Proseminar „Anthropomatik: Von der Theorie zur Anwendung“

Proseminar Anthropomatik: Von der Theorie zur Anwendung Übersicht Formale Randbedingungen Vorstellung der Themen Verteilung der Themen Hinweise zur Ausarbeitung Hinweise zum Vortrag Proseminar Anthropomatik: Von der Theorie zur Anwendung

Formale Anforderungen Schriftliche Ausarbeitung 5 Seiten, zweispaltig LaTeX (Vorlage auf der Homepage) PDF und LaTeX-Sourcen an Betreuer Vortrag 15 Minuten mit anschließender Diskussion PowerPoint oder LaTeX (Vorlage auf der Homepage) Blockveranstaltungen Anwesenheitspflicht bei allen Veranstaltungen Proseminar Anthropomatik: Von der Theorie zur Anwendung

Proseminar Anthropomatik: Von der Theorie zur Anwendung Ablauf des Seminars Themenauswahl Themen an Betreuer gebunden Recherche Empfohlene Literatur Eigenständige Recherche Ausarbeitung Vortrag Proseminar Anthropomatik: Von der Theorie zur Anwendung

Proseminar Anthropomatik: Von der Theorie zur Anwendung Meilensteine Themenauswahl (heute) Ausarbeitung Vorstellung des Themas und Gliederung (Di., 11. November) Erste ausformulierte Fassung (Di., 02. Dezember) Endgültige Fassung (Fr., 19. Dezember) Vortrag Erste Version (Di., 13. Januar) Endgültige Fassung (Di., 20. Januar) Vortrag Ende Januar Proseminar Anthropomatik: Von der Theorie zur Anwendung

Proseminar Anthropomatik: Von der Theorie zur Anwendung Benotung 50% der Note für die Ausarbeitung 50% der Note für die Präsentation Anrechenbarkeit: 3 LP Deadlines sind hart Plagiate führen zu sofortigem Ausschluss Proseminar Anthropomatik: Von der Theorie zur Anwendung

GPU-Based High-Performance Object Tracking Portierung eines Trackingverfahrens auf die GPU mittels CUDA Performanceanalyse und Optimierung Arbeiten mit Realdaten von mehreren Kinect Kameras Kontakt: Jannik Steinbring, Jannik.Steinbring@kit.edu Proseminar Anthropomatik: Von der Theorie zur Anwendung

IEEE Signal Processing Cup 2015 Schätzung der Herzfrequenz mit Smartwatches und intelligenten Armbändern Berechnung ausgehend vom Lichtreflexionsverhalten der Haut und Accelerometerdaten Finale findet in Brisbane, Australien, statt Mehr Infos unter isas.uka.de/praktikum Anmeldung bei Gerhard Kurz (Gerhard.Kurz@kit.edu) Einführungsveranstaltung Fr. 14:00 Uhr im Gebäude 50.20, Raum 148. Proseminar Anthropomatik: Von der Theorie zur Anwendung

Proseminar Anthropomatik: Von der Theorie zur Anwendung Übersicht Formale Randbedingungen Vorstellung der Themen Verteilung der Themen Hinweise zur Ausarbeitung Hinweise zum Vortrag Proseminar Anthropomatik: Von der Theorie zur Anwendung

Proseminar Anthropomatik: Von der Theorie zur Anwendung Optimale Regelung Themenbeschreibung Optimale Regelung ist ein optimierungsbasiertes Regelungsverfahren, bei dem die Performance des geregelten Systems mittels einer Kostenfunktion bewertet wird. Der Reglerentwurf erfolgt dann so, dass diese Kostenfunktion ein globales Minimum annimmt. Für zeitkontinuierliche Systeme stellt das auf der Hamilton-Funktion basierende Verfahren eine wichtige Methode zur Lösung dieser Aufgabe dar. Aufgabenstellung Einarbeitung in die optimale Regelung Erarbeitung der Verfahren zur Lösung des optimalen Regelungsproblems Darstellung von Vor- und Nachteilen der Ansätze Betreuer Maxim Dolgov, Maxim.Dolgov@kit.edu Proseminar Anthropomatik: Von der Theorie zur Anwendung

Gütemaße für Multi-Object-Tracking Themenbeschreibung Verfolgt (trackt) man mehrere Objekte gleichzeitig, so arbeitet man oft mit mehreren Punktschätzungen. Doch wie bewertet man nun das Schätzergebnis? Bei einem einzelnen Objekt nimmt man oft eine Art „Abstand“ zum wahren Wert. Gegenstand der Arbeit sind Abstandsmaße bei Vorliegen mehrere Objekte. Aufgabenstellung Einarbeiten in Abstandsmaße für ein Objekt Darauf aufbauend in zwei Abstandsmaße für mehrere Objekte Vor- und Nachteile beider Verfahren gegenüberstellen Betreuer Florian Pfaff, Florian.Pfaff@kit.edu Schätzung Schätzung Schätzung Proseminar Anthropomatik: Von der Theorie zur Anwendung

Methode zur Kamerakalibrierung Themenbeschreibung Die extrinsischen und intrinsischen Kameraparameter legen fest, wie die Kamera die Welt sieht. Dies ist eine wichtige Voraussetzung für viele Anwendungen in der Computervision, z.B. Tracking, 3D Rekonstruktion, und SLAM. Aufgabenstellung Bedarf nach Kalibrierung im Feld der Computervision erklären Einarbeitung in den mathematischen Hintergrund des Lochkameramodells. Methoden zur Schätzung von intrinsischen und extrinsischen Kameraparameter vorstellen Betreuer Antonio Zea, Antonio.Zea@kit.edu Proseminar Anthropomatik: Von der Theorie zur Anwendung

Stochastic Dual Control Themenbeschreibung Dual Control beschäftigt sich mit einer Unterklasse von Problemen bei der Regelung von Systemen. Ein Reglungsproblem wird dabei als dual bezeichnet, wenn eine optimale Lösung zwei Teilziele gemeinsam verfolgen muss: Funktionalität: Das System nach aktuellem Wissen regeln. Erkundung: Den Informationsgewinn maximieren. Sensoren Aufgabenstellung Problemstellung von Dual Control verstehen und zusammenfassen. Es gibt eine theoretische und exakte, jedoch impraktikable Lösung: Diese ausarbeiten. Die wichtigsten approximativen Lösungen einordnen und zusammenfassen. Betreuer Christof Chlebek, christof.chlebek@kit.edu Ziel Messbereich ? Agent Unsicherheit Proseminar Anthropomatik: Von der Theorie zur Anwendung

Dichtetransformationen Themenbeschreibung In den verschiedensten (ingenieur-)wissenschaftlichen Disziplinen kommen probabilistische Verfahren zum Einsatz. Hier spielen (insbesondere nichtlineare) Dichtetransformationen eine wichtige Rolle. Sie beschreiben, wie sich Wahrscheinlichkeitsverteilungen von Zufallsvariablen ändern, wenn diese mittels einer gegebenen Funktion transformiert werden. Aufgabenstellung Wiederholung der Grundlagen von Zufallsvariablen Einarbeitung in das Konzept von Dichtetransformationen Berechnen verschiedener Transformationen (von Normalverteilten Zufallsvariablen, nichtlineare Transformationen von ZV, …) Betreuer Jannik Steinbring, Jannik.Steinbring@kit.edu Proseminar Anthropomatik: Von der Theorie zur Anwendung

Estimation of Distribution Algorithms (EDA) Themenbeschreibung Beim Design von z.B. Experimenten oder Steuerungsalgorithmen werden Optimierungsalgorithmen für die Bestimmung von optimalen Parametern benötigt. EDA sind stochastische Optimierungsmethoden, die hierfür geeignet sind. Sie berechnen iterativ ein probabilistisches Modell, mit dem das Optimum geschätzt wird. Aufgabenstellung Einordnung von EDA in den Stand der Technik für Optimierungsverfahren Kategorisierung der EDA-Verfahren Erarbeitung von ein bis zwei konkreten EDA-Algorithmen Betreuer Herr Masoud Roschani, masoud.roschani@kit.edu Proseminar Anthropomatik: Von der Theorie zur Anwendung

Gaußprozesse und Clustering Themenbeschreibung Eine typische Aufgabe im Bereich des unüberwachten Lernens ist das Clustern von Daten. Ein theoretisches Konzept, mit dessen Hilfe Daten geclustert werden können, ist der Gaußprozess. Aufgabenstellung Einarbeitung in die Grundlagen von Clusteringverfahren Herausarbeiten der Funktionsweise eines Gaußprozesses für das Clustering von Daten Betreuer Herr Christian Herrmann christian.herrmann@iosb.fraunhofer.de Proseminar Anthropomatik: Von der Theorie zur Anwendung

Online-Algorithmen im maschinellen Lernen Themenbeschreibung Die meisten maschinellen Lernverfahren trennen in eine Lern- und Arbeitsphase: Aus einer großen Menge von Beispielen werden Entscheidungsregeln abgeleitet, die im folgenden nicht mehr angepasst werden. Im Gegensatz dazu steht das Online-Learning: Hier ist der Computer in der Lage dazuzulernen. Aufgabenstellung Einarbeitung in die Grundlagen maschineller Lernverfahren Erarbeitung und Gegenüberstellung verschiedener Online-Algorithmen für maschinelles Lernen Betreuer Matthias Richter, matthias.richter@iosb.fraunhofer.de Proseminar Anthropomatik: Von der Theorie zur Anwendung

Nichtlineare autoregressive Texturmodelle Themenbeschreibung Texturen sind zweidimensional ausgeprägte Strukturen, die eine gewisse deterministische oder statistische Regelmäßigkeit aufweisen. Statistische Texturen lassen sich mittels eines autoregressiven (AR) Signalmodells beschreiben. Dabei wird die Intensität an einem bestimmten Ort durch die Intensitäten der Umgebung modelliert. Aufgabenstellung Einarbeitung in das Thema Recherche zu nichtlinearen AR-Modellen Zusammenfassung der verschiedenen Modellansätze (Vor- und Nachteile) Betreuer Herr Markus Vogelbacher, markus.vogelbacher@iosb.fraunhofer.de ? Proseminar Anthropomatik: Von der Theorie zur Anwendung

Robuste Phasenschiebeverfahren Themenbeschreibung Phasenschiebeverfahren werden für die Positionsbestimmung von Punkten auf einem Schirm eingesetzt. Dabei treten in der Praxis Probleme durch beispielsweise durch eine nichtlineare Farbwiedergabe von TFT-Displays auf. Aufgabenstellung Einarbeitung in Phasenschiebeverfahren Erstellung eines Überblicks über praktische Probleme von Phasenschiebeverfahren und deren Lösungsansätze Betreuer Herr Mathias Ziebarth, mathias.ziebarth@kit.edu Quelle: Song Zhang: Recent progresses on real-time 3D shape measurement using digital fringe projection techniques, Optics and Lasers in Engineering 48 (2010) Proseminar Anthropomatik: Von der Theorie zur Anwendung

Zusammensetzen von Bildern (Image Stitching) Themenbeschreibung Das Zusammensetzen von Bildausschnitten zu einem großen Übersichtsbild ist ein weit verbreitetes Werkzeug. In modernen Kameras wird es zur Berechnung von Panoramabildern verwendet. Auch in der Mikroskopie sowie der Qualitätssicherung wird es zur Erweiterung des Sichtbereiches eingesetzt. Im Rahmen des Proseminars soll eine Übersicht über dieses Themenfeld erstellt werden. Aufgabenstellung Literaturstudie zur Erarbeitung der Grundlagen verschiedener Image Stitching Ansätze Zusammenfassende Vorstellung ausgewählter Verfahren und Techniken in übersichtlicher Form Betreuer Peter Frühberger, fruehberger@kit.edu Zusammengesetzte Mikroskopaufnahmen zur Fehlerdetektion Proseminar Anthropomatik: Von der Theorie zur Anwendung

Dezentrale Koordination mittels Message Passing Verfahren Themenbeschreibung Ziel ist es, unabhängige Teilnehmer in einem System zu koordinieren. Dabei soll der Gesamtnutzen durch die Aktionen der Teilnehmer maximiert werden. Ein neuer Ansatz löst das Problem der Nutzenmaximierung in verteilten Netzwerken mittels einer Variante des Belief-Propagation Algorithmus von Pearl. Aufgabenstellung Einarbeitung in die Thematik Implementierung eines Minimalbeispiels Beschreibung des Wirkmechanismus, sowie Diskussion der Vor- und Nachteile in der Ausarbeitung Betreuer Herr Julius Pfrommer, julius.pfrommer@kit.edu Proseminar Anthropomatik: Von der Theorie zur Anwendung

Proseminar Anthropomatik: Von der Theorie zur Anwendung Verwendung probabilistischer Methoden zur volumetrischen Objektrekonstruktion Themenbeschreibung 3D-Objektrekonstruktion wird für immer mehr Robotikanwendungen wichtig. Der Fokus soll auf der Untersuchung und Aufarbeitung der probabilistisch getriebenen Verfahren liegen, die eine volumetrische Repräsentation verwenden. Aufgabenstellung Literaturrecherche Aufarbeitung und Kategorisierung: Welche Ansätze dazu gibt es und wie unterscheiden sie sich? Wie sehen die verwendeten probabilistischen Modelle aus? Betreuer Philipp Woock, philipp.woock@kit.edu Proseminar Anthropomatik: Von der Theorie zur Anwendung

Proseminar Anthropomatik: Von der Theorie zur Anwendung Übersicht Formale Randbedingungen Vorstellung der Themen Verteilung der Themen Hinweise zur Ausarbeitung Hinweise zum Vortrag Proseminar Anthropomatik: Von der Theorie zur Anwendung

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Proseminar Anthropomatik: Von der Theorie zur Anwendung Form der Ausarbeitung Ausarbeitung ist wissenschaftliche Arbeit Keine Umgangssprache Keine erste Person Verwendete Literatur referenzieren (Literaturverzeichnis) Zitate kennzeichnen und referenzieren (mit Seitenangabe) Konsistenz Einheitliche Verwendung von Symbolen Einheitliche Verwendung von Fachtermini Abkürzungen erklären (nur gebräuchliche verwenden) LaTeX „richtig“ benutzen (siehe Vorlage) Es lohnt sich, LaTeX jetzt (vernünftig) zu lernen! Proseminar Anthropomatik: Von der Theorie zur Anwendung

Proseminar Anthropomatik: Von der Theorie zur Anwendung Erste Gliederung Grobe Struktur / Aufbau der Ausarbeitung (und des Vortrags) Sortieren der eigenen Gedanken / des gelesenen Materials Soll Kommunikation mit Betreuer erleichtern Name und Reihenfolge der Abschnitte Nur ein paar Stichpunkte für jeden Abschnitt Eventuell prägnante Formeln Keine ausformulierten Sätze! Proseminar Anthropomatik: Von der Theorie zur Anwendung

Beispielhafte Gliederung I Einleitung Kontext / Anwendungsgebiete Eventuell Aufbau vom Rest der Ausarbeitung II Problemstellung Wenn möglich, erst ab hier Formeln III Lösungen A Erster Ansatz B Zweiter Ansatz IV Gegenüberstellung / Vergleich Vor- / Nachteile etc. V Zusammenfassung und Ausblick Noch einmal kurz wiederholen, was behandelt wurde 1, 2 Sätze pro Abschnitt (ohne Einleitung) Fazit: Welche Variante besser? Warum? Welche sollte daher bevorzugt werden? Wo liegen noch offene Probleme? Proseminar Anthropomatik: Von der Theorie zur Anwendung

Grafiken in Ausarbeitung Wenn möglich, Vektorgrafiken verwenden Falls doch Pixelgrafiken, diese sinnvoll skalieren Auf Qualität der verwendeten Bilder achten Beschriftung in Sprache der Ausarbeitung Graphen vollständig beschriften (Achsen!) Auch Grafiken müssen korrekt referenziert werden Auf jede Tabelle, Grafik, etc. im Text Bezug nehmen Unterschriften von Tabellen, Grafiken, etc. in ganzen Sätzen (Punkte!) Proseminar Anthropomatik: Von der Theorie zur Anwendung

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Inhalt eines Vortrages Vor dem Vortrag zu beachten: Wer hört zu? Welches Wissen kann vorausgesetzt werden? Was ist das Ziel des Vortrages? Welche Informationen sollen „hängenbleiben“? Wissenschaftlicher Vortrag = keine Umgangssprache Proseminar Anthropomatik: Von der Theorie zur Anwendung

Proseminar Anthropomatik: Von der Theorie zur Anwendung Vortragslänge Zeitbeschränkung beachten! (15 Min.) Aber: Vortrag sollte auch nicht zu kurz sein Viele Informationen Wenig Zeit  Konzentration auf das Wesentliche Proseminar Anthropomatik: Von der Theorie zur Anwendung

Proseminar Anthropomatik: Von der Theorie zur Anwendung Vortragsgliederung Beginn Beginnen mit Titel und Gliederungsübersicht (ca. 2 Folien) Einleitung und Motivation (1-2 Folien) Hauptteil Schluss Zusammenfassung und Ausblick (ca. 2 Folien) Mit einem Dank für die Aufmerksamkeit schließen Faustregel: Mind. mit 1 bis 1,5 Minuten pro Folie rechnen Proseminar Anthropomatik: Von der Theorie zur Anwendung

Gestaltung von Folien (I) Vorlage verwenden Klare, einheitliche Gestaltung (Konsistenz) Wenige Punkte pro Folie (nur Schlagworte) Jeden Punkt auf einer Folie ansprechen Nie mit einer ganz leeren Folie beginnen Keine „Doppelüberschriften“ Proseminar Anthropomatik: Von der Theorie zur Anwendung

Gestaltung von Folien (II) Viele Grafiken und Bilder benutzen So wenig Formeln wie möglich Farben Verdeutlichung von Zusammenhängen Achtung: Farben haben auch Symbolwerte Rahmen Name des Vortragenden Seitenzahl Animationen, Seitenübergänge, etc. gut wenn sinnvoll , ansonsten weglassen Proseminar Anthropomatik: Von der Theorie zur Anwendung

Folien – Schriftarten und -größen 8 Punkt 12 Punkt 18 Punkt 20 Punkt 24 Punkt 28 Punkt 32 Punkt 36 Punkt 40 Punkt 8 Punkt 12 Punkt 18 Punkt 20 Punkt 24 Punkt 28 Punkt 32 Punkt 36 Punkt 40 Punkt Serifenlose Schrift (links) Mind. 18 Punkt Dieser Text ist zu klein. Proseminar Anthropomatik: Von der Theorie zur Anwendung

Folien – Negatives Beispiel (I) Proseminar Anthropomatik: Von der Theorie zur Anwendung

Folien – Negatives Beispiel (II) Proseminar Anthropomatik: Von der Theorie zur Anwendung

Proseminar Anthropomatik: Von der Theorie zur Anwendung Vortragsstil Frei und flüssig sprechen Zuschauer ansehen Reaktionen der Zuhörer beachten Seitlich neben der Projektionsfläche stehen (freie Sicht) Hände nicht in den Taschen An der Projektionsfläche erklären Vortrag planen und üben Proseminar Anthropomatik: Von der Theorie zur Anwendung