische Methoden (Seminar)

Dozent/in: Guido Barbian

Termin:
wöchentlich | Montag | 10:15 - 11:45 | 15.10.2018 - 01.02.2019 | C 6.316 Seminarraum

Inhalt: Kryptografie - die Wissenschaft (und Kunst) der Verschlüsselung von Information gab es schon in der Antike. Herrscher und Feldherren übermittelten Botschaften, die nur den Adressaten bekannt werden durften und schützten diese mit teils erstaunlichen Techniken. Heute gäbe es ohne Verschlüsselung keinen Mobilfunk, kein Online-Banking, keinen Einkauf im Netz. Die elektronische Steuererklärung, elektron. Türschliessungen, e-tickets, bitcoin u.v.m. - alles basiert auf kryptografischen Verfahren. In dieser Veranstaltung geht es darum zu verstehen, wie Verschlüsselungstechniken unser digitales Leben erst ermöglichen. Im seminaristischer Form erarbeiten die Teilnehmer verschiedene, in einander greifende Themen und erschliessen so den Gesamtkomplex. Hierzu kommen Übungen mit Verschlüsselungssoftware und -algorithmen.

Grundlagen und Methoden der Psychologie (Vorlesung)

Dozent/in: Friedrich Müller

Termin:
wöchentlich | Mittwoch | 08:15 - 09:45 | 17.10.2018 - 01.02.2019 | W HS 1

Inhalt: Gegenstand der Psychologie ist das Erleben und Verhalten von Menschen und Tieren. Bis in die Mitte des 19.Jahrhunderts galt, dass Psychologie zwar sehr wichtig sei aber nie eine exakte Wissenschaft werden könne, weil Wissenschaft Messen voraussetzt, das menschliche Erleben aber nicht quantifizierbar sei. Das änderte sich 1860, als Gustav Theodor Fechner mit seinem zweibändigen Werk „Elemente der Psychophysik“ den Beweis erbrachte, dass menschliches Erleben messbar ist und psychologische Gegenstände experimentell untersucht werden können. Aufbauend auf Fechners Werk gründete Wilhelm Wundt 1879 das erste psychologische Institut an der Universität Leipzig, das sehr bald Wissenschaftler aus aller Welt anzog. Die akademische Psychologie, wie sie heute an Hochschulen in aller Welt gelehrt wird, geht auf diese beiden Gründer zurück. Die von Fechner und Wundt entwickelten Methoden sind heute noch Standard in der psychologischen Forschung, wurden und werden seither aber auch fortlaufend verbessert und durch andere Zugriffsweisen ergänzt. Die Psychologie stand und steht immer wieder vor der Herausforderung, experimentelle Methoden zu entwickeln, um die enorme Vielfalt psychischer Funktionen und Prozesse etwa im Bereich der Wahrnehmung, des Gedächtnisses, Lernens, Denkens, des emotionalen Erlebens oder im Sozialverhalten adäquat untersuchen und beschreiben zu können. Im Modul Grundlagen und Methoden der Psychologie werden Sie anhand von 9 Selbstversuchen in die grundlegenden Messmethoden und die experimentelle Methodik der Psychologie eingeführt. Am Beispiel „klassischer psychologischer Experimente“ lernen Sie die Arbeits- und Denkweise von Psychologen und unterschiedliche Arbeitsfelder der Psychologie kennen

Introduction to Industrial Automation and Control (FSL) (Seminar)

Dozent/in: Philipp Odensass

Inhalt: The course covers the following topics: - Common industries and applications in industrial automation, - Industrial automation and standards, e.g. ANSI ISA S88, ANSI/ISA S95, PackML, and IEC 61331, - Industrial Automation Structures, - Ethernet TCP/IP as standard technology for modern industrial networks, - Basis mechanical and electrical components, - Automation control systems, - Programming languages for automation systems according IEC 61131-3, - Preemptive multitasking and tasks, programs, and routines, - Fault handling, - Basic automation commands for control and motion, - about 5 to 7 hands-on-lab-exercises programming, downloading, testing, analysing, and documenting industrial control systems.

Mathematik für Fortgeschrittene (Vorlesung)

Dozent/in: Jens Oberrath

Termin:
wöchentlich | Mittwoch | 10:15 - 11:45 | 15.10.2018 - 01.02.2019 | Raumangabe fehlt

Inhalt: In der Veranstaltung wird der Umgang mit partiellen Differentialgleichungen (PDGLn) erarbeitet. Sie bilden die Basis der mathematischen Beschreibung von dynamischen Phänomenen in mehreren Veränderlichen, die in vielen Wissenschaftsdisziplinen zu finden sind. Im Fokus der Vorlesung liegt die Anwendung. Dabei wird vermittelt wie sich PDGLn klassifizieren lassen, welche Rand- und Anfangsbedingungen benötigt werden und welche analytischen oder numerischen Methoden sich eignen, um eine entsprechende PDGL zu lösen. Im Laufe der Veranstaltung soll jeder Student exemplarisch anhand von Phänomenen seines eigenen Interessens- oder Wissenschaftsgebietes die erlernten Ansätze und Methoden anwenden, um das Erlernte selbständig zu vertiefen. Dies soll einerseits handschriftlich, aber auch durch die Anwendung von entsprechender Software oder selbst implementierter Numerik vollzogen werden. Verschiedene PDGLn und die zugehörigen Lösungsmethoden werden erarbeitet, anhand von Beispielen und Übungen vertieft und mit Software visualisiert.

Modellbildung und Simulation - anwendungsorientierte Einführung an Beispielen der Verkehrspsychologie (Seminar)

Dozent/in: Paul Ehm

Inhalt: „Oder man schafft einen anderen Raum, einen anderen wirklichen Raum, der so vollkommen, so sorgfältig, so wohlgeordnet ist wie der unsrige ungeordnet, missraten und wirr ist.“ (Michel Foucault, Andere Räume,1967). Der französische Philosoph beschreibt das Paradox: Wissenschaft will der Natur, der Realität, Geheimnisse ausgerechnet über die Herstellung 'unnatürlicher' Zustände entlocken. Über das Scenario 'Experiment-Computersimulation'. Das Seminar thematisiert 'Experiment-Simulation-Computersimulation'. Ein Methodenbündel zur Nachbildung eines Systems mit dynamischen Prozessen in einem experimentierbaren Modell, um zu Erkenntnissen zu gelangen, die auf die Wirklichkeit übertragbar sind. Können wir nur 'hoffen', dass die gewonnenen Erkenntnisse 'richtig' sind? Stützt sich die Hoffnung die Erwartung, dass Ähnlichkeit zwischen Modell und Original weiter reicht, als man es mit Sicherheit weiß.Sind Computersimulationen lediglich beeindruckende,kreative Demonstrationen hinter verschlossener Labortür? Die Veranstaltung vermittelt die Grundlagen zu Simulationwerkzeugen für dynamische Systeme und deren praktische Anwendung in Fragestellungen der Verkehrspsychologie. Zu den behandelten Themengebieten gehören Grundbegriffe zu System und Modellbildung, Vorgehensmodelle für Simulationsstudien, Experimentplanung und -auswertung sowie Vorgehensmodelle und Techniken der Verifikation und Validierung.

Practicing science communication in the fields of natural/applied science and economics using Latex (FSL) (Seminar)

Dozent/in: Syed Hasan Raza

Inhalt: Latex is a document preparation tool being used in various fields to produce "standard" typesetting system. However, to realize the potential of this tool, it is essential for students to understand the following key factors involved in scientific communication: 1. Paraphrasing: the art of rephrasing sentences to differentiate from the published work and still communicating the same idea. 2. Citation: recognizing the source of the information being used. 3. Avoiding plagiarism: making sure what we are publishing is an “original” idea and is not copied from any other source. 4. Effective body language and voice tone: the art of delivering complex ideas to the audience using body language and tone of voice. Considering the first objective of this course, we will be doing some exercises on the above mentioned factors. Since the second objective of this course is to familiarize students with Latex, we will be covering the following: 1. Introduction to Latex: a guide to installation, compilers and editors for various operating systems. 2. Basics of Latex: formatting text including font size, font type, colour, underline, bold, italic, etc. 3. Page Layout: setting page size and margins. Adding headers and footers in a document. 4. Figures, subfigures, and tables: creating, formatting, positioning, labelling, and referencing different figures, subfigures and tables. 5. Formulae, matrices, and equations: using different Latex environment to write complex formulae/equations and formulate matrices. 6. Referencing and Citation: using Bibtex (a built-in module of Latex) to include and manage cited resources. 7. Style File: what is a style file? Creating and using a style file. 8. Organising Tex files when writing a large document such as a thesis/dissertation. 9. Presentations: preparing presentations on Latex.

Soziale Netzwerke im Internet und Netzwerkanalyse (Seminar)

Dozent/in: Guido Barbian

Termin:
wöchentlich | Montag | 12:15 - 13:45 | 15.10.2018 - 01.02.2019 | C 6.316 Seminarraum

Inhalt: Soziale Online-Netzwerke wie Facebook, Twitter, WhatsApp uvm. sind allgegenwärtig - doch was steckt hinter den Kulissen? Welche Daten werden erhoben und mit welchen Methoden werden diese ausgewertet? Die Veranstaltung gibt eine Einführung in die Netzwerkwissenschaften sowie das Methodenwerk der Netzwerkanalyse in seinen Grundzügen. Im seminaristischer Form erarbeiten die Teilnehmer verschiedene, in einander greifende Themen und erschliessen so den Gesamtkomplex. Ergänzend lernen die Teilnehmer Software zur technischen Auswertung von Sozialen Netzwerkdaten kennen.

Zombies, Talking Cats, a Love Story, the General Linear Model, and R. One Stats Course to end your Fear of Statistics and Syntax Based Stats Software(FSL) (Seminar)

Dozent/in: Jan-Bennet Voltmer

Inhalt: "I like statistics. It makes students cry." While some stats books try to hide their knowledge on purpose, and employ a language resembling wizardry rather than anything else, stats books by Andy Field are different. Carefully, he introduces the students to the necessary concepts to understand -for example- the General Linear Model. In his latest work, he manages to wrap an abundance of stats knowledge in a sci-fi-love-story with graphic novel elements: “At a simple level ‘an adventure in statistics’ is a story about Zach searching for Alice, and seeking the truth, but it’s also about the unlikely friendship he develops with a sarcastic cat, it’s about him facing his fear of science and numbers, it’s about him learning to believe in himself. It’s a story about love, about not forgetting who you are. It’s about searching for the heartbeats that hide in the gaps between you and the people you love. It’s about having faith in others. Of course, it’s also about fitting models, robust methods, classical and Bayesian estimation, significance testing and whole bunch of other tedious statistical things, but hopefully you’ll be so engrossed in the story that you won’t notice them. Or they might be a welcome relief from the terrible fiction. Time will tell.“ (Field, 2016) Within the seminar, students will work through the ground-breaking statistics book "An Adventure in Statistics. The Reality Enigma" (Field, 2016). Students will gain a deep understanding of the General Linear Model, covering topics from the arithmetic mean through comparing two means via t-Tests, comparing several means via ANOVA, and making predictions using linear regression. Students will practice the use of their statistical knowledge in one of the most wide-spread statistic softwares, the open source software "R".

Vorlesungsverzeichnis

Lehrveranstaltungen

Arduino (Seminar)

Autonomes Lernen (Vorlesung)

Basic techniques in estimation and in control using Matlab/Simulink for not engineers (FSL) (Seminar)

Betriebssysteme - Eine Einführung (Seminar)

Die alltägliche Nachhaltigkeit (Seminar)

Fortran - eine lebendige Programmiersprache (Seminar)

Geheime Botschaften & die Kunst der Verschlüsselung - Kryptografische Methoden (Seminar)

Grundlagen und Methoden der Psychologie (Vorlesung)

Introduction to Industrial Automation and Control (FSL) (Seminar)

Mathematik für Fortgeschrittene (Vorlesung)

Modellbildung und Simulation - anwendungsorientierte Einführung an Beispielen der Verkehrspsychologie (Seminar)

Practicing science communication in the fields of natural/applied science and economics using Latex (FSL) (Seminar)

Soziale Netzwerke im Internet und Netzwerkanalyse (Seminar)

Zombies, Talking Cats, a Love Story, the General Linear Model, and R. One Stats Course to end your Fear of Statistics and Syntax Based Stats Software(FSL) (Seminar)