Vorlesung

Kategorie: Allgemein

Studienarbeit ShoppingListGenerator

Jeder kennt die lästige Aufgabe, wöchentlich seine Einkaufsliste zu schreiben, obwohl man doch noch wahnsinnig viel anderes zu tun hat.
Genau diesem Problem widmeten sich die drei Medieninformatik-Studierenden Steven Solleder, Isabell Waas und Vincent Tischler in ihrem 5. Semester im Wintersemester 2021/22. Anders als man es erwarten würde, entwickelten sie keine Desktop- oder Web-Anwendung, sondern wagten sich im Rahmen des fachbezogenen Wahlpflichtmoduls „Agile Test- und Entwicklungsmethoden in der App-Programmierung“ von Prof. Dr. Rill an die iOS-Programmierung, welche für sie noch Neuland war.

Dabei entstand der ShoppingListGenerator. Dieser soll Nutzern helfen, ihre individuelle, nach Läden und Regalen sortierte Einkaufsliste schnell und einfach zu erstellen. Dazu werden zuerst die gewünschten Gerichte und dann die gewünschten Zutaten ausgesucht, wobei die für die vorher ausgewählten Gerichte notwendigen Zutaten bereits vorausgewählt sind. Danach wird die sortierte Einkaufsliste auch schon erstellt. Vorteile für den Nutzer sind, dass die Einkaufsliste nicht immer wieder per Hand neu geschrieben werden muss und er nicht in den Läden umherirren muss, um die Zutaten zu suchen.
Daneben dient der ShoppingListGenerator dazu, sich ein Kochbuch mit Gerichten und deren Rezepten anzulegen sowie die Zutaten, die man zu sich nimmt, zu verwalten. Genau dieses Kochbuch dient auch als Basis für das Erstellen der Einkaufsliste.

Neben der Implementierung lag ein großer Fokus auf dem Einhalten einer agilen Vorgehensweise bei der Projektumsetzung. Die Aufgabe des Product Owners übernahm dabei Prof. Dr. Rill und die des Scrum-Masters abwechselnd Steven Solleder und Isabell Waas, damit sich beide mit dieser Rolle vertraut machen konnten. Ebenso wichtig für das Modul waren die automatisierten UI- und Unit-Tests für die App.

Für die Zukunft ist geplant, die App weiterzuentwickeln und im App Store zu veröffentlichen, weshalb sie bisher nicht auf GitHub zu finden ist.

Adventskalender für Informatiker

Für einen Adventskalender ist man niemals zu alt, auch als Informatiker nicht. Und weil zu viel Schokolade dick macht, haben die Informatiker ihren eigenen Kalender. Unter https://adventofcode.com/2021 findet man jeden Tag zwei neue kleine Programmieraufgaben.

Am ersten Dezember haben 171291 Informatiker mit dem Lösen der Aufgaben begonnen, 19 davon stammen von der Hochschule Hof. Die Rätsel werden jeden Tag midnight EST/UTC-5, also 6:00 bei uns, veröffentlicht. Man versucht dann natürlich auch unter den ersten zu sein die sie lösen. Die Amerikaner haben aber einen echten Vorteil gegenüber uns Europäern, denn welcher Informatiker ist schon um 6:00 in der Früh fit und hat so richtig Lust aufs Programmieren.

Wir Hofer umgehen dieses Problem einfach dadurch, dass wir unser eigenes privates Leaderboard haben in dem unser Ranking untereinander berechnet wird. Frühaufsteher unter uns haben dann immer noch einen kleinen Vorteil, den kann man aber durch Erfahrung etwas ausgleichen. Mitprogrammierende Professoren sind vom „Kampf“ um den stylischen Hoodie https://teespring.com/advent-of-code-2021-sub?tsmac=store&tsmic=advent-of-code&pid=377&cid=100069 ausgenommen, den hat sich die beste Studentin oder der beste Student am Ende als Belohnung für die Mühe verdient.

Als ersten Anlaufpunkt für weitere Interessenten gibt es die Moodle-Seite https://moodle.hof-university.de/course/view.php?id=4252. Hier findet man auch den Zugangscode für das „Private Leaderboard“ der Hochschule Hof.


Dem Computer sprechen beibringen

Uns treibt ja die Aufgabe um, einen Smart Speaker zu bauen, der ohne Cloud-Anbindung funktioniert und insb. die Sprachanfragen nicht zu internationalen Großkonzernen geschickt werden. Dazu muss man nicht nur Sprache erkennen, sondern auch natürlichsprachig antworten können. Daher haben wir uns im letzten Jahr mit Sprachsynthese (TTS, Text to Speech) beschäftigt und recht ordentliche Ergebnisse erzielt.

Einen eigenen Eindruck davon kann man sich auf unseren Projektseiten verschaffen

Der Computer kann menschliche Sprecher für einige Einsatzgebiete schon ersetzen.
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openSpeedyFX – 2D-Spieleentwicklung im 3. Semester

Unsere Studierende vom Studiengang Informatik planen und entwickeln im 3. Semester in der Vorlesung Software Engineering 2 ein 2D-Spiel. In diesem Semester drehte sich alles um den Igel und den Klettball. Begonnen hat die Veranstaltung aber erstmal mit einem realen Spiel auf dem Spielbrett. Dann ging es im Team aber schnell wieder zurück an den Rechner und openSpeedyFX wurde geplant, entworfen und programmiert. Das Ergebnis ist auf GitHub zu finden. Viel Spaß beim Ausprobieren!

Screenshot

2.000€ gespart für Deep Learning

Kurz vor Weihnachten gibt es auch an der Hochschule manchmal noch „Geschenke“. Die letzten Anschaffungen des Jahres trudeln ein und sorgen für gute Laune. Die neueste Nvidia Grafikkarten-Generation stand dabei ganz oben auf der Wunschliste einiger Kollegen, weil sie hohe Leistung für Grafikaufgaben wie 3D-Modellierung oder Virtual Reality Anwendungen mit einer gut unterstützten API für KI-Anwendungen und hier insb. dem Training neuronaler Netze kombinieren.

Geforce RTX 3090 von Gigabyte in unserer Workstation am iisys
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Weihnachten im KI-Labor

Pünktlich vor Weihnachten wurde unser erster NAO6 geliefert. Hier ein kleiner Weihnachtsgruß von ihm:

Reale Objekte in Virtual Reality Erfahrungen reinbeamen

Virtual Reality ist einfach nur cool und wenn man es mal erlebt hat fühlen sich Anwendungen auf dem 2D Monitor irgendwie unbefriedigend an. Einer der aktuell stärksten Einschränkungen von VR-Erlebnissen ist aber noch die Haptik, also die fehlende Möglichkeit die virtuellen Dinge anfassen und fühlen zu können. Das Vibrationsfeedback der Controller ist dafür nur ein kleines Trostpflaster. Tobias Wirth hat in seiner Masterarbeit daher daran geforscht reale Ersatzobjekte über Kameras zu erkennen und ihre Position an die VR-App zu übermitteln, so dass dort die virtuelle Entsprechung des Objekts an der richtigen Stelle angezeigt werden kann.

Video mit Kamerabild und der Entsprechung des Objekts in der VR-App

Leider ist das Ganze komplizierter als es aussieht und man vermuten würde. Man könnte annehmen, dass 2D Objekterkennung in Bildern mithilfe tiefer neuronaler Netze sehr gut funktioniert und daher die Erweiterung auf die dritte Dimension kein großes Problem sein sollte.

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Neuzugänge im VR Labor

Nachdem es längere Zeit keine attraktiven Neuvorstellungen im Bereich Virtual Reality Headsets gegeben hat, die unsere Sammlung aus Oculus Go, Lenovo Explorer, HTC Vive Pro und Pimax 8k sinnvoll ergänzt hätten (Valve Index ist cool, aber nicht so viel anders als Vive Pro und Pimax 8k, dass es sich lohnen würde), hat Facebook jetzt mit einem Paukenschlag die Oculus Quest 2 vorgestellt. Die ist nicht nur in quasi allen Belangen deutlich besser als der Vorgänger, sondern auch noch sehr erschwinglich.

HTC Vive Pro mit Wireless Kit und Pimax 8k in unserem VR Labor

Leider ist es wie so häufig im Leben, dass man nichts umsonst bekommt,
sondern immer irgendwie bezahlen muss. Bei Facebook sind das die eigenen Daten, mit denen man bezahlt. Dazu gibt es interessante Studien, die ein hohes Mißbrauchspotenzial aufdecken. Man ist also nicht zu unrecht in Deutschland skeptisch wegen der Zusammenführung der Daten aus Facebook, Instagram, WhatsApp und Oculus, was Facebook dazu veranlasst hat vorausschauend den Verkauf der Geräte hierzulande zu stoppen. Wir haben uns zu Forschungszwecken trotzdem eines der Geräte geholt und können den guten Eindruck der Presse bestätigen.

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Schneller als 97% aller anderen

Unsere neue Workstation für Deep Learning und Virtual Reality ist endlich in unserem Labor angekommen. Nachdem erst der interne Bestellprozess etwas gedauert hat und dann die CPU nicht lieferbar war, haben wir jetzt endlich alle Komponenten beisammen und konnten gestern unsere neue Workstation bauen. Dank sorgfältiger Auswahl der Bauteile haben wir jetzt nicht nur einen echt schnellen Rechner, der laut 3DMark schneller ist als 97% der sonstigen getesteten PCs, sondern auch noch einen der erfreulich leise arbeitet. Das Gehäuse und der CPU-Lüfter von beQuiet leisten hier ganze Arbeit. Selbst die Grafikkarte bleibt bei Last noch erfreulich unaufdringlich, so dass das Gerät eindeutlich Büro-tauglich ist.

Mit etwas Finetuning der Einstellungen schaffen wir vielleicht auch noch 98%. Die schnelleren Systeme sind alle ähnlich ausgestattet
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Erste Erfahrungen mit Deep Learning

Maschinelles Lernen und insb. tiefe neuronale Netze revolutionieren gerade die Art wie Software entwickelt wird. Sie erlauben Mustererkennung auf einem neuen Niveau und ermöglichen damit viele Anwendungen, die vor 10 Jahren undenkbar waren. Um deren Möglichkeiten und Grenzen auszuloten können Studierende in der Forschungsgruppe Systemintegration von Prof. Peinl kleine Projekte umsetzen, die Spaß machen und überschaubar sind.

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