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Seminar Räumliche Daten und raumzeitliche Daten (Wintersemester 2015/2016)

Dozent: Prof. Dr. Jürgen Döllner (Computergrafische Systeme)
Tutoren: Dr. Benjamin Hagedorn Jan Klimke

Beschreibung

Räumliche und raumzeitliche Daten umfassen Geodaten, wie Luftbilder und 3D-Stadtmodelldaten, aber auch verschiedenste ortsbezogene Fach- und Unternehmensdaten. Beispiele sind Bruttosozialprodukt pro Land, Einwohnerzahlen pro Stadt, die Anzahl verfügbarer Mietfahrräder an einer Ausleihstation, minutenaktuelle Spritpreise an Tankstellen oder auch Maschinensensoren (u.a. Luftdruck, Vibration, Temperatur) innerhalb einer Fabrikanlage. Diese Daten besitzen einen räumlichen Bezug (z.B. bzgl. der Erde, eines Fabrikgeländes oder eines Gebäudes) und weitere, anwendungsspezifische Attribute. Raumzeitliche Daten besitzen zusätzlich ein zeitliches Attribut (z.B. den Zeitpunkt der Datenerfassung).

Besondere Herausforderungen bei der Verarbeitung und Analyse von raumzeitlichen Daten liegen in deren häufigen Erfassung, der schieren Datengröße,  der Heterogenität in Semantik und Format sowie Datenungenauigkeiten. Gegenstand dieses Seminars sind deshalb die Erarbeitung, Erprobung und teilweise softwaretechnische Umsetzung von ausgewählten Aspekten und Verfahren zur Verarbeitung, Analyse und Visualisierung von „Big Spatial Data“. Mögliche Themen und Anwendungsbereiche sind u.a.:

  • Services für die Integration und Übertragung raumzeitlicher Daten (z.B. OGC-Sensor-Services)
  • Modellierung, Komprimierung und Speicherung raumzeitlicher Daten
  • Aggregation und statistische Analyse von raumzeitlichen Daten
  • Ermittlung und Visualisierung von Zusammenhängen in raumzeitlichen Daten
  • Datenbank-Technologien für raumzeitliche Daten (Amazon WS, Hadoop, Non-SQL, In-Memory)
  • Visualisierung von Datenströmen mit verschiedenen Software-Plattformen und Software-Bibliotheken (z.B. Leaflet, CartoDB, VTK)
  • Verarbeitung und Visualisierung von OpenStreetmap-Daten

Die Themen haben einen starken Bezug zu aktuellen Forschungsarbeiten und Projekten des Lehrstuhls; zum Teil kann auf ein bestehendes Framework für die Analyse raumzeitlicher Daten aufgebaut werden. Seminarunterlagen inkl. der Folien zur Themenvorstellung werden im Moodle zur Verfügung gestellt: http://moodle.hpi3d.de/

Zu den Themen können im Anschluss an eine erfolgreiche Seminarteilnahme Beteiligungen an Forschungsarbeiten sowie Tätigkeiten im Rahmen einer Anstellung als studentische Hilfskraft ermöglicht werden.

Voraussetzungen

Das Seminar richtet sich an Studierende im Bachelorstudiengang IT-Systems Engineering bzw. Informatik. Kenntnisse der objektorientierten Software-Entwicklung, der Programmiersprache C++, einer Scripting-Sprache oder Grundlagen der Computergrafik/Visualisierung sind von Vorteil.

Literatur

Literatur wird themenspezifisch zur Verfügung gestellt und soll darüber hinaus selbständig recherchiert und erarbeitet werden.

Lern- und Lehrformen

Seminarinhalt ist die Bearbeitung der mit den jeweiligen Themenstellungen verbundenen Fragestellungen. Darüber hinaus werden die Fähigkeiten zur Erarbeitung neuer Themen inkl. systematischer Aufbereitung und Präsentation sowie die softwaresystemtechnische Bearbeitung der Fragestellung trainiert. Die Themen sollen individuell oder nach Abstimmung mit den Tutoren in 2er-Gruppen bearbeitet werden.

Leistungserfassung

Die Leistungserfassung setzt sich wie folgt zusammen:

  • 10% Konzeptpräsentation (ca. 10 Minuten)
  • 40% Abschlusspräsentation (ca. 30 Minuten)
  • 50% Projektdokumentation (z.B. Quellcode, lauffähiger Prototyp etc.)

Die erfolgreiche Teilnahme erfordert zudem die konsequente semesterbegleitende Bearbeitung des jeweiligen Themas, die verlässliche Kooperation mit den Tutoren, sowie die Mitwirkung bei den Konzept- und Abschlusspräsentationen.

Termine

Das Seminar beginnt planmäßig in der ersten Vorlesungswoche. Die Themen werden am 12.10.2015 und 15.10.2015 jeweils um 11:00 Uhr im Raum H-2.58 vorgestellt.

Die Seminarteilnahme erfordert die konsequente semesterbegleitende Bearbeitung inklusive Abstimmungen mit dem Betreuer im 2-Wochen-Abstand. Die Konzept- und Abschluss-Präsentationen werden voraussichtlich als Blockveranstaltungen organisiert sein.

Allgemeine Information

  • Semesterwochenstunden : 4
  • ECTS : 6
  • Benotet : Ja
  • Einschreibefrist : 23.10.2015
  • Programm : IT-Systems Engineering BA
  • Lehrform : S
  • Belegungsart : Wahlpflicht
  • Maximale Teilnehmerzahl : 10

Module

  • Human Computer Interaction & Computer Graphics Technology
  • Operating Systems & Information Systems Technology

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