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Prof. Dr.-Ing. habil. Andreas Mitschele-Thiel

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INHALTE

Studentische Arbeiten

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Integrierte HW/SW-Systeme

Thema

Literaturrecherche in maschinelles Learning (ML) für drohnenbasierte Anwendungen

Typ:
Studienarbeit, Hauptseminar, Projektseminar, Advanced Research Project (MSCSP)
Betreuer:
M. Sc. Victor Casas Melo
Status:
ausgeschrieben
Beschreibung:
Maschinelles Learning wird in verschiedene Bereiche angewendet, um komplexe Probleme zu lösen. Thema der Arbeit ist relevante ML-Ansetze aus der Literatur für Drohnen (UAVs) zusammenzufassen und zu kategorisieren. Besonders interessant sind ML-Methoden die sich mit folgenden Problemen beschäftigen:

- Kollisionsvermeidung
- Missionsplanung
- Modellierung von Drohnen bzw. Drohnen-Szenarien
- Optimierung von Parametern in drohnenbasierte Anwendungen

Literatur:

Khan, Asharul & Al-Mulla, Yaseen. (2019). Unmanned Aerial Vehicle in the Machine Learning Environment. Procedia Computer Science. 160. 46-53. 10.1016/j.procs.2019.09.442.

Hodge, V.J., Hawkins, R. & Alexander, R. Deep reinforcement learning for drone navigation using sensor data. Neural Comput & Applic (2020). https://doi.org/10.1007/s00521-020-05097-x

H. X. Pham, H. M. La, D. Feil-Seifer and L. Van Nguyen, "Reinforcement Learning for Autonomous UAV Navigation Using Function Approximation," 2018 IEEE International Symposium on Safety, Security, and Rescue Robotics (SSRR), Philadelphia, PA, 2018, pp. 1-6, doi: 10.1109/SSRR.2018.8468611.

Adrian Carrio, Carlos Sampedro, Alejandro Rodriguez-Ramos, Pascual Campoy, "A Review of Deep Learning Methods and Applications for Unmanned Aerial Vehicles", Journal of Sensors, vol. 2017, Article ID 3296874, 13 pages, 2017. https://doi.org/10.1155/2017/3296874

Thema

Dynamischer selbstorganisierten Schwarm Algorithmus für UAVs

Typ:
Diplomarbeit, Hauptseminar, Projektseminar, Bachelorarbeit, Masterarbeit
Betreuer:
M. Sc. Victor Casas Melo
Status:
ausgeschrieben
Beschreibung:
UAVs haben viele Gründe um zusammen zu fliegen. Ein Grund dafür ist ein gemeinsamer Weg erledigen zu müssen. Während des gemeinsamen Fluges, UAV sollen Kohäsion und Separation bewahren, sowie Kollisionen mit externe UAVs zu vermeiden. In der Literatur beschäftigen verschieden Arbeiten sich mit UAVs, die von Anfang bis zum Ende eine Mission zusammen durchziehen. Für diese uns ist der Fall interessant, wo UAVs mit unterschiedlichen Ziele, aber mit teilweisen gemeinsamen Strecken temporäre Schwärme bilden.


Ziel dieser Arbeit ist einen selbstorganisierten Algorithmus zu entwickeln, der ermöglicht:

- dass UAVs erkennen, wann nähe UAVs eine gemeinsame Strecke haben.

- dass UAVs mit möglich wenig Aufwand und ohne Kollisionen zusammen, wenn eine gemeinsame Strecke erkennbar ist.

- dass UAVs mit möglich wenig Aufwand und ohne Kollisionen sich trennen, wenn der Strecke einer der UAVs nicht mehr passt.


Der Algorithmus soll in Simulation validiert werden, kann aber auch mit realen UAVs validiert werden.



Thema

Untersuchung über Benchmark-Probleme für Schwärme von UAVs

Typ:
Studienarbeit, Hauptseminar, Projektseminar
Betreuer:
M. Sc. Victor Casas Melo
Status:
ausgeschrieben
Beschreibung:
Untersuchung über Benchmark-Probleme für Schwärme von UAVs

In der Literatur gibt es verschieden Algorithmen für UAVs, die in Schwarm fliegen. Solche Algorithmen sorgen dafür, dass UAVs zusammen fliegen und Kollisionen vermeiden. Für die Validierung gibt es so viele Szenarien, Annahme, Ziele und Kriterien, wie es Arbeiten gibt. Das führt dazu, dass Ergebnisse aus unterschiedliche Arbeiten schwer zu vergleichen sind.

Das Ziel dieser Arbeit ist die Zusammenfassung aus der Literatur von relevanten Szenarien, Annahmen und Ziele um Schwarm und Kollisionsvermeidung Algorithmen für UAVs zu testen. Mit der gewonnenen Erfahrung aus der Literatur soll Benchmark-Probleme vorgeschlagen werde, die die Validierung von Schwarm Algorithmen für UAVs standardisieren.



Thema

Entwicklung einer selbstorganisierten Landungsstrategie für Quadkopternschwärmen

Typ:
Hauptseminar, Bachelorarbeit, Masterarbeit
Betreuer:
M. Sc. Victor Casas Melo
Status:
ausgeschrieben
Beschreibung:
Quadkoptern die zusammen fliegen, haben das gleiche Ziel. Die können aber nicht alle auf denselben Punkt landen. Deswegen brauchen die Quadkoptern eine Strategie um kollisionsfrei zu landen, wenn sie am Ziel sind.


Aufgaben:


- Literaturrecherche zum Thema: Landungsstrategien für Quadkoptern


- Entwicklung und Implementierung einer Landungsstrategie für einen Quadkopternschwarm


- Optional: Realer Test der Strategie mit drei Quadkoptern(Wetterabhängig)

Thema

Simulation von Quadkoptern-Schwarm in Gazebo

Typ:
Hauptseminar
Betreuer:
M. Sc. Victor Casas Melo
Status:
ausgeschrieben
Beschreibung:
Simulation von Quadkoptern-Schwarmen ist ein sehr interessantes Thema. Je realitätsnäher die Simulation ist, desto erfolgreicher und sicherer die experimentellen Erprobungen sind. Wir haben ein Schwarm Algorithmus mit Morse simuliert und mit realen Koptern getestet. Die Aufgabe ist das Schwarm Algorithmus mit dem Simulator für Robotern Gazebo zu simulieren und festzustellen, welcher Vorteile Gazebo gegenüber Morse hat.

Aufgaben
- verschiedene Quadkoptern Modelle für Gazebo in der Literatur zu suchen
- ein Modell auswählen
- Schwarm Algorithmus in Gazebo simulieren
- Ergebnisse mit Morse und reale Experimente vergleichen
- In Python programmieren


J. García and J. M. Molina, "Simulation in Real Conditions of Navigation and Obstacle Avoidance with PX4/Gazebo Platform," 2019 IEEE International Conference on Pervasive Computing and Communications Workshops (PerCom Workshops), Kyoto, Japan, 2019, pp. 979-984.

PX4 Development guide, Gazebo simulation: https://dev.px4.io/v1.9.0/en/simulation/gazebo.html

F. M. Noori, D. Portugal, R. P. Rocha and M. S. Couceiro, "On 3D simulators for multi-robot systems in ROS: MORSE or Gazebo?," 2017 IEEE International Symposium on Safety, Security and Rescue Robotics (SSRR), Shanghai, 2017, pp. 19-24.

Thema

Verbesserung von Simulationsmodellen für Quadkopternschwarm

Typ:
Hauptseminar, Bachelorarbeit, Masterarbeit
Betreuer:
M. Sc. Victor Casas Melo
Status:
ausgeschrieben
Beschreibung:
Realitätsnahe Simulationsmodelle sind ein wertvolles Werkzeug um Algorithmen zu entwickeln, die später mit realen Quadkoptern getestet werden. Wir haben einen Simulator, mit dem man einen Quadkopternswarm simulieren kann. Wir verfügen auch über eine Flöte von Quadkoptern, mit der man Schwarmalgorithmen testen kann. Ergebnisse von realen Quadkoptern unterscheiden sich von Simulationsergebnisse. Das liegt an Parametern, die Windwiderstand und PID-Reglern des Koptern beeinflussen. Solche Parametern lassen sich nicht eins zu eins von realen Quadkoptern in den Simulator übertragen.

Ziel der Arbeit ist Werte für die oben genannte Parametern zu finden, mit den der Simulator realitätsnah Ergebnisse liefert. Dafür könnte Mann eine Brute-Force-Methode (erschöpfende Suche) anwenden, indem alle mögliche Kombinationen von Parametern testet, bis die Simulation die Realität ähnelt. Da diese Methode Zeit intensive ist, wird erwünscht, Methoden wie Evolutionäre Algorithmen oder Gradientenverfahren bei der Suche auszuprobieren.


Aufgaben:


- Unserer Kopternsimulator kennenzulernen (Python)


- Realen- und Simulationsergebnisse von einer Schwarstrategie zu vergleichen


- Implementierung eines Suchverfahren, um die Simulatorergebnisse realitätsnäher zu machen

Thema

Untersuchungen zu modernen Testmöglichkeiten auf Basis von BSCAN

Typ:
Bachelorarbeit, Masterarbeit
Betreuer:
Dr.-Ing. Heinz- Dietrich Wuttke
Status:
ausgeschrieben
Beschreibung:
Diese Arbeit wird in Verbindung mit einem Unternehmen aus Jena durchgeführt. Das die genaue Aufgabenstellung kann mit den Betreuern sowie der Firma bei Interesse besprochen werden. Alle Themen sind im Umfeld folgender Stichworte angesiedelt:
- JTAG
- BSCAN
- Strukturelle Tests von PCBs

Voraussetzungen:
- Kenntnisse in VHDL und/oder C/C++ sind wünschenswert

Weitere Details sind mit dem Betreuer zu besprechen.

Thema

Inbetriebnahme und Erweiterung einer programmierbaren Laborausrüstung

Typ:
Projektseminar
Betreuer:
Dr.-Ing. Prof. h. c. Karsten Henke
Status:
in Bearbeitung
Beschreibung:
Die Aufgabe umfasst:
- Einarbeiten in die Möglichkeiten des ct' Lab
- Aufnahme des aktuellen Standes der vorhandenen Hardware
- Vorschläge für eine Erweiterung der bisherigen Musterkonfiguration
- Inbetriebnahme der Hardware
- Programmieren der Hardware

Abschluss der Arbeit:
- Vorlage einer funktionierenden Implementierung
- Schriftliche Ausarbeitung zur durchgeführten Arbeit (Dokumentation)

Voraussetzungen:
- Kenntnisse im Lesen von Schaltplänen
- Geübter Umgang mit Lötkolben

Weitere Details sind mit dem Betreuer zu besprechen.

Thema

Integration von Flugkontroller Ardupilot mit Morse Simulator für Multi-Koptern System.

Typ:
Hauptseminar
Betreuer:
M. Sc. Victor Casas Melo
Status:
abgeschlossen
Abstract:

Thema

Monitoring und Steuerung eines autonomen Kopters über Internet

Typ:
Studienarbeit, Hauptseminar
Betreuer:
M. Sc. Victor Casas Melo
Status:
abgeschlossen
Abstract:

Thema

Entwurf eines DUT Models für Flashspeicher

Typ:
Bachelorarbeit
Betreuer:
Dr.-Ing. Heinz- Dietrich Wuttke
Dr.-Ing. Jorge Hernán Meza Escobar
Bearbeiter:
Tobias Hüttl
Status:
abgeschlossen
Abstract:

Thema

GÖPEL ESA Coach Board und Cascon Galaxy Suite

Typ:
Projektseminar
Betreuer:
Dr.-Ing. Jorge Hernán Meza Escobar
Bearbeiter:
Stefan Jehring
Christian Schulze
Status:
abgeschlossen
Abstract:

Thema

Optimierung der ATE/Prozessor Kommunikationszeiten im Rahmen des ROBSY-Testsystems

Typ:
Projektseminar
Betreuer:
Dr.-Ing. Heinz- Dietrich Wuttke
Dr.-Ing. Jorge Hernán Meza Escobar
Bearbeiter:
Philipp Kerling
Status:
abgeschlossen
Abstract:

Thema

HLS und OpenCL FPGA Entwurfstechnologien

Typ:
Hauptseminar
Betreuer:
Dr.-Ing. Heinz- Dietrich Wuttke
Dr.-Ing. Jorge Hernán Meza Escobar
Bearbeiter:
Stefan Jehring
Status:
abgeschlossen
Abstract:

Thema

Dynamische Faults

Typ:
Hauptseminar
Betreuer:
Dr.-Ing. Heinz- Dietrich Wuttke
Dr.-Ing. Jorge Hernán Meza Escobar
Bearbeiter:
Tim Kirchhofer
Status:
abgeschlossen
Abstract:

Thema

Untersuchung von automatischen Anpassungsmethoden für parametrisierbare soft-core Prozessoren

Typ:
Hauptseminar
Betreuer:
Dr.-Ing. Jorge Hernán Meza Escobar
Bearbeiter:
Chung Nghia Ha
Status:
abgeschlossen
Abstract:

Thema

Recherche zur System-on-Chip Zinq 7000 Familie

Typ:
Hauptseminar
Betreuer:
Dr.-Ing. Jorge Hernán Meza Escobar
Bearbeiter:
Robin Pricken
Status:
abgeschlossen
Abstract:

Thema

Test von dynamischen RAM-Bausteinen mittels Boundary Scan

Typ:
Hauptseminar
Betreuer:
Dr.-Ing. Jorge Hernán Meza Escobar
Bearbeiter:
Martin Grabmann
Status:
abgeschlossen
Abstract:

Thema

Recherche zu IEEE1149.1-2013 IEEEP1687 Standards

Typ:
Hauptseminar
Betreuer:
Dr.-Ing. Heinz- Dietrich Wuttke
Dr.-Ing. Jorge Hernán Meza Escobar
Bearbeiter:
David Januszko
Status:
abgeschlossen
Abstract:

Thema

Entwurf und Ansteuerung eines Boundary Scan Controllers mit optimiertem Datendurchsatz für die Prozessor-Emulation mit unterschiedlichen Protokollen

Typ:
Bachelorarbeit
Betreuer:
Dr.-Ing. Jorge Hernán Meza Escobar
Bearbeiter:
Kevin Ernst
Status:
abgeschlossen
Abstract:

Thema

ROBSY Prozessor Befehlsatz-Erweiterung für Patterngenerierung

Typ:
Bachelorarbeit
Betreuer:
Dr.-Ing. Heinz- Dietrich Wuttke
Dr.-Ing. Jorge Hernán Meza Escobar
Bearbeiter:
Hanna Schott
Status:
abgeschlossen
Abstract:

Thema

Untersuchung und Klassifizierung von FPGA Testinstrumenten

Typ:
Hauptseminar
Betreuer:
Dr.-Ing. Jorge Hernán Meza Escobar
Bearbeiter:
Matthias Unger
Status:
abgeschlossen
Abstract:

Thema

Implementierung eines virtuellen FPGA Testinstrumentes für SRAM Test

Typ:
Projektseminar
Betreuer:
Dr.-Ing. Jorge Hernán Meza Escobar
Bearbeiter:
Volker Henze
Status:
abgeschlossen
Abstract:

Thema

Untersuchung der Kontrollstruktur- und Vergleichsbefehle von ARM und MIPS Prozessoren

Typ:
Hauptseminar
Betreuer:
Dr.-Ing. Jorge Hernán Meza Escobar
Bearbeiter:
Wushuang Wei
Status:
abgeschlossen
Abstract:

Thema

Hardware Profiling für die Analyse der ROBSY Prozessor Programmausführung

Typ:
Projektseminar
Betreuer:
Dr.-Ing. Jorge Hernán Meza Escobar
Bearbeiter:
Minqian Chen
Wushuang Wei
Status:
abgeschlossen
Abstract:

Thema

Recherche und Implementierung von TPGs für Verbindungstest auf Boardebene mittels FPGA-gestütztem Testsystem

Typ:
Projektseminar
Betreuer:
Dr.-Ing. Jorge Hernán Meza Escobar
Bearbeiter:
Alvaro Verdu
Status:
abgeschlossen
Abstract:

Thema

Implementierung des ROBSY Test-Konzepts für den strukturellen Test am Beispiel des DE0 Boards

Typ:
Projektseminar
Betreuer:
Dr.-Ing. Jorge Hernán Meza Escobar
Bearbeiter:
Gabriel Gribaudo
Guillermo Vicco
Status:
abgeschlossen
Abstract:

Thema

Untersuchung hierarchischer Timing-Modellierungen zur Ansteuerung eines seriellen Flashs

Typ:
Bachelorarbeit
Betreuer:
Dr.-Ing. Steffen Ostendorff
Bearbeiter:
Till Max Schwikal
Status:
abgeschlossen
Abstract:

Thema

Möglichkeiten und Grenzen von Modellierung von Zeitbedingungen in State Charts

Typ:
Hauptseminar
Betreuer:
Dr.-Ing. Steffen Ostendorff
Bearbeiter:
Matthias Unger
Status:
abgeschlossen
Abstract:

Thema

Untersuchungen zu Testsprachen

Typ:
Hauptseminar
Betreuer:
Dr.-Ing. Steffen Ostendorff
Bearbeiter:
Niclas Büdenbender
Status:
abgeschlossen
Abstract:
[ 1 23 ... 5]