|
Dilpoma Theses 1998 - today
|
|||
Diplomarbeiten
Diplomarbeiten von
1998 bis ...
Aktuelles Angebot von Diplomarbeiten
1. Themengebiet BIOMETRIE: Entwicklung eines Algorithmus zur Unterschriften- und PIN Verifikation
Im Rahmen eines Biometrieprojekts wird an der FH Regensburg unter Leitung von Prof. Dr. Kempf und Prof. Scharfenberg (Fakultät E&I)
ein intelligenter, sensorieller Stift zur Unterschriften-Erkennung entwickelt: BiSP/Pentrics Projekt (www.bisp-regensburg.de).
Die Algorithmen und die Software zur Signaturklassifikation stammen u.a. von der Fakultät Informatik und Mathematik (Prof. Dr. Hook):
SigID = Signature Identification System.
Die Daten-Analyse personenspezifischer Merkmale erfordert einen erheblichen mathematischen Aufwand. Um auswertbare Informationen zu erhalten, werden charakteristische, dynamische Eigenschaften der Signatur zunächst in sog. Merkmalsvektoren abgespeichert. Jede Unterschrift bzw. jede handgeschriebene PIN entspricht einem Punkt im n-dimensionalen Merkmalsraum. Zur Personen Verifikation oder Identifikation werden die Merkmalsvektoren von Referenzsignaturen mit denen der aktuellen Signatur bzw. PIN (Query) auf Basis geeigneter Metriken verglichen.
In der hier vorgeschlagenen Diplomarbeit soll auf Basis des LEVENSHTEIN-Algorithmus (> http://en.wikipedia.org/wiki/Levenshtein_distance) ein alternatives, schnelles Verfahren entwickelt werden, mit dem man referenzierte Signaturen (d.h. in einer Datenbank hinterlegte "Muster") mit vorgelegten "Prüfsignaturen" ( sog. Queries = Anfragen) vergleicht. Die Original-Zeitreihen der Referenzen und Queries sind durch eine
starke Datenkompression in binäre Zahlenfolgen zu zerlegen - diese entsprechen Quasi den "Gensequenzen" eines DNA Strangs.
Mit Hilfe der o.g. Metrik werden verschiedene Sequenzen paarweise verglichen (> Levenshtein distance). Zur Bewertung der Qualität dieses "Matching-Verfahrens" sollen anhand vorhandener Test-Datenbanken typische Größen wie ROC (receiver operating characteristics),
"FRR, FAR" (false rejection rate, false acceptance rate) und "EER" (equal error rate) ermittelt werden.
Ein weiterer, verwandter Algorithmus, ist das DTW ("dynamic time warping"), das - nach geeignetem Preprocessing der
Zeitreihen - ebenfalls implementiert werden soll.
Die Algorithmen können als"nachgeschalteter Filter" in die von uns entwickelte Software "SigID" eingebaut werden (s.u. DA von Christian Lipfert) .
2. Statistische Auswertung medizinischer Messdaten (Feinmotorik) mit dem "BiSP" Stift
Im Rahmen des "BiSP/Pentrics" Projekts wird zusammen mit den Fachbereichen Mikrosystemtechnik (Prof. Dr. Kempf) und Elektrotechnik & Mechatronik (Prof. Scharfenberg) ein intelligenter, multisensorieller Stift zur Unterschriften-Erkennung entwickelt (www.bisp-regensburg.de).
Den Sensor-Stift kann man aufgrund seiner hohen Messgenauigkeit sowohl als biometrisches Personen Authentifizierungssystem (Verifikation und Identifikation) verwenden, als auch für Messungen im medizinischen Bereich. Hier eröffnet sich ein breites Anwendungsgebiet, beispielsweise zur Symptomkontrolle (e.g. Parkinson Disease, PD), Diagnose, Medikationskontrolle, klinische Feldstudien (neuromotorische Wirkung von Medikamenten), Telemedizin uvm.
Algorithmen und Software zur Signatur-Klassifikation zwecks Personenauthentifizierung werden im Fachbereich Informatik und Mathematik entwickelt (Prof. Dr. Hook). Der universelle Klassifikator "SigID" läßt sich aber auch für medizinische Messungen einsetzen, jedoch müssen ggf. weitere, auf medizinische Probleme angepasste Features implementiert werden.
Um mathematisch auswertbare Informationen zu erhalten, werden charakteristische Eigenschaften der Handschrift in sog. Merkmalsvektoren abgespeichert, so daß jedes "Sample" (Unterschrift, geschriebene Wörter, Zahlen, nachgezeichnete Muster o.ä.) einem n-dimensionalen Vektor, bzw. einem Punkt im n-dimensionalen Raum R^n entspricht. Wiederholte Messungen an Einzelpersonen unter verschiedenen, aber jeweils reproduzierbaren Bedingungen ("ohne Medikation" vs. "mit Medikation") sollten dann mittels Clusteranalyse o.ä. klassifiziert - also unterschieden - werden können.
Die Klassifikation und Differenzierung von "Zuständen", also z.B. der Disposition eines Patienten, setzt voraus, daß sich gespeicherte Messdaten in jeweils voneinander abgegrenzten Gebieten des R^n befinden, d.h. ihre Cluster sollten sich räumlich nicht überschneiden, sofern beim Probanden tatsächlich feinmotorische Reaktionen auf Medikamentengabe o.ä. vorliegen. In der Realität befinden sich die Merkmalsvektoren oft in direkter Nähe, so dass eine fehlerfreie Differenzierung erschwert (wenn nicht sogar unmöglich) wird. Aus diesem Grunde ist es nötig, durch eine geschickte Auswahl "repräsentativer", d.h. empfindlicher Merkmale eine Trennung der Klassen zu ermöglichen.
Die Auswertung der anfallenden Messdaten erfordert Kenntnisse statistischer Verfahren, z.B. ANOVA (Analysis of Variance), Faktorenanalyse o.ä. Die Datenanalyse kann zB mittels der demnächst verfügbaren Software "STATISTICA" durchgeführt werden.
Aktuell laufen bereits erste medizinische Feldtests in mehreren Kliniken.
In der Diplomarbeit sind anhand des existierenden "SigID" Programms die Feldversuche auszuwerten. Dazu werden die Einzelmessungen zunächst mit SigID vorverarbeitet ( >> Extraktion der Merkmalsvektoren). Mit den o.g. statistischen Verfahren soll dann das Potential für medizinische Tests, Patientenmonitoring etc. ausgelotet werden.
Die DA ist insbesondere deshalb sehr interessant, weil wir mit BiSP/Pentrics ein interdisziplinäres, international anerkanntes Projekt bearbeiten. Zahlreiche Institutionen (Unikliniken, Danubian Biobankprojekt, Unternehmen) interessieren sich für das System. Im Rahmen der DA bieten sich also gute Chancen für die Kooperation mit Universitäten, Kiniken und Firmen. Selbstverständlich besteht großes Interesse an der Publikation der Ergebnisse in wissenschaftlichen Zeitschriften.
Kenntnisse in C++ Programmieren wären vorteilhaft, sind aber nicht Voraussetzung.
Interessenten wenden sich bitte an:
christian.hook@mathematik.fh-regensburg.de
Diplomarbeiten von 1998 bis ...... (Liste unvollständig) |
WACHTMEISTER, Frank
Neuronale Netze zur Equipmentkontrolle - Aufbau eines Prototypen
Januar 1998
HAMMERSCHMIDT, Nikolaus
Konzept zur serientauglichen Umsetzung von Meßsystemanalysen (MSA) automatischer Anlagen (ICT, Funktionstester) in MAPS
April 1998
HIRSCH, Harald
Leistungsbewertung von Gruppenbedieneinheiten in der Halbleiterchipfertigung mittels ereignisorientierter Simulation
Mai 1998
FISCHER, Robert
Software-Agentensystem zur Erkennung und Lokalisierung von Prozeß- und Produktionsschwächen
Januar 1999
DIETZ, Thomas
Simulation des Kommissionierbereichs im Projekt „Conni“ mit dem Simulationstool Taylor ED
Februar 1999
BACHMAYER, Karl (Gemeinschaftsprojekt mit Hr. Sikiric)
Entwicklung eines Systems zur Visualisierung gehörgerechter Zeit-Frequenz-Analysen von Sprachsignalen
Mai 1999
BEYER, Michael
Entwicklung eines SIMPLE++ -Bausteines zur dreidimensionalen Raumoptimierung im Schiffbau
Mai 1999
IMMISCH, Klaus
Klassifizierung eines Computernetzwerks durch ein Neuronales Netz unter Berücksichtigung verschiedener Einlaststrategien. Überprüfung der Ergebnisse durch ein Simulationsmodell.
Mai 1999
SIKIRIC, Dani (Gemeinschaftsprojekt mit Hr. Bachmayer) )
Entwicklung eines Systems zur Visualisierung gehörgerechter Zeit-Frequenz-Analysen von Sprachsignalen
Mai 1999
SPATZL, Alexander
Entwicklung eines Analysetools zur Entwicklung der Zuverlässigkeitskenngrössen von Optobauelementen aus den Alterungsmessdaten
August 2000
PFEFFER, Bernhard
Untersuchung von Verfahren zur Realisierung praxisrelevanter Regelungsglieder für die Simulation von Abfüllanlagen bei der Krones AG.
September 2000
LEHNER, Christian
Einsatz von Time-Delay-Neural-Networks zur Klassifizierung handschriftlicher Signaturen
Dezember 2002
LIPFERT, Christian
Entwicklung einer C++ Applikation zur Unterschriften-Identifikation und Verfikation durch Analyse von dynamischen Signaturdaten
Juni 2003
HUBER, Christian
Entwicklung von DSP-Algorithmen zur Verringerung von Rückkopplungseffekten in Beschallungsanlagen
Januar 2004
BERGER, Martin
Ressourcenplanung in Distributed Resource Management Systemen
Februar 2004
GAZVODA, Andrej
Zeitreihenanalyse von Schreibdruckmessungen mit Hilfe des "Biometric Smart Pen -BiSP"
auf Basis von autoregressiven Prozessen (AR/ARMA/ARIMA)
März 2004
WOJNAR, Karin
Cluster Oriented Storage Optimization
Januar 2005
WURM, Susanne
Theorie und Fehlerabschätzung zur Signalbeschleunigung bei nicht genau oder nur
implizit bekannter Übertragungsfunktion
Februar 2006
SEIDL, Markus
"Einsparung von Ein- und Auslagerzeiten unter Verwendung heuristischer
Algorithmen zur Clusteroptimierung - Umsetzung in einer Anwendung"
August 2006
TIMKO, Wolfgang
"Analyse und Test der Sicherheitsfunktionen von Drehraten- und
Beschleunigungssensoren"
September 2006
ROSS, Alexander
"Algorithmenentwicklung für die lineare Wegsensorik auf Basis von Sensorarrays"
Februar 2009
SCHLEINKOFER, Stephanie
"HMM Based Activity Recognition of Elderly at Home Using Wireless Sensor Networks"
März 2009
GÖTZ, Andreas Klaus
"Algorithmen zur Analyse krankheitsbedingter oder medikamenteninduzierter Störungen der Feinmotorik anhand grafimetrischer Mssungen mit einem multisensoriellen Schreibstift"
März 2009
SCHIEMANN, Tassilo
"Revision of the Software Architecture and Expansion of a C++ Application for
Biometrical Authentication of Persons and the Transfer of the Programme to C#"
März 2009
GRÜN, Achim
"Entwicklung einer Software-Applikation zur Verarbeitung meteorologischer Sensordaten"
September 2009
KÜHNEL, Benjamin
"Bestimmung von Fehlerorten im Luftpfad eines Verbrennungsmotors durch statistische Analyse von
Modellabweichungen"
März 2010
PASTA, Bernhard
"Sequentierung, Quantisierung und Matching dynamischer Signaturdaten mit Hilfe des Levenshtein Verfahrens"
März 2010
USCHOLD, Josef
"Erstellung eines Programmes zur Simulation von seriellen und paralellen Produktionsprozessen in Visual Studio.Net"
März 2010
LAUTENSCHLAGER, Felix
"Effizientes Verfahren zur Anpassung eines 3D Gesichtsmodells"
Mai 2010
BAUMGARTL, Thomas
"Mathematische Beschreibung induktiver Kraft-Weg Messungen von Magnetantrieben mit Hilfe von Approximationsverfahren"
Mai 2010