TECHNIK STUDIEREN

Since more than two decades, the electric distribution grids have been exploited not only to deliver electrical power to the users, but also to collect and distribute information. The amount of shared data in an electrical grid is enormous and ranges from information about the status of the service to internet access. A thorough analysis of the available data allows the utility enterprise to get important insights on the behavior of the network and to develop optimized management algorithms.

We are planning to perform a measurement campaign on an electrical distribution grid. After its completion, the students need to perform a thorough stochastic analysis of the acquired data to identify recurrent patterns. Moreover, the students will have to propose few mathematical models that can describe the network evolutionary properties.

Take away from the project:

• Basic skills on data analysis
• Basic skills on mathematical modelling and machine learning

Number of internships: 2

Transmitting data through power lines is gaining interest from last few years. The power line communications (PLC) modems are already available in the market to make data communication possible in harsh environments.

We are planning to perform a measurement campaign on an electrical distribution grid.  The students will take part to the development of a platform for data acquisition and energy monitoring. The final prototype will operate in the Lakeside Park campus of the University of Klagenfurt, on a hybrid radio /PLC telecommunication infrastructure. The students will mainly focus on the development of a software application with a user interface that enables fast and intuitive data acquisition and classification.

Take away from the project:

• Experience with embedded platforms
• Basic knowledge of PLC networks

Number of trainees: 2

In vielen Dingen des täglichen Lebens steckt viel mehr Mathematik, als man auf den ersten Blick erkennen kann, denn häufig stellen wir uns folgende Fragen: Wie werden Geheimnisse sicher im Internet übertragen? Wie groß muss eine Parklücke zum Einparken tatsächlich sein? Wie werden Stundenpläne erstellt und wie können Computerdaten geschickt gespeichert werden?

Im Ferialpraktikum werden solche und ähnliche Fragestellungen genau anhand des Schemas „Experimentieren – Vermuten – Beweisen“ bearbeitet, wobei insbesondere Wert auf die Aufbereitung der Ergebnisse für die Öffentlichkeit (z.B. Lange Nacht der Forschung, …) gelegt wird.

Projektinhalte- und aufgaben:

• Computeralgebrasysteme und Programmierungrundlagen (SageMath / Python, JavaScript)

• Mathematische Modellierung, insbesondere in den Bereiche Kombinatorik, Geometrie und Lineare Algebra

• Untersuchung von matematischen Objekten aus den oben genannten Bereichen (z.B. Graphen / Bäume, Matrizen, …) sowohl am Papier als auch mittels geeigneter Software

Praktikumsplätze: 4

Die Entwicklung des intelligenten Zuhauses (Smart Home) dauert nun schon über Jahrzehnte an, eine flächendeckende Akzeptanz dieser Technologien ist aber bis heute nicht gegeben. Als ein Grund dafür kann die überwiegend auf technische Möglichkeiten fokussierte Umsetzung derartiger Systeme gesehen werden. Die eigentlichen Anforderungen von (End-)AnwenderInnen, vor allem hinsichtlich der Gestalt-, Bedien- und Kontrollierbarkeit von Technik im Zuhause, werden oft übersehen. Die Adaptierung von intelligenten Wohnumgebung anhand eines mensch-zentrierten Vorgehensmodells (Human Centric Design) ist ein Forschungsschwerpunkt der Gruppe Interaktive Systeme an der Alpen-Adria-Universität Klagenfurt und bildet auch die theoretische Basis für das Praktikum.

Auf Basis von hochvernetzten, intelligenten Technologien verspricht das Haus der Zukunft (- das Smart Home) seinen BewohnerInnen mehr Komfort, Sicherheit, Unterhaltung und Energieeffizienz. Um diese Möglichkeiten kennen zu lernen arbeiten SchülerInnen im Rahmen des Praktikums an der Umsetzung derartiger Funktionen in einer neuen, für Forschungszwecke nachgebildeten und entsprechend ausgestatteten Wohnumgebung (Living Lab). Je nach Vorerfahrung und Interesse sollen diverse Anwendungsszenarien auf installations-, hardware- oder softwaretechnischer Ebene realisiert werden.

Projektaufgaben:

Umsetzung von technischen Lösungen im Bereich der modernen Hausautomatisierung; Vertiefung/Aufbau von individuellen Fähigkeiten und Interessen im Bereich der Gebäudeinstallation, Hardwarekonfiguration und -adaptierung sowie der Softwareentwicklung.

Praktikumsplätze: 2

In der ersten Phase erfolgt die Einarbeitung in die Themen Kommunikation und Netzwerke, um das grundlegende Wissen dieser Themenbereiche zu erlangen bzw. Vorkenntnisse zu erweitern. Anschließend sollen verschiedene Materialien für unterschiedliche Altersgruppen und in unterschiedlichen Schwierigkeitsstufen entwickelt und erprobt werden (Informationsblätter, Übungen, Spiele, digitale Produkte, …).

Informatische Themen: Daten, Datenrepräsentation, Codierung, Datenverarbeitung, Datenübertragung, Netzwerke

Aktivitäten: Erweitern des eigenen Wissenstands zum Thema, Ausarbeiten von unterschiedlichen Materialien mit der Projektgruppe, Erproben der Materialien mit den Zielgruppen

Praktikumsplätze: 4 bis 5

In einem Scrum-Team sollen ein oder mehrere Serious Games zur Vermittlung von Informatik-Inhalten konzipiert, umgesetzt und erprobt werden. Dazu soll zuerst der Grundsatz von Serious Games erarbeitet werden. Danach sollen die Informatik-Inhalte als Team aufgearbeitet werden, und schließlich als Serious Game umgesetzt und nach Möglichkeit an den Zielgruppen erprobt werden. Die Implementierungs-Plattform wird je nach Vorerfahrung und Möglichkeiten der Gruppe entschieden. Mögliche Plattformen sind:

• Unity
• Java, als eigene Applikation oder als mobile Anwendung
• GameMaker
• Web-basiert
• AppInventor oder ähnliche blockbasierte Umgebungen

Ziel ist es, die entwickelten Serious Games zur Vermittlung von informatischen Inhalten in verschiedenen Schulen, Workshops und Lernumgebungen einsetzen zu können.

Informatische Themen: Algorithmen, Software Engineering, weiters Informatik-Inhalte je nach Fokus der Serious Games

Aktivitäten: Erweitern des eigenen Wissenstands zum Thema, Entwerfen einer Applikation mit Informatik-Inhalten, Mitwirken in einem Software Engineering Prozess, Erproben der Applikation

Praktikumsplätze: 4 bis 5

Zuerst soll eine Einarbeitung in das Thema von Codierung und Verschlüsselung sowie eine nötige Abgrenzung der beiden Begriffe erfolgen. Danach sollen verschiedene Materialien für unterschiedliche Alters- und Zielgruppen (je nach Vorkenntnisse und Möglichkeiten der Gruppe) ausgearbeitet und erprobt werden. Zu behandelnde Themen für Arbeitsmaterialien sind:

• Symmetrische / asymmetrische / hybride Verschlüsselung & praktische Anwendungen
• Unterschiedliche Verschlüsselungsverfahren
• Arbeitsmaterialien zum Ausprobieren der Verschlüsselungsverfahren

Die Produkte können digital entworfen werden (zB Informationsblätter, Übungen, digitale Spiele und andere digitale Materialien), aber auch analoge Materialien können aufbereitet werden (zB Verschlüsselungs-Spiele).

Das Ziel ist eine Materialsammlung, welche zur Vermittlung der informatischen Themen rund um Verschlüsselung, sicheres Kommunizieren und sichere Information in unterschiedlichen Schulen, Workshops und Lernumgebungen eingesetzt werden kann.

Informatische Themen: Codierung, Verschlüsselung, Algorithmen, Information und Sicherheit

Aktivitäten: Erweitern des eigenen Wissenstands zum Thema, Ausarbeiten von unterschiedlichen Materialien mit der Projektgruppe, Erproben der Materialien mit den Zielgruppen

Praktikumsplätze: 4 bis 5

Ziel des Projektes VR-EDU ist es am Institut für Informatikdidaktik das Wissen zum Thema 3D und Virtuelle Realität weiter aufzubauen. Die Projektgruppe hat im Rahmen des Praktikums folgende Aufgaben:

1. Evaluierung der Schnittstellen von gängigen VR Systemen (insbesondere HTC Vive und Sony Playstation VR)
2. Erschaffen von einfachen Räumen in der virtuellen Realität
3. Erzeugen einfacher Spieleideen die dann prototypisch in der virtuellen Realität umgesetzt werden

Projektaufgaben:

• Sammeln und Bewerten von Informationen
• Arbeiten mit 3D und Geräten zur Erzeugung virtueller Realitäten
• Algorithmisierung und Programmierung

Praktikumsplätze: 3 bis 5

Echt zufällige bzw. pseudozufällige Zahlen spielen in der IT-Sicherheit eine bedeutende Rolle, denn letztendlich hängt die Sicherheit immer von Geheimnissen (meist kryptographische Schlüssel genannt) ab. Das Erraten dieser Geheimnisse durch Außenstehende kann man prinzipiell nicht verhindern. Man kann es nur so schwer wie möglich machen, indem die einzelnen Bits der Schlüssel möglichst zufällig gewählt werden. Quellen für solche zufälligen Bits werden Zufallsgeneratoren genannt. Hier werden echte Zufallsgeneratoren (beruhen bspw. auf Rauschen, aber auch ein fairer Münzwurf wäre nutzbar) und Generatoren für Pseudozufallszahlen (erzeugen nachvollziehbar eine Zahlenfolge die zufällig „aussieht“) unterschieden.

Projektinhalte- und aufgaben:

Kryptographie stellt besondere Anforderungen an die Qualität von Zufallszahlen. Insbesondere sind die in Programmiersprachen nativ verfügbaren Zufallsgeneratoren ohne geeignete Nachbehandlung für kryptographische Zwecke ungeeignet. Neue Technologien, welche etwa auf quantenphysikalischen Effekten beruhen, um Zufallszahlen zu erzeugen, scheinen für Kryptographie geeignet, eine Überprüfung durch standardisierte Verfahren steht jedoch zumeist noch aus. Dies soll im Rahmen des Praktikums als wissenschaftlicher Beitrag erarbeitet werden.

Im Rahmen dieses Projekts sollen unterschiedliche Quellen für (Pseudo-)Zufallszahlen getestet und verglichen werden. Es stehen unter anderem folgende HW- und SW-Generatoren zur Verfügung:

• Chipkarten (GSM-SIM, USIM, Bankomatkarte, Cryptoflex, …)
• USB-Dongle R210
• Interner Generator des Raspberry Pi 3
• Funktionen in gängigen Programmiersprachen (Java, C, C++, Python, …)

Nach dem Erzeugen der Pseudozufallszahlen sollen diese mit den gängigen Test-Suites (wie Diehard oder NIST) analysiert und mit einander verglichen werden. Insbesondere ist von Interesse, ob es größere Abweichungen zwischen HW-Generatoren für echte Zufallszahlen und Generatoren für Pseudozufallszahlen gibt.

Praktikumsplätze: 2

Im Rahmen dieses Praktikums programmieren die PraktikantInnen Spinnenroboter, kalibrieren die Sensoren und führen mehrere Schwarmexperimente durch.

Praktikumsplätze: 2

Im Rahmen dieses Praktikums lernt der oder die PraktikantIn 3D-Modellierung und den Umgang mit einem 3D-Drucker.

Praktikumsplätze: 1

Im Rahmen dieses Praktikums arbeiten die PraktikantInnen mit einem professionellen Kamerasystem und erstellen ein kurzes Video über ein Forschungsthema der Gruppe.

Praktikumsplätze: 1 bis 2

Gemeinsam mit ForscherInnen der Universität führen die PraktikantInnen Energieverbrauchsmessungen an verschiedenen Geräten durch.

Praktikumsplätze: 1 bis 2

Erweitert euren Javascript-basierten Player für Scratch mit neuer Funktionalität! Zusätzlich können die PraktikantInnen in diesem Praktikum mit der DACH-Scratch Gruppe zusammenarbeiten.

Praktikumsplätze: 2

Die PraktikantInnen lernen in diesem Projekt etwas über Netzwerktheorie und wenden das Wissen in einem konkreten Modellierungsprojekt an! Dazu werden Daten erhoben und im Tool gePhi dargestellt.

Praktikumsplätze: 2

Die PraktikantInnen arbeiten in diesem Projekt an einem Tool zur Simulation von komplexen Systemen mit, welches vollständig im Browser läuft.

Praktikumsplätze: 2

Programmieren und Gestalten von Applets in Excel. Diese sollen das Verständnis von statistischen Begriffen erleichtern. Dabei werden auch Daten nach entsprechenden Wahrscheinlichkeitsannahmen zu simulieren, auszuwerten und graphisch darzustellen sein.

Projektinhalte- und aufgaben:

• Programmieren in Excel
• Statistik und Wahrscheinlichkeitsrechnung – elementare Begriffe und Methoden
• Simulation

Praktikumsplätze: 3