Modulübersicht

Hier finden Sie eine Übersicht über alle Module, die im Medieninformatik Master angeboten werden. Die konkreten Module für die Schwerpunkte finden Sie auf der Seite des jeweiligen Schwerpunkts:

Advanced Seminar

Kurzbeschreibung

Das Advanced Seminar ist Teil des Moduls Projekt I - Vision & Konzept. Die Studierenden recherchieren und erschließen im Selbststudium die für den Projektgegenstand relevante Literatur zum Stand von Wissenschaft und Technik. Sie wenden auch Analysetechniken für die Bewertung vorhandener kommerziellen Lösungen an. Hierbei kann es sich sowohl um Konkurrenzprodukte handeln als auch um Dienste oder Frameworks, auf die der Projektgegenstand aufbauen könnte. Als Schwerpunkt dieses Teils identifizieren die Studierenden wissenschaftliche Felder, die für den Projektgegenstand relevant sind, recherchieren entsprechende Literatur und vermitteln und diskutieren diese in einem wissenschaftlichen Seminar.

Lehrform/SWS

Projektarbeit

Arbeitsaufwand

180 Stunden

Angestrebte Lernergebnisse

Die Studentinnen und Studenten

  • können wissenschaftliche Gebiete und neuere Erkenntnisse und Entwicklungen in der Informatik und insbesondere der Medieninformatik, die für das Produkt wesentlich sein können, identifizieren, den Stand des Wissens ermitteln und in einem Fachdiskurs darstellen und diskutieren und zu einem kritischen Fachdiskurs über Potenziale und Risiken der Ideen beitragen;

Inhalt

Die Studierenden recherchieren und erschließen im Selbststudium die für den Projektgegenstand relevante Literatur zum Stand von Wissenschaft und Technik. Sie wenden auch Analysetechniken für die Bewertung vorhandener kommerziellen Lösungen an. Hierbei kann es sich sowohl um Konkurrenzprodukte handeln als auch um Dienste oder Frameworks, auf die der Projektgegenstand aufbauen könnte. Als Schwerpunkt dieses Teils identifizieren die Studierenden wissenschaftliche Felder, die für den Projektgegenstand relevant sind, recherchieren entsprechende Literatur und vermitteln und diskutieren diese in einem wissenschaftlichen Seminar.

Medienformen

Artefakt-Repository, Kollaborationssysteme

Literatur

Je nach Studienschwerpunkt und fachlicher Aufgabe

Angewandte Statistik für die Human-Computer Interaction

Lehrform/SWS

4 SWS: Vorlesung 2 SWS; Übung / Projekt 2 SWS

Arbeitsaufwand

Gesamtaufwand 180 Stunden, davon

  • 36h Vorlesung
  • 36h Übung / Projekt
  • 108h Selbststudium

Angestrebte Lernergebnisse

Die Studierenden sind in der Lage empirische Daten so darzustellen, dass wesentlichen Strukturen und Charkateristika erkennbar sind. Die Studierenden können angemessene Kennzahlen und Verfahren zur Charakterisierung von empirischen Daten spezifizieren und ermitteln. Sie beherrschen wesentliche Konzepte zur Visualisierung von empirischen Daten und können erste (explorative) Analysen durchführen.

Die Studierenden kennen grundlegende Konzepte und Verfahren der Inferenzstatistik. Sie sind in der Lage, empirische Daten zu analysieren, Hypothesen zu testen und die Ergebnisse hinsichtlich empirischer Fragestellungen zu interpretieren. Sie können Gütekriterien zur Auswahl unterschiedlicher Verfahren benennen und anwenden.

Inhalt

Skalen, Statistische Kennwerte, Stichproben und Grundgesamtheit, Wahrscheinlichtkeitstheorie und -verteilungen, parametrische und nichtparametrische Testverfahren, Korrelationen, Varianzanalytische und Multivariate Verfahren.

Medienformen

  • Beamer-gestützte Vorlesungen (Vorlesungschrift mittels tablet) und Übungsaufgaben

Literatur

  • Statistik für Human- und Sozialwissenschaftler”; J. Bortz und C. Schuster, Springer, 7.te Auflage, 2010
  • “Modern Staistical Methods for HCI”, Judy Robertson, Maurits Kaptein (Eds), Springer, 2016
  • “Deskriptive Statistik”; R. Kosfeld, H. Eckey, M. Türck; Springer, 2016
  • “Inferenzstatistik verstehen”; M. Janczyk, R. Pfister, Springer, 2013
  • “Discovering Statistics Using IBM SPSS Statistics”, Andy Fields, 5th ed.,Sage Publ. 2017

Beautiful Code

Kurzbeschreibung

In einem Projekt wird, basierend auf einem bereits erstellten Konzept, ein „Minimum Viable Product“ entwickelt oder weiterentwickelt.

Lehrform/SWS

Projektarbeit

Arbeitsaufwand

180 Stunden

Angestrebte Lernergebnisse

Die Studierenden

  • können Ihren Code kritisch hinterfragen und in Hinsicht auf geeignete Patterns und Codestile analysieren und refactoren.
  • kennen Qualitätskriterien für Code, können Code auf dieser Basis analysieren und können die Kriterien in Ihrer Entwicklung erfüllen;
  • können ihren Code so dokumentieren, dass er von einem anderen Team weitergeführt und -entwickelt werden kann.

Inhalt

  • Clean Code
  • Patterns
  • Best Practices

Medienformen

Entwicklungsumgebung mit Artefakt-Repository, Kollaborationssysteme

Literatur

Je nach fachlicher Aufgabe

Bildbasierte Computergrafik

Kurzbeschreibung

Diese Vorlesung gibt eine Einführung in die grundlegenden Konzepte der bildbasierten Synthese, mit besonderem Schwerpunkt auf Verfahren die für das Tracking in Augmented Reality Systemen zum Einsatz kommen.

Dabei werden verschiedenste Aspekte der Bild- und Videoverarbeitung, wie sie in modernen Bearbeitungstools vorkommen, erarbeitet und selbst implementiert. Es werden Methoden zur Bildaufnahme, Bildverarbeitung und Bildsynthese erarbeitet. Die Teilnehmenden sind in der Lage Augmented Reality Anwendungen zu entwerfen, zu implementieren und zu evaluieren und dadurch eigenständige Beiträge in Forschung und Wirtschaft zu leisten.

Lehrform/SWS

4 SWS: Vorlesung 2 SWS; Praktikum / Projekt 2 SWS

Arbeitsaufwand

Gesamtaufwand 180 Stunden, davon

  • 36h Vorlesung
  • 36h Praktikum / Projekt
  • 108h Selbststudium

Angestrebte Lernergebnisse

Nach erfolgreichem Abschluss

  • haben die Teilnehmer ihr Wissen und Verständnis im Bereich der bildbasierten Computergrafik erweitert und vertieft, bspw. können Sie
    • Filter und Segmentierungsverfahren beschreiben und implementieren
    • verschiedene Bild- und Videooperatoren in ihrer Wirkung vergleichen, kombinieren und sinnvoll einsetzen
    • mathematische Beschreibungen von Bild- und Videooperatoren verstehen
    • Feature Detektoren einsetzen
    • Kamerakalibrierungsverfahren erfolgreich einsetzen
    • Photogrammetriemethoden zur 3D Rekonstruktion einsetzen
    • Augmented Reality Anwendungen entwerfen und entwickeln
  • sind die Studierenden somit in der Lage ihr Wissen und Verständnis einzusetzen, um Modelle, Systeme und Prozesse eigener Bild-, Video-, und Computer-Vision Applikationen zu konzipieren, umzusetzen und zu evaluieren.
  • haben Sie ihre Fähigkeit vertieft, sich eigenständig in neue Themenbereiche einzuarbeiten und Problemstellungen, Technologien und wissenschaftliche Erkenntnisse im Umfeld der bildbasierten Verfahren zu erkennen und sich in relevante Theorien, Methoden und Techniken, sowohl aus theoretischer als auch aus technischer Sichtweise, einzuarbeiten und das erworbene Wissen effizient in die Lösung aktueller und auch zukünftiger Frage- und Problemstellungen einzubringen und anzuwenden. Dies wird durch eigene Recherche, Vorträge und ein Abschlussprojekt realisiert.

Inhalt

  • Filterverfahren: Lineare Filter (Box-, Gauss-, Sinc-), Kantendetektoren (Sobel, Laplace, Canny)
  • Feature Detektoren (Harris-Corner Detector, SIFT, SURF, etc.)
  • Robustes Feature Matching mittels RANSAC, inkrementelles Tracking
  • Kamerakalibrierung (Projektive Geometrie, Kameramodelle) und Tracking Methoden
  • Tiefenrekonstruktion und Verdeckung
  • Python, C# Programmierung

Medienformen

  • Beamergestützte Vorlesung;
  • Praktika / Projekt in Kleingruppen, um die erlernten Methoden und Techniken einzuüben und zu vertiefen (Rechnerlabor)

Literatur

  • Dieter Schmalstieg, Tobias Höllerer, Augmented Reality: Principles and Practice, Addison-Wesley Professional, 2016
  • Reinhard Klette, Concise Computer Vision: An introduction into theory and algorithms, Springer, 2014- Bernd Jähne, Digitale Bildverarbeitung und Bildgewinnung, Springer, 2012
  • Christian Demant, Bernd Streicher-Abel, Axel Springhoff, Industrielle Bildverarbeitung: Wie optische Qualitätskontrolle wirklich funktioniert, Springer, 2011
  • Reinhard Klette, Andreas Koshan, Karsten Schlüns, Computer Vision, Vieweg 1996
  • Richard Hartley and Andrew Zisserman, Multiple View Geometry in Computer Vision, Cambridge 2000
  • M. Magnor, Video-based Rendering, AK Peters, 2005

Computer Supported Collaborative Learning

Kurzbeschreibung

Das Modul befasst sich mit Systemen für rechnergestützte Gruppenarbeit und Blended Learning Konzepten.

Lehrform/SWS

4 SWS: Vorlesung 2 SWS; Übung / Projekt 2 SWS

Arbeitsaufwand

Gesamtaufwand 180 Stunden, davon

  • 36h Vorlesung
  • 36h Übung / Projekt
  • 108 h Selbststudium

Angestrebte Lernergebnisse

Die Studierenden sollen:

  • typische Funktionen von Systemen für rechnergestützte Gruppenarbeit kennen und in Bezug zu Gruppenprozessen, Lernprozessen, Aufgaben und der Organisation setzen können
  • Anforderungen für neue und existierende Systeme beschreiben und bewerten können
  • Online Veranstaltungen und Besprechungen planen, durchführen und bewerten können
  • Methoden für die nahtlose Integration von Präsenz- und Onlinephasen beherrschen (z.B. Blended Learning, Vor- und Nachbereitung von Meetings)

Inhalt

  • Klassifizierung von Systemen für die rechnergestützte Gruppenarbeit
  • Synchrone und asynchrone Kommunikationsformen
  • Effektive Gestaltung von Online-Besprechungen und virtuellen Arbeitsräumen
  • Einsatz von Groupware und Roomware
  • Soziale Regeln für Telearbeit und E-Learning
  • Groupworks Patterns
  • Lerntheorien (z.B. Konstruktivismus, soziale Lerntheorien)
  • Konzeption von Blended Learning Arrangements
  • Planung und Durchführung von Webinaren
  • Planung und Produktion von digitalen Lernmaterialien

Studien-/Prüfungsleistungen

Gewichtung der Prüfungsleistung für die Gesamtnote ist jeweils in Klammern angegeben.

  • Planung und Durchführung einer Onlineveranstaltung von ca. 15 Minuten (100%)

Medienformen

  • Beamer-gestützte Vorlesungen (Folien in elektronischer Form)
  • Vertiefende Materialien in elektronischer Form (z.B. Screencasts)
  • Projekte in Kleingruppen, um die erlernten Methoden und Techniken einzuüben und zu vertiefen (Kollaborationsraum mit Videokonferenz und digitalen Arbeitsmitteln)

Literatur

  • Bauer, R., & Waxmann Verlag. (2015). Didaktische Entwurfsmuster: Der Muster-Ansatz von Christopher Alexander und Implikationen für die Unterrichtsgestaltung.
  • Bauer, R., & Baumgartner, P. (2012). Schaufenster des Lernens: Eine Sammlung von Mustern zur Arbeit mit E-Portfolios. (Schaufenster des Lernens.) Münstern: Waxmann
  • Baumgartner, P. (2011). Taxonomie von Unterrichtsmethoden: Ein Plädoyer für didaktische Vielfalt. Münster: Waxmann.
  • S. Khoshafian et al.: Introduction to Groupware, Workflow, and Workgroup Computing , Wiley 1995
  • E. Andriessen: Working with Grouware - Understanding and Evaluating Collaboration Technology, Springer 2002
  • M. Kerres: Multimediale und telemediale Lernumgebungen, Oldenbourg Verlag 2000
  • Leimeister, J. M. (2014). Collaboration Engineering: IT-gestützte Zusammenarbeitsprozesse systematisch entwickeln und durchführen. Berlin: Springer.
  • R. Schulmeister: Grundlagen hypermedialer Lernsysteme: Theorie, Didaktik, Design 3. Auflage, Oldenbourg 2002
  • R. Schulmeister: Lernplattformen für das virtuelle Lernen - Evaluation und Didaktik, Oldenbourg 2003
  • Schümmer, T., & Lukosch, S. (2007). Patterns for computer-mediated interaction. Chichester, England: John Wiley & Sons.
  • N. Chapman et al.: Digital Multimedia, Wiley 2000
  • Issing, Klimsa: Information und Lernen mit Multimedia

Computer Supported Collaborative Learning (CSCL)

Lehrform/SWS

6 SWS: Vorlesung 2 SWS; Übung / Projekt 2 SWS

Arbeitsaufwand

Gesamtaufwand 180 Stunden, davon

  • 36h Vorlesung
  • 36h Übung / Projekt
  • 108h Selbststudium

Angestrebte Lernergebnisse

Die Studierenden sollen:

  • typische Funktionen von Systemen für rechnergestützte Gruppenarbeit kennen und in Bezug zu Gruppenprozessen, Lernprozessen, Aufgaben und der Organisation setzen können
  • Anforderungen für neue und existierende Systeme beschreiben und bewerten können
  • Online Veranstaltungen und Besprechungen planen, durchführen und bewerten können
  • Methoden für die nahtlose Integration von Präsenz- und Onlinephasen beherrschen (z.B. Blended Learning, Vor- und Nachbereitung von Meetings)

Inhalt

  • Klassifizierung von Systemen für die rechnergestützte Gruppenarbeit
  • Synchrone und asynchrone Kommunikationsformen
  • Effektive Gestaltung von Online-Besprechungen und virtuellen Arbeitsräumen
  • Einsatz von Groupware und Roomware
  • Soziale Regeln für Telearbeit und E-Learning
  • Groupworks Patterns
  • Lerntheorien (z.B. Konstruktivismus, soziale Lerntheorien)
  • Konzeption von Blended Learning Arrangements
  • Planung und Durchführung von Webinaren
  • Planung und Produktion von digitalen Lernmaterialien

Studien-/Prüfungsleistungen

Gewichtung der Prüfungsleistung für die Gesamtnote ist jeweils in Klammern angegeben. Planung und Durchführung einer ca. 15 minütigen Onlineveranstaltung (100% der Note)

Medienformen

  • Beamer-gestützte Vorlesungen (Folien in elektronischer Form)
  • Vertiefende Materialien in elektronischer Form (z.B. Screencasts)
  • Projekte in Kleingruppen, um die erlernten Methoden und Techniken einzuüben und zu vertiefen (Kollaborationsraum mit Videokonferenz und digitalen Arbeitsmitteln

Literatur

  • Bauer, R., & Waxmann Verlag. (2015). Didaktische Entwurfsmuster: Der Muster-Ansatz von Christopher Alexander und Implikationen für die Unterrichtsgestaltung.
  • Bauer, R., & Baumgartner, P. (2012). Schaufenster des Lernens: Eine Sammlung von Mustern zur Arbeit mit E-Portfolios. (Schaufenster des Lernens.) Münstern: Waxmann
  • Baumgartner, P. (2011). Taxonomie von Unterrichtsmethoden: Ein Plädoyer für didaktische Vielfalt. Münster: Waxmann.
  • S. Khoshafian et al.: Introduction to Groupware, Workflow, and Workgroup Computing , Wiley 1995
  • E. Andriessen: Working with Grouware - Understanding and Evaluating Collaboration Technology, Springer 2002
  • M. Kerres: Multimediale und telemediale Lernumgebungen, Oldenbourg Verlag 2000
  • Leimeister, J. M. (2014). Collaboration Engineering: IT-gestützte Zusammenarbeitsprozesse systematisch entwickeln und durchführen. Berlin: Springer.
  • R. Schulmeister: Grundlagen hypermedialer Lernsysteme: Theorie, Didaktik, Design 3. Auflage, Oldenbourg 2002
  • R. Schulmeister: Lernplattformen für das virtuelle Lernen - Evaluation und Didaktik, Oldenbourg 2003
  • Schümmer, T., & Lukosch, S. (2007). Patterns for computer-mediated interaction. Chichester, England: John Wiley & Sons.
  • N. Chapman et al.: Digital Multimedia, Wiley 2000
  • Issing, Klimsa: Information und Lernen mit Multimedia

Computerethik

Lehrform/SWS

4 SWS: Vorlesung 2 SWS; Seminar 2 SWS

Arbeitsaufwand

Gesamtaufwand 180 Stunden, davon

  • 36h Vorlesung
  • 36h Seminar
  • 108h Selbststudium

Angestrebte Lernergebnisse

Die Studierenden sollen wesentliche Begriffe und Grundpositionen bezüglich ethischer und sozialer Fragen, die durch die Digitalisierung in Medien und Gesellschaft (z.B. mediale Kommunikation und der Einsatz von Informationssystemen) aufgeworfen werden, kennen. Sie sollen weiterhin Positionen aus wissenschaftlichen Veröffentlichungen in diesem Bereich erarbeiten, vortragen und dazu Stellung beziehen können.

Inhalt

  • Ethische Grundbegriffe
  • Relativismus, Utilitarismus, Deontologische Theorien
  • Ethik für Informatiker*innen
  • Professionelle Verantwortung
  • Privatsphäre und Datensicherheit
  • Ethische Konsequenzen autonomer Systeme
  • Potentiale und Gefahren für demokratisches Handeln
  • Machtverhältnisse in digitalen Umwelten
  • Handlungsfreiheiten in digitalen Systemen
  • Quantifizierung von persönlichen Informationen
  • Positive Computing

Medienformen

  • Beamer-gestützte Vorlesungen (Folien in elektronischer Form)
  • Fallstudien
  • Diskussionsrunden

Literatur

  • Calvo, R. A., & Peters, D. (2014). Positive computing: Technology for wellbeing and human potential.
  • Johnson: Computer Ethics, 4rd Edition, Prentice Hall 2007
  • Lawrence Lessing: Code Version 2.0 Basic Books, New York 2006
  • Himma, Kenneth et al. (eds.): The Handbook of Information and Computer Ethics, Wiley
  • Spinello, Richard: Case Studies in Information Technology Ethics, Prentice Hall
  • Capurro, Rafael: Ethik im Netz, Franz Steiner Verlag
  • Tavani, Herman: Ethics & Technology - Ethical Issues in an Age of Information and Communication Technology, Wiley
  • Wendel, Stephen. (2013). Designing for behavior change: Applying psychology and behavioral economics.

Design Methodologies

Lehrform/SWS

4 SWS: Vorlesung 2 SWS; Übung / Projekt 2 SWS;

Arbeitsaufwand

Gesamtaufwand 180 Stunden, davon

  • 36h Vorlesung
  • 36h Übung / Projekt
  • 108h Selbststudium

Angestrebte Lernergebnisse

Die Teilnehmer sind in der Lage verschiedene methodische Rahmen für die Gestaltung interaktiver Systeme zu benennen, kritisch einzuordnen und für ihre konkreten Projekte eine rational begründete Wahl eines (oder einer Kombination aus verschiedenen) methodischen Rahmen zu treffen und zu kommunizieren. Sie sind in der Lage, die Methoden projektgerecht und kompetent anzuwenden und Design-Entscheidungen und „trade-offs“ zu begründen sowie Designresultate unter Einbeziehung der Designmethoden kritisch zu diskutieren.

Inhalt

  • Gestaltungstheorien
  • Menschzentrierte Gestaltung (human-centered design)
  • Nutzungszentrierte Gestaltung (usage-centered design)
  • Wertebezogene Gestaltungsansätze
  • Gestaltungsprinzipien
  • Gestaltungsmuster
  • Partizipatives Design
  • Design Thinking

Studien-/Prüfungsleistungen

Gewichtung der Prüfungsleistung für die Gesamtnote ist jeweils in Klammern angegeben. Fachvortrag (50%), schriftliche Ausarbeitung (50%)

Medienformen

  • Beamer-gestützte Vorlesungen
  • Lehrfilme
  • E-Books
  • Präsentationsmaterialien

Literatur

  • Borchers: “A Pattern Approach to Interaction Design”, Wiley & Sons, 2001
  • Brown: “Change by Design: How Design Thinking Transforms Organizations and Inspires Innovation“, Harper Business, 2009
  • ISO 9241, Teil 110, Grundsätze der Dialoggestaltung
  • ISO 9241, Teil 210, Human-centered Design for interactive Systems
  • Constantine & Lockwood: “Software for Use, A Practical Guide to the Models and Methods of Usage-Centered Design“, Addison Wesley, 1999
  • Schweppenhäuser: “Designtheorie”, Springer, 2016
  • Martin, Hanington: “Designmethoden .100 Recherchemethoden und Analysetechniken für erfolgreiche Gestaltung“, Stiebner, 2013

Einführung

Im Masterstudium Medieninformatik können AbsolventInnen von Studiengängen der Informatik ihre Kompetenzen vertiefen und erweitern. Dabei geht es um die Gestaltung, Produktion, Bearbeitung, Distribution und Nutzung medienbasierter Informationen. Im Masterstudium lernt man, wie sich web-basierte Prozesse und Systeme analysieren, entwerfen, realisieren, adaptieren, betreiben und evaluieren lassen.

Der Masterstudiengang Medieninformatik ist durch seine Studienschwerpunkte Human Computer Interaction, Multi-Perspective Product Development, Social Computing, Visual Computing und Weaving the Web charakterisiert.

Im Zentrum des Studiums steht in den ersten drei Fachsemestern jeweils eine Projektarbeit, in der die Anwendung von Fachwissen, wissenschaftliche Methoden, der fachliche Diskurs, die selbstständige Urteilsfindung und das fachpraktische Handeln in komplexen Projektkontexten und interdisziplinären Teams eingeübt werden. Die drei Projekte sind den Projektphasen Konzeption, Entwicklung und Verwertung zugeordnet, sodass sowohl die Studierenden als auch die Projekte alle Phasen durchlaufen. Ein wesentlicher Leitgedanke dieser Projektphasen ist, dass Projektergebnisse - basierend auf der Phase Verwertung - den Weg in die Öffentlichkeit finden sollten: als Veröffentlichung, als social-coding-Projekt oder sogar als Start Up.

Das erforderliche Grundlagenwissen sowie schwerpunktbezogene Kenntnisse werden in den ersten drei Semestern parallel zur Projektarbeit in drei Grundlagen-, drei Schwerpunkt- und drei Wahlpflicht-Modulen sowie in projektbegleitenden Lehrveranstaltungen vermittelt. Das vierte Semester ist dann darauf aufbauend ganz der selbstständigen Arbeit an der Masterthesis gewidmet.

{% include image.html url=“bilder/ws-small.svg” caption=“Studienverlaufsplan Medieninformatik Master, Studienbeginn zum Wintersemester” %} {% include image.html url=“bilder/ss-small.svg” caption=“Studienverlaufsplan Medieninformatik Master, Studienbeginn zum Sommersemester” %}

Human-Computer Interaction

Allgemeines

Medieninformatik und Mensch-Computer Interaktion stehen in vielerlei Hinsicht in einem engen Zusammenhang. So beinhaltet etwa der Fachbereich „Mensch-Computer Interaktion“ der GI e.V. die Fachgruppe „Medieninformatik“. Im Zusammenhang mit der „third wave of HCI“ (Susanne Bødker, 2006 und 2016) wird die aktuelle Bedeutung der Disziplin der Mensch-Computer Interaktion für die Gestaltung interaktiver Systeme und insbesondere ihre Rolle für die Medieninformatik deutlich. Nach Bødker besteht eine aktuelle Herausforderung der 3rd wave of HCI insbesondere darin, dass sich die Trennlinie von Technologienutzung zwischen beruflichem/gewerblichem und privatem Bereich mehr und mehr auflöst. Medieninformatik befasst sich insbesondere mit interaktiven und multimedialen Systemen in gewerblichen und privaten Nutzungskontexten und adressiert demnach die Herausforderungen der 3rd wave of HCI.

Zielsetzungen

Dieser Schwerpunkt adressiert Kompetenzen, Fähigkeiten und Fertigkeiten die im Zusammenhang mit der Leitung und dem Management von Entwicklungsprojekten innovativer, interaktiver Systeme stehen. Dies umfasst die Nutzungskontexte in verschiedensten Anwendungsbereichen kritisch zu analysieren, Problemfelder zu identifizieren, Anforderungen zu spezifizieren, angemessene Vorgehen zur Lösungsentwicklung zu konzipieren und Gestaltungslösungen zu entwickeln und zu evaluieren. Absolventen dieses Schwerpunktes arbeiten als UX-Architects, Interaction Designer oder in Positionen mit ähnlichen Rollenbezeichnungen in Unternehmen/Institutionen und sind zentrale Entscheidungsträger, wenn es um die Entwicklung interaktiver Systeme aus Nutzungs -oder Nutzerperspektive geht.

Neben den vielfältigen weiterentwickelten Kompetenzen (formale, analytische, methodologische, gestalterische, technologische, etc.) haben sie die Befähigung zum fachlichen Diskurs vertieft und implementieren mit ihrer Kommunikationskompetenz eine wichtige Schnittstelle für die verschiedenen Stakeholder und Gewerke.

Berufsbilder

Hier werden exemplarisch lediglich zwei Berufsbilder genannt. Weitere Berufsbilder sind User Experience Designer, User Experience Architect u.v.m.; allerdings variieren die Bezeichnungen, je nach dem, welches Unternehmen, welche Institution etc. man betrachtet. In sofern erhebt die hier vorliegende Nennung und Darstellung nicht den Anspruch auf Vollständigkeit sondern versucht lediglich, einige wenige etablierte Berufsbilder zu umreissen.

Usability Engineer Usability Engineers arbeiten entweder direkt im Unternehmen oder in der Beratung von Unternehmen. Ihre maßgebliche Aufgabe ist es, über den gesamten Lebenszyklus für eine hohe Gebrauchstauglichkeit interaktiver sozio-technischer System zu sorgen. Dazu wenden Sie Prinzipien, Vorgehensweisen, Methoden und Arbeitstechniken der Disziplin „Mensch-Computer Interaktion“ an. Sie planen Entwicklungsprozesse, analysieren Lebens- und Nutzungskontexte von Nutzergruppen, analysieren und spezifizieren Nutzungsanforderungen, entwerfen Gestaltungslösungen und analysieren/evaluieren diese. Darüber hinaus kommunizieren Sie mit allen Berufsgruppen, die bei der Konzeption, Gestaltung, Entwicklung, Evaluation und dem Betrieb dieser interaktiven Systeme beteiligt sind und übernehmen damit quasi die Rolle eines Anwalts der Benutzer.

Interaction Designer Interaction Designer konzipieren und gestalten die vielfältigen Beziehungen zwischen Menschen und Technologien. Diese Beziehungen sind unter anderem ökonomischer, sozialer, ökologischer, kulturell/ethischer aber auch ästhetischer Art. Anders als bei der eher ingenieurswissenschaftlichen Herangehensweise der Usability Engineers denken und handeln Interaction Designer wie Designer. Dies bedeutet, dass Interaction Designer in ähnlichen Projekten tätig sind, aber mit einer ausgeprägten kreativen Problemlösungskompetenz auf methodischer Ebene sowie einer reflektierten und eigenverantwortlichen Entscheidungskompetenz ausgestattet sind. Sie können sicherstellen, dass sich Technologie nach gewünschten Wertmaßstäben nahtlos und positiv in den Lebensalltag von Menschen eingliedert. Damit geht Interaction Design weit über die reine Konzeption und Gestaltung von Eingaben und Ausgabe an der Benutzungsschnittstelle (User Interface Designer).

Schwerpunktspezifische Pflichtmodule

Interaction Design

Lehrform/SWS

4 SWS: Vorlesung 2 SWS; Übung / Projekt 2 SWS

Arbeitsaufwand

Gesamtaufwand 180 Stunden, davon

  • 36h Vorlesung
  • 36h Übung / Projekt
  • 108h Selbststudium

Angestrebte Lernergebnisse

Ziel ist vor allem, die Benutzerperspektive im Entwicklungsprozess interaktiver Systeme zu berücksichtigen, nicht von der Technologie sondern von menschlichen Erfordernissen auszugehen und eine entsprechende Interaktionsmodellierung und –gestaltung erreichen zu können. Dabei wird besonderer Wert auf den Auf- bzw. Ausbau von Entwurfskompetenz („reflection in action“, „conversation with the material“) gelegt, die das systematische Entwickeln von Gestaltungsalternativen, deren Bewertung, der Synthese gefundener Qualitäten in kohärenten und konsistenten Systementwürfen und den systematischen, konstruktiven Umgang mit trade-offs und ein insgesamt iteratives Vorgehen beinhaltet. Die Studierenden haben konzeptionelles Design (Conceptual Design) verstanden, können es souverän anwenden und als Vorgehen kritisch einordnen, um aufgabenangemessene und aus Benutzersicht angenehme Technologienutzung zu gestalten. Die Studierenden haben den Ansatz „Designing for Life” verstanden und wissen, wie sie dies methodisch umsetzen können.

Inhalt

  • System Design Thinking
  • Analyse und Dokumentation menschlichen, situierten Handelns
  • Entwicklung präskriptiver Handlungsmodelle
  • Analyse und kritische Einordnung präskriptiver Handlungsmodelle
  • Konzeptuelles Design
  • Interaktionskonzeption und -gestaltung
  • Sketching und Prototyping Techniken
  • Case Studies
  • Evaluationsmethoden und –techniken

Medienformen

  • Beamer-gestützte Vorlesungen
  • Lehrfilme
  • Präsentationsmaterialien

Literatur

  • Bringing Design to Software, Winograd, Terry (ed.), Addison Wesley, 1996, ISBN: 0-201-85491-0
  • Double Diamond Framework, UK Design Council
  • Design Thinking Schnellstart Kreative Workshops gestalten, Isabell Osann, Lena Mayer und Inga Wiele, Auflage: 2., überarbeitete und erweiterte Auflage 2020
  • Das Design Thinking Toolbook - Die besten Werkzeuge & Methoden, Michael Lewrick, Patrick Link, Larry Leifer, Achim Schmidt, München 2020,
  • Thoughtful Interaction Design, Løwgren & Stolterman, MIT-Press, 2004
  • Conceptual Design for interactive Systems, Avi Parush, Morgan Kaufman, 2015
  • European Accessibility Act, EU Directive 882 von 2019
  • Designing for Life A Human Perspective on Technology Development, Pertti Saariluoma, José J. Cañas, Jaana Leikas, Springer 2016
  • The Life-centred Design Guide, Damien Lutz, 2022, ISBN: 978-0-6453266-4-2
  • The Elements of user experience: user-centered design for the web, Jesse James Garrett, Indianapolis
  • Designing with the Mind in Mind Simple Guide to Understanding User Interface Design Guidelines, Jeff Johnson, Third Edition, 2020
  • Mapping experiences: a guide to creating value through journeys, blueprints, and diagrams, James Kalbach, O’Reilly 2016
  • Gesetz zur Umsetzung der Richtlinie (EU) 2019/882 des Europäischen Parlaments und des Rates über die Barrierefreiheitsanforderungen für Produkte und Dienstleistungen und zur Änderung anderer Gesetze, 2021
  • „Beyond Net Zero: A Systemic Design Approach“, Design Council
  • PowerPixel, Vorlage von FutureScouting.

Masterarbeit inkl. Kolloquium

Kurzbeschreibung

Die Masterarbeit (Master Thesis) und das Kolloquium bilden den Abschluss des Studiums. Die Masterarbeit ist in der Regel eine eigenständige Untersuchung mit einer Aufgabenstellung aus der Medieninformatik und einer ausführlichen Beschreibung und Erläuterung ihrer Lösung. In fachlich geeigneten Fällen kann sie auch eine schriftliche Hausarbeit mit fachliterarischem Inhalt sein.

Lehrform/SWS

Eigenständige betreute wissenschaftlich-fachpraktische Arbeit

Arbeitsaufwand

siehe Prüfungsordnung

Angestrebte Lernergebnisse

Ziel der Masterarbeit (Master Thesis) und des Kolloquiums ist die Befähigung, innerhalb einer vorgegebenen Frist eine wissenschaftlich orientierte Aufgabe aus der Medieninformatik, sowohl in ihren fachlichen Einzelheiten als auch in den fachübergreifenden Zusammenhängen, nach wissenschaftlichen, fachpraktischen und gestalterischen Methoden selbständig zu bearbeiten, zu dokumentieren und zu verteidigen.

Inhalt

  • Die Masterarbeit ist in der Regel eine eigenständige Untersuchung mit einer Aufgabenstellung aus der Medieninformatik und einer ausführlichen Beschreibung und Erläuterung ihrer Lösung.
  • In fachlich geeigneten Fällen kann sie auch eine schriftliche Hausarbeit mit fachliterarischem Inhalt sein.
  • Konkrete Inhalte je nach Thema.

Medienformen

Je nach Thema

Literatur

Je nach Thema

Modellierung und Analyse technischer Systeme

Kurzbeschreibung

Perspektiven, Methoden und Algorithmen zur Modellierung und Analyse von Systemen mit UML und SysML

Lehrform/SWS

4 SWS: Vorlesung 1 SWS; Seminar 3 SWS

Arbeitsaufwand

Gesamtaufwand 180 Stunden, davon:

  • 18h Vorlesung
  • 54h Seminar
  • 108h Selbststudium

Angestrebte Lernergebnisse

Die Studierenden werden befähigt,

  • Ziele, Perspektiven, Methoden, Techniken und Werkzeuge sowie organisatorischen Maßnahmen zur Modellierung und Analyse von Systemen beschreiben, diskutieren und anwenden zu können, sowie
  • Methoden und Techniken hinsichtlich ihrer theoretischen Fundierung und ihrer Eignung in einem Projektkontext analysieren und bewerten zu können, und
  • sich selbständig wissenschaftlich und fachlich weiter zu bilden, um Methoden, Techniken und Werkzeuge zur Modellierung und Analyse von Systemen in eigenen, auch fachübergreifenden Projekten auswählen und anwenden zu können.

Inhalt

Das Modul beschreibt Ziele, Perspektiven, Methoden, Techniken und Werkzeuge sowie organisatorischen Maßnahmen zur Modellierung und Analyse im System-Engineering. Schwerpunkte liegen auf der Anwendung der Unified Modelling Language (UML) und darauf aufbauenden Profil Systems Modelling Language (SysML)in den frühen Phasen der Konzeption und Spezifikation sowie der Qualitätssicherung. Ausführungen zu Algorithmen und unterstützenden Werkzeugen runden das Modul ab. Inhalte im Einzelnen:

  • Was ist Systems Engineering?
  • Überblick UML
  • Einführung SysML
  • Modellierungspraktikum mit SysML
  • Metamodellierung und Modelltransformationen. Aufbauend auf dem in der Vorlesung vermittelten Stoff erstellt jeder Teilnehmer im Seminar-Teil eine Ausarbeitung mit experimenteller Realisierung und eine Präsentation zu einem ausgewählten aktuellen Forschungsgebiet des Systems Engineering.

Studien-/Prüfungsleistungen

Gewichtung der Prüfungsleistung für die Gesamtnote ist jeweils in Klammern angegeben.

  • Seminar-Hausarbeit (40%)
  • Seminarvortrag (40%)
  • Reflektionsbericht (20%)

Medienformen

  • Beamer-gestützte Vorlesungen (Folien in elektronischer Form im Netz)
  • Materialien zum Selbststudium (Vorlagen, Software-Werkzeuge, Veröffentlichungen)
  • Fallbeispielgestützte Übungen in Gruppen, um die erlernten Modelle und Methoden einzuüben und zu vertiefen (Seminarraum, Rechnerlabor).

Literatur

  • Weilkiens, T.: Systems Engineering mit SysML/UML. dpunkt.verlag, Heidelberg, 2014
  • Debbabi, M. et al.: Verification and Validation in Systems Engineering. Springer Nature, Heidelberg, 2010

Multiperspective Product Development

Allgemeines

Im Schwerpunkt “Multi-Perspective Product Development” entwickeln und vertiefen die Studierenden ihre Kompetenz, die typische Heterogenität vieler Medieninformatik-Projekte von der Methodik über die technologische bis hin zur sozio-technischen Komponente zu verstehen und zu bewältigen. In solchen Projekten haben die unterschiedlichen Stakeholder oft eigene Perspektiven, die durch ihre Fachsprachen, Methoden und Techniken sowie Verantwortlichkeiten definiert werden. Die Schnittstellen zwischen diesen Perspektiven sind in aller Regel nicht offensichtlich, da das Wissen oft implizit ist oder in vielfältiger Weise dargestellt wird. Die Studieninhalte sind daher entsprechend dieser heterogenen Bedingungen eher breit angelegt. Das Studienziel ist die Qualifikation, in Projekten der Medieninformatik auf breiter wissenschaftlicher Basis federführend mitzuwirken und sie organisieren und leiten zu können.

Zielsetzungen

Der Schwerpunkt „Multi-Perspective Product Development” bereitet die Studierenden auf die, für viele Projekte der Medieninformatik, typische Heterogenität vor, welche von der methodologischen über die technologische bis hin zur soziotechnischen Komponente reicht. Chakterisierende Merkmale solcher Projekte sind:

  • Berücksichtigung von und Kommunikation mit Stakeholdern mit jeweils eigenen Perspektiven, die durch ihre Fachsprache, Methoden und Techniken sowie entsprechende Fähigkeiten, Verantwortlichkeiten und Kompetenzen definiert werden.
  • Heterogene soziale, technologische und ökonomische Rahmenbedingungen wie z.B.
    • die Anwendung von unterschiedlichen, agilen bis hin zu „schwergewichtigen” Vorgehensmodellen,
    • lokale Zusammenarbeit in kleinen Teams bis hin zu dezentraler Zusammenarbeit in großen, international und interdisziplinär aufgestellten Teams,
    • ein breites Spektrum der Projektgegenstände von kleinen, nativen Apps für mobile Geräte bis hin zu großen, geschäftskritischen, internationalisierbaren und responsiven Web-Anwendungen,
    • ein breites Spektrum der Projektkontexte von kleinen Inhouse-Projekten bis hin zu großen, organisationsübergreifenden internationalen Projekten.

Berufsbilder

Die multiperspektivische Anlage des Studienschwerpunkts berücksichtigt das große berufliche Spektrum im Umfeld der Gestaltung, Entwicklung und Evaluierung von Produkten, Diensten und Prozessen für Medien- und Web-Anwendungen bis hin zu mobilen Apps. Daher wird hier kein spezifisches Berufsbild angegeben, sondern eher eine grobe Charakterisierung. Typische Branchen sind z.B.

  • IT-Berater, Software- und Service-Dienstleister und -Betreiber
  • Print- und Online-Verlage
  • Game-Entwicklung
  • Marketing-, Werbe- und PR-Agenturen,
  • Filmproduktionsfirmen, Radio- und Fernsehanstalten sowie
  • Forschung und Entwicklung

Aufgrund der inhaltlich eher breiten Anlage können die Absolventinnen des Studienschwerpunkts “Multi-Perspective Product Development” in solchen Branchen sowohl als SoftwareentwicklerIn für IT-Lösungen in den oben genannten Branchen tätig sein, aber auch als AnforderungsermittlerIn, GestalterIn von Benutzeroberflächen von IT-Anwendungen sowie in Projektmanagement, Qualitätssicherung und Qualitätsmanagement wirken.

Schwerpunktspezifische Pflichtmodule

Projekt Management

Kurzbeschreibung

Grundlegende Aufgaben des Projektmanagements im Umfeld der Medienbranche und von Medienprojekten. Soziologische Aspekte, insbes. mit dem Ziel einer menschengerechten und soziologisch fundierten Menschenführung, zur Erreichung einer wirklichen und optimalen Produktivität bei komplexen Projekten.

Lehrform/SWS

Projektarbeit

Arbeitsaufwand

90 Stunden

Angestrebte Lernergebnisse

Die Studierenden

  • kennen Projektmanagement Techniken und Prozesse und können eigenverantwortlich und professionell Projekte im Umfeld der Medieninformatik organisieren, durchführen, kontrollieren und leiten;
  • können ihr Projekt so dokumentieren, dass es von einem anderen Team weitergeführt und -entwickelt werden kann.

Inhalt

  • Grundlegende Aufgaben des Projektmanagements im Umfeld der Medienbranche und von Medienprojekten kennen und praktisch anwenden
  • Projektmanagement-Disziplinen und -Methoden einordnen und anwenden
  • soziologische Aspekte, insbes. mit dem Ziel einer menschengerechten und soziologisch fundierten Menschenführung, zur Erreichung einer wirklichen und optimalen Produktivität bei komplexen Projekten

Medienformen

Entwicklungsumgebung mit Artefakt-Repository, Kollaborationssysteme

Literatur

Je nach fachlicher Aufgabe

Projektanteil Projekt 1

Kurzbeschreibung

Dieses Projekt ist Teil des Moduls Projekt I - Vision & Konzept. In einem Projekt wird eine Idee für ein Produkt oder einen Dienst entwickelt oder weiterentwickelt, eine Recherche des Marktes und Standes von Wissenschaft und Technik durchgeführt, und ein Konzept soweit definiert und dokumentiert, dass in einem nachfolgenden Projekt ein Entwicklerteam in der Lage ist, einen ersten Prototyp zu realisieren oder zu erweitern.

Lehrform/SWS

Projektarbeit

Arbeitsaufwand

360 Stunden

Angestrebte Lernergebnisse

Die Studentinnen und Studenten

  • können innovative Methoden und Kreativitätstechniken auswählen, anwenden und deren Anwendung begründen um zu Produktideen zu kommen, und dabei Probleme im Umfeld der Medienproduktion, Bearbeitung und Distribution grundlagen-basiert, systemanalytisch und multiperspektivisch analysieren, formulieren und formalisieren, die oft unstrukturiert und unvollständig definiert sind und von konkurrierenden Stakeholdern unterschiedlich priorisiert werden;
  • können wissenschaftliche Gebiete und neuere Erkenntnisse und Entwicklungen in der Informatik und insbesondere der Medieninformatik, die für das Produkt wesentlich sein können, identifizieren, den Stand des Wissens ermitteln und in einem Fachdiskurs darstellen und diskutieren und zu einem kritischen Fachdiskurs über Potenziale und Risiken der Ideen beitragen;
  • können auf Basis aktuellen Wissens und aktueller Dienste und Technologien ein Konzept für ein Produkt entwickeln, das in einem nachfolgenden Schritt von einem Team von Entwicklern als Prototyp realisiert werden kann, und diese Vision in einen Design Mockup umsetzen;
  • können eigenverantwortlich und professionell Projekte im Umfeld der Medieninformatik organisieren, durchführen, kontrollieren und leiten;
  • können ein Konzept so dokumentieren, dass es von einem anderen Projektteam weitergeführt und -entwickelt werden kann.

Inhalt

In der eigentlichen Projektarbeit wird ein Problemfeld analysiert und darauf mögliche Lösungsvarianten und Visionen entwickelt und diskutiert, Alleinstellungsmerkmale herausgearbeitet, Alternativen für Nutzungskonzept und Architektur evaluiert und ein Konzept inklusive eines Projektplans erstellt. Die Betreuer definieren zusammen mit den Studierenden die Zielsetzung und führen einen regelmäßigen Diskurs über den Fortgang des Projekts. Sie vereinbaren außerdem Meilensteine, deren Ergebnisse in geeigneter Form in die Endnote einfließen. Kommunikations- und Kooperationsformen werden vorab gemeinsam zwischen Betreuern und Studierenden festgelegt und in periodischen Abständen gemeinsam reflektiert.

Medienformen

Artefakt-Repository, Kollaborationssysteme

Literatur

Je nach Studienschwerpunkt und fachlicher Aufgabe

Projektanteil Projekt 2

Kurzbeschreibung

In einem Projekt wird, basierend auf einem bereits erstellten Konzept, ein „Minimum Viable Product“ entwickelt oder weiterentwickelt.

Lehrform/SWS

Projektarbeit

Arbeitsaufwand

180 Stunden

Angestrebte Lernergebnisse

Die Studierenden

  • können im Gegenstandsbereich ihres Studienschwerpunktes, basierend auf einem dokumentierten Konzept, einen „minimal viable Prototype“ entwerfen und realisieren und dabei Probleme analysieren und lösen, die oft unstrukturiert und unvollständig definiert sind und von konkurrierenden Stakeholdern unterschiedlich priorisiert werden;
  • kennen Projektmanagement Techniken und Prozesse und können eigenverantwortlich und professionell Projekte im Umfeld der Medieninformatik organisieren, durchführen, kontrollieren und leiten;
  • kennen Qualitätskriterien für Code, können Code auf dieser Basis analysieren und können die Kriterien in Ihrer Entwicklung erfüllen;
  • können ihr Projekt so dokumentieren, dass es von einem anderen Team weitergeführt und -entwickelt werden kann.

Inhalt

In der eigentlichen Projektarbeit wird ein Prototyp zu einer komplexeren Aufgabenstellung und einem gegebenen Konzepot im Rahmen eines betreuten Forschungs- und Entwicklungsprojekts entwickelt (ggf. auch in Kooperation mit externen Partnern). Die Betreuer definieren zusammen mit den Studierenden die Zielsetzung und führen mit den Studierenden einen regelmäßigen Diskurs über den Fortgang des Projekts. Sie vereinbaren außerdem Meilensteine, deren Ergebnisse in geeigneter Form in die Endnote einfließen. Kommunikations- und Kooperationsformen werden vorab gemeinsam zwischen Betreuern und Studierenden festgelegt und in periodischen Abständen gemeinsam reflektiert.

Medienformen

Entwicklungsumgebung mit Artefakt-Repository, Kollaborationssysteme

Literatur

Je nach fachlicher Aufgabe

Projektanteil Projekt 3

Kurzbeschreibung

Auf Basis eines bereits ausgearbeiteten Prototypen werden in diesem Modul die Schritte Deployment, Qualitätssicherung und Evaluierung, Kontinuierliche Integration sowie Produktmanagement und -marketing geplant, durchgeführt und kritisch reflektiert. Bei einem Projekt mit Forschungsschwerpunkt werden die Schritte Entwicklung, Qualitätssicherung und Evaluierung, kritischer Vergleich, wissenschaftliches Schreiben und Präsentation geplant, durchgeführt und kritisch reflektiert.

Lehrform/SWS

Projektarbeit

Arbeitsaufwand

180 Stunden

Angestrebte Lernergebnisse

Die Studentinnen und Studenten

  • können die Kernfunktionen eines Produktes vor dem Hintergrund neuerer Erkenntnisse und Entwicklungen in der Informatik und insbesondere der Medieninformatik identifizieren und kommunizieren und sind in der Lage, einen Prototypen als “minimal viable product” auch aus betriebswirtschaftlichen Perspektiven zu betrachten, bzgl. Modellen, Systemen und Prozessen für Medienkonzeption, -produktion, -bearbeitung, -distribution und -nutzung zu analysieren und zu evaluieren und in den Markt oder die Community zu bringen;
  • kennen Deployment Strategien, Konzepte und Techniken der Kontinuierlichen Integration und können diese in einem spezifischen Projektkontext anwenden;
  • vertiefen die Fähigkeit zum methodischen Vorgehen, der Auswahl und der Durchführung von Arbeits- und Dokumentationstechniken und sind fähig, innovative Methoden bei der Problemlösung auszuwählen, anzuwenden und deren Anwendung zu begründen, um eine Produkt Management Strategie für ein Online Produkt zu entwickeln und umzusetzen. Alternativ können die Studierenden die gewonnen Erkenntnisse aus dem Produkt in der Community z.B. in Form eines Konferenzbeitrags sichtbar machen und einen wissenschaftlichen Diskurs dazu führen.
  • können ihre Projektergebnisse so dokumentieren, dass das Projekt von einem anderen Team weitergeführt werden kann.

Inhalt

In der eigentlichen Projektarbeit wird ein fertiger, lauffähiger Prototyp im Rahmen eines betreuten Forschungs- und Entwicklungsprojekts evaluiert und getestet und in Form eines “minimal viable product” zugänglich gemacht. Im Rahmen des Moduls werden eine Produktmanagement-Strategie und ein Qualitätsmanagement-Konzept entwickelt und das Produkt unter Qualitätsgesichtspunkten beleuchtet. Die Betreuer definieren zusammen mit den Studierenden die Zielsetzung und führen mit den Studierenden einen regelmäßigen Diskurs über den Fortgang des Projekts. Sie vereinbaren außerdem Meilensteine, deren Ergebnisse in geeigneter Form in die Endnote einfließen. Kommunikations- und Kooperationsformen werden vorab gemeinsam zwischen Betreuern und Studierenden festgelegt und in periodischen Abständen gemeinsam reflektiert. Variante: In der eigentlichen Projektarbeit wird ein fertiger, lauffertiger Prototyp evaluiert und in Form eines minimal viable product zugänglich gemacht. Im Rahmen des Projekts werden Konzepte und Techniken der Kontinuierlichen Integration auf das minimal viable product angewendet.

Medienformen

Entwicklungs- und Deployment-Umgebung mit Artefakt-Repository, Kollaborationssysteme

Literatur

Je nach Studienschwerpunkt und fachlicher Aufgabe

Projektarbeit - Entwicklung im Kontext des Studienschwerpunkts

Kurzbeschreibung

In einem Projekt wird, basierend auf einem bereits erstellten Konzept, ein „Minimum Viable Product“ entwickelt oder weiterentwickelt.

Lehrform/SWS

Projektarbeit

Arbeitsaufwand

360 Stunden

Angestrebte Lernergebnisse

Die Studierenden

  • können im Gegenstandsbereich ihres Studienschwerpunktes, basierend auf einem dokumentierten Konzept, einen „minimal viable Prototype“ entwerfen und realisieren und dabei Probleme analysieren und lösen, die oft unstrukturiert und unvollständig definiert sind und von konkurrierenden Stakeholdern unterschiedlich priorisiert werden;
  • kennen Projektmanagement Techniken und Prozesse und können eigenverantwortlich und professionell Projekte im Umfeld der Medieninformatik organisieren, durchführen, kontrollieren und leiten;
  • kennen Qualitätskriterien für Code, können Code auf dieser Basis analysieren und können die Kriterien in Ihrer Entwicklung erfüllen;
  • können ihr Projekt so dokumentieren, dass es von einem anderen Team weitergeführt und -entwickelt werden kann.

Inhalt

Das Projekt gliedert sich in drei Teile:

  • In der eigentlichen Projektarbeit wird ein Prototyp zu einer komplexeren Aufgabenstellung und einem gegebenen Konzepot im Rahmen eines betreuten Forschungs- und Entwicklungsprojekts entwickelt (ggf. auch in Kooperation mit externen Partnern). Die Betreuer definieren zusammen mit den Studierenden die Zielsetzung und führen mit den Studierenden einen regelmäßigen Diskurs über den Fortgang des Projekts. Sie vereinbaren außerdem Meilensteine, deren Ergebnisse in geeigneter Form in die Endnote einfließen. Kommunikations- und Kooperationsformen werden vorab gemeinsam zwischen Betreuern und Studierenden festgelegt und in periodischen Abständen gemeinsam reflektiert.
  • Projektmanagement
  • Code-Management (Beautiful Code)

Medienformen

Entwicklungsumgebung mit Artefakt-Repository, Kollaborationssysteme

Literatur

Je nach fachlicher Aufgabe

Projektarbeit - Forschung, Evaluation/Assessment, Verwertung im Kontext des Studienschwerpunkts

Kurzbeschreibung

Auf Basis eines bereits ausgearbeiteten Prototypen werden in diesem Modul die Schritte Deployment, Qualitätssicherung und Evaluierung, Kontinuierliche Integration sowie Produktmanagement und -marketing geplant, durchgeführt und kritisch reflektiert. Bei einem Projekt mit Forschungsschwerpunkt werden die Schritte Entwicklung, Qualitätssicherung und Evaluierung, kritischer Vergleich, wissenschaftliches Schreiben und Präsentation geplant, durchgeführt und kritisch reflektiert.

Lehrform/SWS

Projektarbeit

Arbeitsaufwand

360 Stunden

Angestrebte Lernergebnisse

Die Studentinnen und Studenten

  • können die Kernfunktionen eines Produktes vor dem Hintergrund neuerer Erkenntnisse und Entwicklungen in der Informatik und insbesondere der Medieninformatik identifizieren und kommunizieren und sind in der Lage, einen Prototypen als “minimal viable product” auch aus betriebswirtschaftlichen Perspektiven zu betrachten, bzgl. Modellen, Systemen und Prozessen für Medienkonzeption, -produktion, -bearbeitung, -distribution und -nutzung zu analysieren und zu evaluieren und in den Markt oder die Community zu bringen;
  • kennen Deployment Strategien, Konzepte und Techniken der Kontinuierlichen Integration und können diese in einem spezifischen Projektkontext anwenden;
  • vertiefen die Fähigkeit zum methodischen Vorgehen, der Auswahl und der Durchführung von Arbeits- und Dokumentationstechniken und sind fähig, innovative Methoden bei der Problemlösung auszuwählen, anzuwenden und deren Anwendung zu begründen, um eine Produkt Management Strategie für ein Online Produkt zu entwickeln und umzusetzen. Alternativ können die Studierenden die gewonnen Erkenntnisse aus dem Produkt in der Community z.B. in Form eines Konferenzbeitrags sichtbar machen und einen wissenschaftlichen Diskurs dazu führen.
  • können ihre Projektergebnisse so dokumentieren, dass das Projekt von einem anderen Team weitergeführt werden kann.

Inhalt

Das Projekt gliedert sich in zwei Teile:

  • In der eigentlichen Projektarbeit wird ein fertiger, lauffähiger Prototyp im Rahmen eines betreuten Forschungs- und Entwicklungsprojekts evaluiert und getestet und in Form eines “minimal viable product” zugänglich gemacht. Im Rahmen des Moduls werden eine Produktmanagement-Strategie und ein Qualitätsmanagement-Konzept entwickelt und das Produkt unter Qualitätsgesichtspunkten beleuchtet. Die Betreuer definieren zusammen mit den Studierenden die Zielsetzung und führen mit den Studierenden einen regelmäßigen Diskurs über den Fortgang des Projekts. Sie vereinbaren außerdem Meilensteine, deren Ergebnisse in geeigneter Form in die Endnote einfließen. Kommunikations- und Kooperationsformen werden vorab gemeinsam zwischen Betreuern und Studierenden festgelegt und in periodischen Abständen gemeinsam reflektiert.
  • Variante: In der eigentlichen Projektarbeit wird ein fertiger, lauffertiger Prototyp evaluiert und in Form eines minimal viable product zugänglich gemacht. Im Rahmen des Projekts werden Konzepte und Techniken der Kontinuierlichen Integration auf das minimal viable product angewendet.
  • Zur Unterstützung werden Workshops/Seminare nach Verfügbarkeit in den Bereichen Forschung, Produkt Management, Qualitätssicherung und -Management sowie Medien- und Vertragsrecht angeboten.

Studien-/Prüfungsleistungen

Gewichtung der Prüfungsleistung für die Gesamtnote ist jeweils in Klammern angegeben. Bitte beachten Sie die Detailinformationen zu den jeweiligen Fächern, da diese Prüfungen wiederum aus Teilprüfungen bestehen könnten.

  • Projekt (50%)
  • Vertiefungsworkshop 1 (50%) oder
  • Vertiefungsworkshop 2 (50%)

Medienformen

Entwicklungs- und Deployment-Umgebung mit Artefakt-Repository, Kollaborationssysteme

Literatur

Je nach Studienschwerpunkt und fachlicher Aufgabe

Projektarbeit - Vision und Konzept im Kontext des Studienschwerpunkts

Kurzbeschreibung

In einem Projekt wird eine Idee für ein Produkt oder einen Dienst entwickelt oder weiterentwickelt, eine Recherche des Marktes und Standes von Wissenschaft und Technik durchgeführt, und ein Konzept soweit definiert und dokumentiert, dass in einem nachfolgenden Projekt ein Entwicklerteam in der Lage ist, einen ersten Prototyp zu realisieren oder zu erweitern.

Lehrform/SWS

Projektarbeit

Arbeitsaufwand

360 Stunden

Angestrebte Lernergebnisse

Die Studentinnen und Studenten

  • können innovative Methoden und Kreativitätstechniken auswählen, anwenden und deren Anwendung begründen um zu Produktideen zu kommen, und dabei Probleme im Umfeld der Medienproduktion, Bearbeitung und Distribution grundlagen-basiert, systemanalytisch und multiperspektivisch analysieren, formulieren und formalisieren, die oft unstrukturiert und unvollständig definiert sind und von konkurrierenden Stakeholdern unterschiedlich priorisiert werden;
  • können wissenschaftliche Gebiete und neuere Erkenntnisse und Entwicklungen in der Informatik und insbesondere der Medieninformatik, die für das Produkt wesentlich sein können, identifizieren, den Stand des Wissens ermitteln und in einem Fachdiskurs darstellen und diskutieren und zu einem kritischen Fachdiskurs über Potenziale und Risiken der Ideen beitragen;
  • können auf Basis aktuellen Wissens und aktueller Dienste und Technologien ein Konzept für ein Produkt entwickeln, das in einem nachfolgenden Schritt von einem Team von Entwicklern als Prototyp realisiert werden kann, und diese Vision in einen Design Mockup umsetzen;
  • können eigenverantwortlich und professionell Projekte im Umfeld der Medieninformatik organisieren, durchführen, kontrollieren und leiten;
  • können ein Konzept so dokumentieren, dass es von einem anderen Projektteam weitergeführt und -entwickelt werden kann.

Inhalt

Das Projekt gliedert sich in zwei Teile:

  • In der eigentlichen Projektarbeit wird ein Problemfeld analysiert und darauf mögliche Lösungsvarianten und Visionen entwickelt und diskutiert, Alleinstellungsmerkmale herausgearbeitet, Alternativen für Nutzungskonzept und Architektur evaluiert und ein Konzept inklusive eines Projektplans erstellt. Die Betreuer definieren zusammen mit den Studierenden die Zielsetzung und führen einen regelmäßigen Diskurs über den Fortgang des Projekts. Sie vereinbaren außerdem Meilensteine, deren Ergebnisse in geeigneter Form in die Endnote einfließen. Kommunikations- und Kooperationsformen werden vorab gemeinsam zwischen Betreuern und Studierenden festgelegt und in periodischen Abständen gemeinsam reflektiert.
  • In dem Teil „Advanced Seminar“ recherchieren und erschließen die Studierenden im Selbststudium für den Projektgegenstand relevante Literatur zum Stand von Wissenschaft und Technik. Sie wenden auch Analysetechniken für die Bewertung vorhandener kommerziellen Lösungen an. Hierbei kann es sich sowohl um Konkurrenzprodukte handeln als auch um Dienste oder Frameworks, auf die der Projektgegenstand aufbauen könnte. Als Schwerpunkt dieses Teils identifizieren die Studierenden wissenschaftliche Felder, die für den Projektgegenstand relevant sind, recherchieren entsprechende Literatur und vermitteln und diskutieren diese in einem wissenschaftlichen Seminar.

Studien-/Prüfungsleistungen

Gewichtung der Prüfungsleistung für die Gesamtnote ist jeweils in Klammern angegeben. Bitte beachten Sie die Detailinformationen zu den jeweiligen Fächern, da diese Prüfungen wiederum aus Teilprüfungen bestehen könnten.

  • Advanced Seminar (50%)
  • Projekt (50%)

Medienformen

Artefakt-Repository, Kollaborationssysteme

Literatur

Je nach Studienschwerpunkt und fachlicher Aufgabe

Psychophysik multimodaler Benutzungsschnittstellen

Lehrform/SWS

4 SWS: Vorlesung 2 SWS; Übung / Projekt 2 SWS

Arbeitsaufwand

Gesamtaufwand 180 Stunden, davon

  • 36h Vorlesung
  • 36h Selbststudium
  • 108h Projekt

Angestrebte Lernergebnisse

Die Studierenden kennen die Physiologie der visuellen, auditiven und takil/haptischen Sensorik, sie kennen grundlegende psychopysikalische Gesetzmässigkeiten und können diese in Bezug auf die Gestaltung physikalischer Stimuli und deren perzeptuellen Wirkungen anwenden und interpretieren. Sie kennen die Wahrnehmungsschwellen, die verschiedenen perzeptuellen Skalen und Metriken sowie verschiedene Perzeptionskategorien (z.B. „Klangfarbe“, etc.) für die verschiedenen sensorischen Kanäle und können diese in Bezug auf Designziele für multimodale Interaktionsformen, Kontextparameter (Umgebungshelligkeit, Umgebungsgeräusche, …) sowie individuelle psychologische Parameter (hier insbesondere Aufmerksamkeitsparameter) setzen und abschätzen/evaluieren. Die Studierenden kennen gängige psychophysikalische Untersuchungs- bzw. Erhebungs-Methoden, können diese für designpraktische Fragestellungen anwenden, Ergebnisse angemessen interpretieren und kritisch einordnen.

Inhalt

Physiologie der Sinne

  • visuell
  • auditiv
  • taktil

Grundlagen der Psychophysik

  • Gesetzmässigkeiten (Weber, Fechner, Stevens)
  • Schwellen (Absolutschwellen, Unterschiedsschwellen, JND, Verdeckungsschwellen, Maskierung, etc.)
  • Skalen, Metriken, Perzeptionskategorien

Erhebungsmethoden

  • Methode der Herstellung
  • Methode der konstanten Reize
  • Adaptive Methode
  • SDT
  • AFC

Studien-/Prüfungsleistungen

Gewichtung der Prüfungsleistung für die Gesamtnote ist jeweils in Klammern angegeben.

  • Projektpräsentationsprüfung (100%)

Medienformen

  • ebooks
  • Publikationen

Literatur

  • J. Roederer, „The Physics and Psychophysics of Music“, Springer, 4th ed., 2009
  • S. Grondin, „Psychology of Perception, Springer, 2016
  • C. Hatzfeld et al., „Engineering Haptic Devices“, Springer, 3rd. ed, 2023
  • …..

Qualitätssicherung und Qualitätsmanagement

Kurzbeschreibung

Konstruktive und analytische Qualitätssicherung und Qualitätsmanagement für Mobile- und Web-Entwicklungsprojekte

Lehrform/SWS

4 SWS: Vorlesung 2 SWS; Übung 1 SWS; Seminar 1 SWS

Arbeitsaufwand

Gesamtaufwand 180 Stunden, davon

  • 36h Vorlesung
  • 18h Übung
  • 18h Seminar
  • 108h Selbststudium

Angestrebte Lernergebnisse

Nach dem erfolgreichen Abschluss dieses Moduls können die Student:innen

  • die Qualität der Software-Entwicklung auf den drei Ebenen Produkt, Projekt bzw. Prozess und Organisation sichern und managen,
  • indem sie die Ziele, Methoden, Techniken und Werkzeuge sowie organisatorischen Maßnahmen zur begleitenden Qualitätssicherung (QS) und zum Qualitätsmanagement (QM) für Web-, Desktop- und mobile Anwendungen nennen, charakterisieren und situationsadäquat anwenden, sowie Methoden und Techniken hinsichtlich ihrer theoretischen Fundierung und ihrer Praxistauglichkeit analysieren, bewerten und sich dazu selbständig wissenschaftlich und fachlich weiter bilden können,
  • um Methoden, Techniken und Werkzeuge zu QS und QM in eigenen, auch fachübergreifenden Projekten kontextbezogen auswählen und im Projekt-Team sowie der Organisation einführen und damit die Qualität auf allen drei Ebenen sichern und managen zu können.

Inhalt

Das Modul beschreibt Ziele, Methoden, Techniken und Werkzeuge sowie organisatorische Maßnahmen zur begleitenden Qualitätssicherung (QS) bei der Entwicklung von Mobile- und Web-Anwendungen. Schwerpunkte liegen auf der QS in den frühen Phasen der Konzeption und Spezifikation sowie dem Qualitätsmanagement. Ausführungen zu einschlägigen Normen und Gesetzen runden das Modul ab.

Inhalte im Einzelnen: -Was ist Qualität? Qualitätssicherung vs Qualitätsmanagement

  • Reviews, Anforderungs-Klassifikation (Kano), Priorisierung (AHP)
  • Normen, Standards, Qualitätsmodelle und Qualitätsmetriken
  • Entwicklungsqualität (QFD) und Produkt-Risikoanalysen (FMEA)
  • Software-Test (Web- und Mobile-Testing, MBT, AI-Testing)
  • Prozessmodelle und Prozessverbesserung (V-Modell, Scrum, IDEAL, ISO 9001)
  • Ausblick: Qualitäts-Infrastrukturen (CI, DevOps), Incident-Management

Die Studierenden erstellen einen Fachbeitrag zu einer ausgewählten Methode bzw. Technik der Qualitätssicherung und des Qualitätsmanagements. Aufbauend auf dem in der Vorlesung und den studentischen Fachbeiträgen vermittelten Stoff erstellen die Teilnehmer im Projekt-Teil ein Projektportfolio zur Anwendung der vermittelten Methoden und Techniken auf einen selbst gewählten Projektgegenstand sowie tw. experimenteller Realisierung und Reflektion der Anwendung.

Studien-/Prüfungsleistungen

Gewichtung der Prüfungsleistung für die Gesamtnote ist jeweils in Klammern angegeben.

  • Fachbeitrag (30%)
  • Projektportfolio (20%)
  • Wissenstest 60 Minuten (30%)
  • Individueller Reflektionsbericht (20%)

Medienformen

  • Beamer-gestützte Vorlesungen (Folien in elektronischer Form im Netz)
  • Materialien zum Selbststudium (Lernvideos, Vorlagen, Software-Werkzeuge, Veröffentlichungen)
  • Fallbeispielgestützte Übungen in Gruppen, um die erlernten Modelle und Methoden einzuüben und zu vertiefen (Seminarraum, Rechnerlabor).

Literatur

  • Adam, P.: Agil in der ISO 9001. Springer Fachmedien Wiesbaden, 2020 https://rd.springer.com/book/10.1007/978-3-658-28311-7
  • Benes, M.E., Groh, P.E.: Grundlagen des Qualitätsmanagements. 4. Aufl., Carl Hanser Verlag, München, 2017
  • Brandes, C., Heller, M.: Qualitätsmanagement in agilen IT-Projekten - quo vadis? Springer Vieweg, 2017 https://rd.springer.com/book/10.1007/978-3-658-18085-0
  • Brüggemann, H. & Bremer, P.: Grundlagen Qualitätsmanagement. Springer Fachmedien, Wiesbaden, 2020 https://rd.springer.com/book/10.1007/978-3-658-28780-1
  • Kleuker, S.: Qualitätssicherung durch Softwaretests. Springer-Vieweg, Heidelberg, 2013 http://link.springer.com/book/10.1007/978-3-8348-2068-6
  • Liggesmeyer, P: Software-Qualität. 2. Aufl., Spektrum Akademischer Verlag, Heidelberg, 2009 http://link.springer.com/book/10.1007/978-3-8274-2203-3
  • Linß, G.: Qualitätsmanagement für Ingenieur. 4. Aufl., Carl Hanser Verlag, München, 2018
  • Spillner, A.; Roßner, T.; Winter, M.; Linz, T.: Praxiswissen Softwaretest – Testmanagement (Aus- und Weiterbildung zum Certified Tester – Advanced Level nach ISTQB-Standard). 4. Aufl., dpunkt.verlag, Heidelberg, August 2014
  • Wallmüller, E.: Software-Quality Engineering – Ein Leitfaden für bessere Software-Qualität. 3., völlig überarbeitete Auflage, Hanser Verlag, München, 2011

Research Methods

Lehrform/SWS

4 SWS: Vorlesung 2 SWS; Übung / Projekt 2 SWS

Arbeitsaufwand

Gesamtaufwand 180 Stunden, davon

  • 36h Vorlesung
  • 36h Übung
  • 54h Projektarbeit
  • 54h Selbststudium

Angestrebte Lernergebnisse

Die Teilnehmer sind in der Lage verschiedene methodische Rahmen für die Beantwortung empirischer Problem- oder Fragestellungen zu benennen, kritisch einzuordnen und für ihre konkreten Projekte (Zielsetzungen, Rahmenbedingungen, etc.) eine rational begründete Wahl eines (oder einer Kombination aus verschiedenen) methodischen Rahmen zu treffen und zu kommunizieren. Sie sind in der Lage, die Methoden projektgerecht und methodenkompetent anzuwenden und Resultate angemessen zu interpretieren und kritisch zu diskutieren.

Inhalt

  • Forschungsdesign und -planung
  • quantitative und qualitative Methoden
  • empirische und analytische Ansätze
  • in-vivo vs. in-vitro Rahmenbedinungen bei empirischen Methoden
  • Datenweiterverarbeitung und Ergebnisinterpretation und -präsentation

Medienformen

  • beamergestützte Vorlesung
  • E-Books

Literatur

  • Bortz, J.; Döring, N.: „Forschungsmethoden und Evaluation für Human- und Sozialwissenschaftler“, Springer Heidelberg, Berlin, 2006
  • Lazar, J. Feng, J., Hochheiser, H.: “Research Methods in Human-Computer Interaction”, Wiley, 2009
  • Mey, G., Mruck, K.: “Handbuch Qualitative Forschung in der Psychologie", Springer, 2010

Schwerpunktmodul 1

Lehrform/SWS

Platzhalter - das konkrete Schwerpunktmodul 1 ist für die Studienschwerpunkte im Studienverlaufsplan der Master-Prüfungsordnung Medieninformatik aufgeführt.

Arbeitsaufwand

180 Stunden

Angestrebte Lernergebnisse

Inhalt

Studien-/Prüfungsleistungen

Medienformen

Literatur

Schwerpunktmodul 2

Kurzbeschreibung

Platzhalter - das konkrete Schwerpunktmodul 2 ist für die Studienschwerpunkte im Studienverlaufsplan der Master-Prüfungsordnung Medieninformatik aufgeführt.

Lehrform/SWS

Arbeitsaufwand

180 Stunden

Angestrebte Lernergebnisse

Inhalt

Studien-/Prüfungsleistungen

Medienformen

Literatur

Schwerpunktmodul 3

Kurzbeschreibung

Platzhalter - das konkrete Schwerpunktmodul 3 ist für die Studienschwerpunkte im Studienverlaufsplan der Master-Prüfungsordnung Medieninformatik aufgeführt.

Lehrform/SWS

Arbeitsaufwand

180 Stunden

Angestrebte Lernergebnisse

Inhalt

Studien-/Prüfungsleistungen

Medienformen

Literatur

Sicherheit, Privatsphäre und Vertrauen

Kurzbeschreibung

Einsatzszenarien von IT und entsprechende Sicherheitseigenschaften und Sicherheitskonzepte; Wirkzusammenhänge zwischen Vertrauen und (IT-)Sicherheit; gesellschaftliche Bedeutung von Privatsphäre und Datenschutz.

Lehrform/SWS

4 SWS: Vorlesung 2 SWS; Seminar 2 SWS

Arbeitsaufwand

Gesamtaufwand 180 Stunden, davon

  • 36h Vorlesung
  • 36h Seminar
  • 36h Projektarbeit
  • 72h Selbststudium

Angestrebte Lernergebnisse

  • Die Studierenden sind in der Lage, Einsatzszenarien von IT hinsichtlich ihrer Sicherheitseigenschaften zu analysieren und zu beschreiben.
  • Darüber hinaus sind sie in der Lage, hinsichtlich Schutzbedarf und Risiko adäquate Sicherheitsmaßnahmen in einem Sicherheitskonzept zusammenzustellen.
  • Die Studierenden sind fähig, die vorgenannten Analyse- und Syntheseschritte in die ihnen bekannten Entwicklungssmodelle für Software- und Systemarchitekturen zu integrieren und so den Entwicklungsprozess unter dem Aspekt der IT-Sicherheit aktiv strukturell und inhaltlich zu gestalten.
  • Sie kennen die Wirkzusammenhänge zwischen Vertrauen und (IT-)Sicherheit und sind in der Lage Maßnahmen zur Vertrauensbildung in kommerziell-technische (e-commerce) und sozio-technische Systeme zu entwickeln.
  • Die Studierenden erkennen die gesellschaftliche Bedeutung von Privatsphäre und Datenschutz und sind in der Lage ein für sie individuell adäquates Niveau an Privatheit zu formulieren und ggf. zu beanspruchen.

Inhalt

  • In der Praxis eingesetzte kryptographischen Verfahren und ihre Eigenschaften
  • Typische Sicherheitsmaßnahmen, um vorgegebene Sicherheitsziele zu erreichen
  • Grundlegende Zusammenhänge der IT-Sicherheit (Schutzziele, Schwachstellen, Bedrohungen und Risiken)
  • Einfache Vorgehensmodelle zur Sicherheitsanalyse von Systemen
  • Typische Ursachen von Sicherheitsschwächen in TCP/IP-basierten Netzen und Diensten
  • Typische Sicherheitsmaßnahmen in TCP/IP-basierten Netzen
  • Sicherheitseigenschaften verbreiteter in der Praxis eingesetzter Werkzeuge
  • Grenzen von Sicherheitswerkzeugen anhand konkreter Beispiele
  • Einschätzen des Schutzbedarfs anhand konkreter Angriffsmöglichkeiten
  • Sicherheitsanalyse mittels konkreter exemplarischer Einsatzszenarien
  • Definition Vertrauen und Vertrauensmodelle.
  • Charakteristika vertrauenswürdiger Systeme. Wirkzusammenhang zwischen Vertrauen und Sicherheit
  • Kernbereich der privaten Lebensgestaltung, Privatsphäre, Datenschutz, Große Datensammlungen (Data Science) als Antagonist

Medienformen

  • Beamer-gestützte Vorlesungen
  • Seminar: Vortrag, schriftliche Ausarbeitung, Test und Vorführung von Werkzeugen

Literatur

  • Anderson, Ross : Security Egnineering, John Wiley & Sons Inc, 2001
  • Eckert, Claudia: IT-Sicherheit. Konzepte - Verfahren - Protokolle, Oldenbourg, 2006
  • Schneier, Bruce : Practical Cryptography, John Wiley & Sons, 2003
  • Schneier, Bruce : Secrets & Lies. IT-Sicherheit in einer vernetzten Welt, Dpunkt Verlag, 2006
  • Schneier, Bruce : Liars and Outliers: Enabling the Trust that Society Needs to Thrive, John Wiley & Sons, 2012
  • http://www.securityfocus.com
  • weitere als themenbezogener Einzelverweis in der Vorlesung und im Seminar

Social Computing

Zielsetzungen

Im Schwerpunkt „Social Computing“ werden die Wechselwirkungen zwischen Gesellschaft und Informatik in den Mittelpunkt gestellt. Rechnersysteme und Netzwerke werden von Menschen intentional gestaltet, ausgerichtet an gesellschaftlichen Normen, Prozessen und Bedürfnissen. Gleichzeitig beeinflussen IT-Systeme diese gesellschaftlichen Normen und verändern Prozesse in allen Lebensbereichen. Die verantwortungsbewusste Konzeption und Realisierung von soziotechnischen Systemen (z.B. Social Software, Online Communities, e-Health, e-Government und e-Learning Angebote) sowie die empirische Evaluation existierender Systeme sind zentrale Ziele. Lösungen sollen unter ganzheitlichen Gesichtspunkten entwickelt werden. Verschiedene Wertvorstellungen und Interessen unterschiedlicher Stakeholder müssen identifiziert und berücksichtig werden.

Der Schwerpunkt verbindet daher Theorien, Modelle und Methodik der Human- und Sozialwissenschaften mit anwendungsorientierter Informatik. Studierende sollen in der Lage sein, computergestützte Systeme nach ethischen, politischen, sozialen und psychologischen Kriterien bewerten, planen und umsetzen zu können.

Ziel ist es, soziale Innovation durch digitale Anwendungen entstehen zu lassen. Neben den empirischen Methoden werden Designmethoden vermittelt, sowohl auf der konzeptionellen als auch auf der softwaretechnischen Implementierungsebene, um robuste, sichere und flexible Systeme zu gestalten.

Berufsbilder

Der Schwerpunkt Social Computing spricht sowohl etablierte als auch neu entstehende Berufsfelder an. Beispielhaft seien folgende Berufsfelder und dazugehörige Aufgaben genannt:

Service Designer

  • Entwicklung von digitalen Diensten im sozialen Bereich (z.B. E-Health, therapeutische Apps)
  • Optimierung von Unternehmens- und Kundenbeziehungen
  • Verknüpfung vorhandener Dienstleistungen oder Ressourcen zu neuen Dienstleistungen (z.B. Sharing Economy)

Community Designer

  • Effiziente Gestaltung von (Special Interest) Online Communities
  • Nutzung sozialer Plattformen für neue Dienste, virale Kommunikation, Kundenbindung und Vernetzung

Social Media Expert

  • Optimierung von Unternehmenspräsenzen und -kommunikation in Social Media (auf technischer und partizipativer Basis)
  • Identifikation von Stimmungsbildern und Trends
  • Umsetzung von Social Media Angeboten

Collaboration Architekt

  • Neueste Technologien kennen, testen und bewerten
  • Change Management
  • Wissensmanagement
  • Konzeption und Gestaltung von Firmen-Intranets

Innovationsmanager

  • Kultivierung von Design Thinking, Open Innovation und Eventorganisation
  • Umsetzung von Prototypen

Product Owner

  • Identifikation von neuen Produkten z.B. im Bereich E-Health, Smart Home, E-Sports
  • Integration existierender Dienste und Komponenten
  • Ecosystem Management

IT Aktivist

  • Ethikrat in großen Unternehmen
  • Beratung für E-Strategien
  • Politische Beratung
  • Vertretung von NGOs
  • Consulting
  • Lobbyarbeit

Schwerpunktspezifische Pflichtmodule

Soziotechnische Entwurfsmuster

Lehrform/SWS

4 SWS: Vorlesung 2 SWS; Projekt 2 SWS

Arbeitsaufwand

Gesamtaufwand 180 Stunden, davon

  • 36h Vorlesung
  • 36h Projekt
  • 108h Selbststudium

Angestrebte Lernergebnisse

Die Studierenden sollen:

  • die Designphilosophie von Entwurfsmustern verstehen und einordnen können
  • existierende Entwurfsmuster recherchieren, auswählen und umsetzen können
  • neue Entwurfsmuster identifizieren und beschreiben können
  • Konstruktives Feedback und Verbesserungsvorschläge für Entwurfsmuster geben können (Peer-Feedback)

Inhalt

  • Pattern Theorie nach Christopher Alexander
  • Wissenschaftstheoretische Verortung von Entwurfsmustern
  • Kollaboratives Entwickeln von Entwurfsmustern
  • Praktische Relevanz von Entwurfsmustern
  • Wissensmanagement und Erfahrungsaustausch über Good Practices
  • Übersicht über verschiedene soziotechnische Einsatzfelder von Entwurfsmustern (z.B. E-Learning, Social Interfaces, Interaction Design)
  • Formale Struktur von Entwurfsmustern
  • Passung zwischen Lösungsform und Kontext
  • Interventionen und Konsequenzen
  • Forschungsmethoden zum Entdecken von neuen Entwurfsmustern (Pattern Mining)
  • Schreiben von Entwurfsmustern

Studien-/Prüfungsleistungen

Gewichtung der Prüfungsleistung für die Gesamtnote ist jeweils in Klammern angegeben.

  • Schriftliche Ausarbeitung (100%)

Medienformen

  • Beamer-gestützte Vorlesungen (Folien in elektronischer Form)
  • Vertiefende Materialien in elektronischer Form (Screencasts und Handouts)
  • Pattern Mining Workshop: Gemeinsames Identifizieren von Entwurfsmustern
  • Writers Workshop: Peer Feedback zu schriftlichen Ausarbeitung

Literatur

  • Alexander, C., Ishikawa, S., Silverstein, M., Jacobson, M., Fiksdahl-King, I., & Angel, S. (1977). A pattern language. New York, USA: Oxford University Press.
  • Alexander, C. (1979). The Timeless Way of Building. New York: Oxford University Press
  • Bauer, R., & Waxmann Verlag. (2015). Didaktische Entwurfsmuster: Der Muster-Ansatz von Christopher Alexander und Implikationen für die Unterrichtsgestaltung.
  • Bauer, R., & Baumgartner, P. (2012). Schaufenster des Lernens: Eine Sammlung von Mustern zur Arbeit mit E-Portfolios. (Schaufenster des Lernens.) Münstern: Waxmann
  • Buschmann, F., Henney, K., & Schmidt, D. C. (2007). Pattern-oriented software architecture: Vol. 5. Chichester, England: Wiley.
  • Crumlish, C., & Malone, E. (2009). Designing social interfaces. Cambridge: O’Reilly Media
  • Schuler, D. (2008). Liberating voices: A pattern language for communication revolution. Cambridge, Mass: MIT Press.
  • Schümmer, T., & Lukosch, S. (2007). Patterns for computer-mediated interaction. Chichester, England: John Wiley & Sons.

Spezielle Gebiete der Gamification

Kurzbeschreibung

Das Modul zielt darauf ab, Gamification-Ansätze in Kontexte und Tätigkeiten zu integrieren, ohne dass diese als Spiel aufgefasst werden aber dennoch eine Steigerung der Motivation zu erkennen ist.

Lehrform/SWS

4 SWS: Vorlesung 1 SWS; Projektarbeit 3 SWS

Arbeitsaufwand

Gesamtaufwand 180 Stunden, davon:

  • 18h Vorlesung
  • 108h Projekt
  • 54h Selbststudium

Angestrebte Lernergebnisse

Die Studierenden werden befähigt,

  • Möglichkeiten & Grenzen und somit die Machbarkeit von Gamificationansätzen, sowohl für digitale als auch analoge Systeme, einzuordnen, indem sie den jeweiligen Kontext analysieren und dekonstruieren.
  • Gamification auf eine Tätigkeit in einem gegebenen oder selbst gewählten Kontext anzuwenden, indem sie verhaltenspsychologische Grundlagen und Modelle selektieren, anwenden und kritisch reflektieren, um später eine Motivationssteigerung in der jeweilgen Ausübung zu erreichen.
  • gamifizierte Systeme kritisch zu beurteilen, indem sie Kriterien identifizieren bzw. definieren und entsprechend anwenden, um bestehende Konzepte zu optimieren und deren gesellschaftliche Implikationen zu bewerten.

Inhalt

In dem Modul werden folgende Themen vermittelt:

  • Grundlagen von Gamification
  • Einsatzgebiete verstehen und einordnen
  • Verhaltenspsychologische Grundlagen und Modelle
  • Gesellschaftliche Einordnung
  • Planung und Realisierung von Gamification
  • Unterstützende Werkzeuge und Tools zur Konzeptionierung

Studien-/Prüfungsleistungen

Gewichtung der Prüfungsleistung für die Gesamtnote ist jeweils in Klammern angegeben.

  • Projektpräsentation (30%)
  • Projektdokumentation (70%)

Medienformen

  • Beamer-gestützte Vorlesungen (Folien in elektronischer Form)
  • Materialien zum Selbststudium (Vorlagen, Software-Werkzeuge, Veröffentlichungen)
  • Fallbeispielgestützte Übungen in Gruppen, um die erlernten Modelle und Methoden einzuüben und zu vertiefen

Literatur

  • Deterding, S., &Dixon, D., & Khaled, R., & Nacke, L. (2011). From Game Design Elements to Gamefulness: Defining “Gamification”. Proceedings of the 15th International Academic MindTrek Conference: Envisioning Fu- ture Media Environments. New York, NY, USA. Association for Computing Machinery. ISBN 9781450308168. p. 9–15
  • Huizinga, J., & Nachod, H., & Flitner, A. (2006). Homo ludens: vom Ursprung der Kultur im Spiel. Rowohlt Taschenbuch Verlag
  • Marczewski, A. (2018). Even Ninja monkeys like to play: Unicorn Edition. Gamified UK
  • Chou, Y. (2016). Actionable Gamification: Beyond Points, Badges and Leaderboards. Packt Publishing Ltd.
  • Csikszentmihalyi, M. (1987). Das Flow-Erlebnis: Jenseits von Angst und Langeweile: Im Tun aufgehen. Klett-Cotta
  • Csikszentmihalyi, M., & Larson, R. (2014). Flow and the foundations of positive psychology. Bd. 10. Springer
  • Fogg, B. J. (2019). Tiny habits: the small changes that change everything. Eamon Dolan Books
  • Thaler, R. H., & Sunstein, C. R. (2009). Nudge: Wie man kluge Entscheidungen anstößt. Ullstein eBooks
  • Dobelli, R. (2011). Die Kunst des klaren Denkens. Hanser München
  • Schulte, S. L. (2022). Gamification und Nudging: Wie können die Motivation von Lernenden und die Anwendbarkeit von Lehrmethoden verbessert werden?, TH Köln, https://epb.bibl.th-koeln.de/files/1946/Bachelorarbeit_Simon_Ludwig_Schulte.pdf
  • Koster, R. (2013). Theory of Fun for Game Design. Sebastopol: O’Reilly.
  • Salen, K., & Zimmerman, E. (2007). Rules of play: Game design fundamentals. Cambridge, Mass. [u.a.: The MIT Press].

Spezielle Gebiete der Mathematik

Kurzbeschreibung

Ausbau der mathematisch-abstrakten Analysefähigkeit, der Sicherheit im Umgang mit mathematischen Methoden mit Relevanz für die Informatik.

Lehrform/SWS

4 SWS: Vorlesung 2 SWS; Seminar 2 SWS

Arbeitsaufwand

Gesamtaufwand 150 Stunden, davon

  • 36h Vorlesung
  • 36h Seminar
  • 102h Selbststudium

Angestrebte Lernergebnisse

Mathematische Abstraktion und Fertigkeiten sind unverzichtbare Grundlagen wissenschaftlichen Arbeitens im Bereich der Informatik. Durch den Besuch dieser Veranstaltung sollen Studierende ihre mathematisch-abstrakte Analysefähigkeit weiter ausbauen, ihre Sicherheit im Umgang mit mathematischen Methoden mit Relevanz für die Informatik stärken, die Fähigkeit zur selbständigen Einarbeitung in neue mathematische Sachverhalte erhalten und ihre Beurteilungsfähigkeit im Umgang mit mathematisch-abstrakten Themen erhöhen.

Inhalt

Exemplarische Fragestellungen der Mathematik in der Informatik mit beispielhaften Themen wie:

  • Deskriptive Statistik, Datenanalyse, Visualisierung
  • Schließende Statistik, Trendanalyse
  • Prädikatenlogik
  • gemischt-ganzzahlige Optimierung
  • Simulationsverfahren
  • Differentialgleichung und ihre numerische Lösung

Medienformen

Präsentationsmaterialien, Arbeitsblätter

Literatur

  • Liu, Eric Zhi-Feng, e.a., Web-based Peer Review: The learner as both Adapter and Reviewer, IEEE Transactions on Education, Vol 44, No 3, August 2001
  • Tufte, E.R., The Visual Display of Quantitative Information, Cheshire,CT, Graphics Press 1983
  • Hanke-Bourgeois, M., Grundlagen der Numerischen Mathematik und des Wissenschaftlichen Rechnens, 2. Aufl., Teubner 2006.
  • Siehe ILIAS Modul MAS & SGM, Dokument Allgemeine Hinweise

Storytelling und Narrative Strukturen

Kurzbeschreibung

Das Modul führt in die grundlegenden narrativen Modelle in unterschiedlichen Medien und Kontexten ein. Die Studierenden lernen diese Konzepte zu verstehen und sinnvoll einzusetzen.

Lehrform/SWS

4 SWS: Vorlesung 2 SWS; Projekt 2 SWS

Arbeitsaufwand

Gesamtaufwand 180 Stunden, davon

  • 36h Vorlesung
  • 36h Projekt
  • 108h Selbststudium

Angestrebte Lernergebnisse

Die Studierenden kennen die grundlegenden narrativen Modelle in unterschiedlichen Medien und Kontexten.

Sie haben die Fähigkeit zur Entwicklung eigener medienspezifischer Erzählformen und können für diese, unter Berücksichtigung zielgruppenspezifischer Bedürfnisse, narrativen Content erschaffen. Sie haben die notwendige Fertigkeit zur Analyse, Diskussion und kritischen Betrachtung der in den verschiedenen Medien unterschiedlich verwendeten narrativen Modelle.

Die Studierenden haben die Entwicklungs- und Methodenkompetenz auf dem Gebiet des Storytelling in unterschiedlichen Medien und Arbeitsumgebungen.

Pragmatisches Ziel ist es, in den unterschiedlichsten Berufsfeldern digitaler Medien die Entwicklung und den Einsatz narrativer Strukturen zu beraten, zu planen oder zu verantworten.

Inhalt

  • Storytelling Grundlagen
  • dramaturgische Erzähl-Muster: Plot-Point-Modell und Heldenreise
  • Anwendung in verschiedenen Kontexten wie Film, Computerspiel, Entwicklungsumgebung und Kommunikation

Medienformen

  • Beamer-gestützte Vorlesungen (Folien in elektronischer Form)
  • Beispiele aus verschiedenen Medien in elektronischer Form
  • Projektentwicklungstools
  • Projektarbeit in Teams, um die erlernten Methoden und Techniken einzuüben und zu vertiefen

Literatur

  • Field, Syd (1987): Drehbuchschreiben für Film und Fernsehen, München
  • Fuchs, Werner T. (2013): Warum das Gehirn Geschichten liebt, Haufe-Lexware GmbH. Freiburg
  • Vogler, Christopher (2007): Die Odyssee des Drehbuchschreibens. Zweitausendeins. Frankfurt a. M.

Ubiquitous Computing

Kurzbeschreibung

Ubiquitous Computing (dt. etwa: Allgegenwärtigkeit digitaler Informationsverarbeitung) ist ein technologisches Paradigma, das von einer fortschreitenden Durchdringung unseres Alltags mit digitalen informationsverarbeitenden Einheiten ausgeht. Aktuelle Beispiele für die Anreicherung von Alltagsgegenständen mit Computern sind:

  • Heizung + Computer = Google Nest
  • Lampe + Computer = Philips Hue
  • Uhr + Computer = Apple Watch Während in der Mainframe-Ära viele Benutzer als Experten auf einem einzigen Computer arbeiteten („Mainframe Computing“), wurde die Desktop-Ära insbesondere durch eine persönliche Beziehung eines Benutzers mit seinem Computer geprägt („Personal Computing“). Das Zeitalter eines omnipräsenten Computers („Ubiquitous Computing“) zeichnet sich durch miniaturisierte und vernetzte Computer aus, die nicht zwingend eine explizite Aufmerksamkeit oder Interaktion erfordern, sondern den Benutzer im Alltag intelligent unterstützen. Der Smartphone-Boom der letzten Jahre ist ein Zwischenstadium dieser Entwicklung und setzt sich schon jetzt beispielsweise in Form von Wearables und Smart Home weiter fort. Dieses WPF verfolgt einen forschungs-orientierten Ansatz: Nach einer Einführung in das Thema durch den Dozenten erarbeiten die Teilnehmer in Teams eigene forschungsorientierte Ideen, die sie in seminaristischem Unterricht und Projekten umsetzen.

Lehrform/SWS

4 SWS: Vorlesung 1 SWS; Seminar 3 SWS

Arbeitsaufwand

Gesamtaufwand 180 Stunden, davon

  • 18h Vorlesung
  • 54h Praktikum / Projekt
  • 108h Selbststudium

Angestrebte Lernergebnisse

Nach der Teilnahme am WPF können die Studierenden selbstständig und forschungsorientiert Systeme des Ubiquitous Computing entwickeln, indem sie im WPF

  • eine forschungs-orientierte Fragestellung für ein Projekt definieren,
  • ihr Projekt in Bezug setzen zu wissenschaftlicher Literatur,
  • ein System entwickeln, das einen forschungs-orientierten Beitrag liefert
  • und ihre Ergebnisse als Publikation aufbereiten und präsentieren. Dies versetzt die Studierenden in die Lage, später eigene forschungs-orientierte Projekte im Studium (bspw. Masterthesis) oder der industriellen Forschung und Entwicklung zu realisieren – insbesondere im Kontext von Ubiquitous Computing.

Inhalt

  • Three Eras of Computing
  • Foundations of Ubiquitous Computing
  • Ubiquitous Computing Terminology
  • Today’s Ubiquitous Computing
  • Context and Context-awareness
  • Related Trends

Studien-/Prüfungsleistungen

Gewichtung der Prüfungsleistung für die Gesamtnote ist jeweils in Klammern angegeben.

  • Projektdokumentation in Form einer wissenschaftlichen Publikation (100%)

Medienformen

  • Beamer-gestützte Vorlesungen (Folien in elektronischer Form im Netz)
  • Materialien zum Selbststudium (Vorlagen, Software-Werkzeuge, Veröffentlichungen)
  • Projekte in Gruppen, um die erlernten Konzepte, Modelle und Methoden einzuüben und zu vertiefen (Seminarraum, Rechnerlabor).

Literatur

  • Weiser, Mark: The computer for the 21st century. Scientific American, 265(3):66–75, 1991.
  • Friedemann Mattern: Die Informatisierung des Alltags. Springer, 2007.
  • Krumm, John: Ubiquitous Computing Fundamentals. CRC Press, 2010.
  • Chalmers, Dan: Sensing and Systems in Pervasive Computing. Springer, 2011.
  • Poslad, Stefan: Ubiquitous Computing: Smart Devices, Environments and Interactions. 2009.
  • wissenschaftliche Publikationen aus der Veranstaltung

Vertiefungsworkshop 1

Kurzbeschreibung

Ziel dieses Workshops ist es Fähigkeiten zu erwerben, um selbständig eine Idee oder Produkt betriebswirtschaftlich holistisch zu beschreiben, zu analysieren und zu bewerten indem sie z.B. (Inhalte können je nach Semester variieren) Marktrecherchen durchführen ein Geschäftsmodel für eine Idee entwerfen Elemente einer Markteintrittsstrategie ableiten eine Finanzplanung entwerfen diese Elemente in einem Businessplan zusammenfassen und präsentieren, um Businesspläne für eine Gründung oder Produktinnovation im Unternehmen selbst zu verfassen und bewerten zu können.

Lehrform/SWS

Projektarbeit

Arbeitsaufwand

90 Stunden

Angestrebte Lernergebnisse

Ziel dieses Workshops ist es Fähigkeiten zu erwerben, um selbständig eine Idee oder Produkt betriebswirtschaftlich holistisch zu beschreiben, zu analysieren und zu bewerten indem sie z.B. (Inhalte können je nach Semester variieren) Marktrecherchen durchführen ein Geschäftsmodel für eine Idee entwerfen Elemente einer Markteintrittsstrategie ableiten eine Finanzplanung entwerfen diese Elemente in einem Businessplan zusammenfassen und präsentieren, um Businesspläne für eine Gründung oder Produktinnovation im Unternehmen selbst zu verfassen und bewerten zu können.

Inhalt

  • Geschäftsmodell für eine eine Technologie/Idee entwerfen (Business Model Canvas)
  • Geschäftsmodell strukturiert und ökonomisch durchleuchten und bewerten (Businessplan mit Finanzplanung)
  • Überzeugend und prägnant eine Geschäftsidee vorstellen (Pitch)

Medienformen

Seminar

Literatur

  • NUK (2021): Handbuch zum Businessplan-Wettbewerb
  • Nagl A. (2014): Der Businessplan
  • Osterwalder et al. (2010): Business Model Generation
  • Osterwalder et al. (2013): Value Proposition Desing

Vertiefungsworkshop 2

Kurzbeschreibung

Ziel des Workshops ist die wissenschaftliche Verwertung des Projektes in Form von Artikeln, Förderanträgen uä. Dazu werden Kenntnisse vermittelt, die die Teilnehmenden in die Lage versetzen sollen, Projektergebnisse in einem wissenschaftlichen Beitrag (z.B. für eine Konferenz, Zeitschrift, …) darzustellen und zu refelektieren sowie auf dieser Grundlage einen Drittmittel-Antrag zu stellen.

Lehrform/SWS

Projektarbeit

Arbeitsaufwand

90 Stunden

Angestrebte Lernergebnisse

Ziel des Workshops ist die wissenschaftliche Verwertung des Projektes in Form von Artikeln, Förderanträgen uä. Dazu werden Kenntnisse vermittelt, die die Teilnehmenden in die Lage versetzen sollen, Projektergebnisse in einem wissenschaftlichen Beitrag (z.B. für eine Konferenz, Zeitschrift, …) darzustellen und zu refelektieren sowie auf dieser Grundlage einen Drittmittel-Antrag zu stellen.

Inhalt

Ziel des Workshops ist die wissenschaftliche Verwertung des Projektes in Form von Artikeln, Förderanträgen uä. Dazu werden Kenntnisse vermittelt, die die Teilnehmenden in die Lage versetzen sollen, Projektergebnisse in einem wissenschaftlichen Beitrag (z.B. für eine Konferenz, Zeitschrift, …) darzustellen und zu refelektieren sowie auf dieser Grundlage einen Drittmittel-Antrag zu stellen.

Medienformen

Seminar

Literatur

Je nach Studienschwerpunkt und fachlicher Aufgabe

Visual Computing

Allgemeines

Der Studienschwerpunkt „Visual Computing” steht an der Schnittstelle von Computergrafik, Computer Vision, Mensch-Maschine-Kommunikation, Bild- und Videoverarbeitung, sowie Visualisierung. Er beschäftigt sich dabei mit der Verarbeitung jeglicher Art von visueller Information. Diese bilden besondere Herausforderungen in Bezug auf Form, Masse, Inhalt und bedürfen spezieller Handhabung in Form von spezialisierten Datenstrukturen, mathematischer und physikalischer Grundlagen und geeigneter Rechnermodelle zur Beschreibung der realen Sacheverhalte, so etwa Form, Aussehen und Interaktion. Dabei konzentriert sich der Schwerpunkt Visual Computing sowohl auf die Synthese (Bilderzeugung, Darstellung visueller Information) wie die Analyse (Extraktion von Bildinformation).

Zielsetzungen

Ziel des Studienschwerpunktes Visual Computing ist es, den Studierenden ein solides Fundament bildbasierter und bildgebender Verfahren zu vermitteln, indem die Entwicklung praktischer Algorithmen und Programme aufbauend auf ihren theoretischen Grundlagen erlernt wird. Dabei wird, bedingt durch ein extrem dynamisches Umfeld, wie es im Bereich Visual Computing gegeben ist, der Schwerpunkt auf die langfristige Sicherung der Qualifikation und weniger auf das Erlernen spezifischer Werkzeuge oder Verarbeitungsprozesse gelegt. Die Studierenden werden in die Lage versetzt, ihre entwickelten Applikationen zu bewerten, zu präsentieren und auf ihre ethischen Konsequenzen hin zu prüfen.

Im Bereich der Bildsynthese können die Studierenden interaktive Anwendungen zur Erzeugung von 2D- und 3D-Darstellungen auf Basis rechnerinterner Daten erstellen. Diese Daten können aus Messungen, Simulationen, oder Syntheseprozessen stammen. Im Bereich der Bildanalyse und -verarbeitung werden die Studierenden in die Lage versetzt semantische Informationen, welche für die jeweilige Anwendung relevant sind, aus den Bilddaten zu extrahieren. In der Industrie wird dies bspw. zur Automatisierung und Produktionssteuerung, Qualitätskontrolle, medizinischer Bildverarbeitung, Mustererkennung, Entwicklung autonomer Systeme oder 3D Rekonstruktion eingesetzt.

Berufsbilder

Die hohe Interdisziplinarität ist ein Innovationsfaktor und bietet Schlüsseltechnologien zur Lösung aktueller Problemstellungen in der Informatik.

Typische Bereiche in denen Absolventen des Schwerpunktes arbeiten sind bspw.:

  • Simulatorenentwicklung für Virtual Engineering, Medizintechnik oder den Automotive Bereich
  • Visuelle Datenanalyse / Visual Analytics
  • Anwendungsentwicklung für Virtual- und Augmented Reality, Medizintechnik, Robotik, Animation und Bildsynthese
  • Game Development (Rendering Engineer)
  • Anwendungsentwicklung für Design- und Grafikprogramme

Anwendungen des Visual Computing finden sich in den verschiedensten Bereichen, bspw. in der

  • Unterhaltungsindustrie (Visuelle Effekte, Computerspiele, Filmindustrie, 360° und 3D Videos)
  • Medizin (medizinische Bildverarbeitung, digitale Operationsplanung)
  • Automobilindustrie (Fahrerassistenzsysteme)
  • industriellen Fertigung (visuelle Qualitätskontrolle)
  • Internettechnologien und Mobilgeräte (Remote Rendering, Multimediale Datenbanken, Augmented Reality Anwendungen) und
  • digitalen Fotografie.

Der Schwerpunkt Visual Computing bietet hervorragende Jobaussichten in wachsenden Industriezweigen wie maschinelles Sehen, der optischen Industrie, medizinische Bildverarbeitung, Automobilindustrie, Computerspiele und Mediendesign. Absolventinnen können sowohl als SoftwareentwicklerIn in den oben genannten Branchen tätig sein, aber auch als GestalterIn von Benutzeroberflächen sowie in Projektmanagement, und Qualitätssicherung wirken. Sehr gute Chancen gibt es auch im Bereich der Start-Up Gründungen.

Schwerpunktspezifische Pflichtmodule

Visualisierung

Kurzbeschreibung

Die Studierenden sollen in die Lage versetzt werden, abstrakte, vorwiegend numerische Datenbestände in 2-und 3-dimensionalen Repräsentationen zu visualisieren und mit interaktiven Methoden zu untersuchen, um Strukturen aufzudecken, Hypothesen abzuleiten und zu verifizieren, sowie Ergebnisse zu kommunizieren. Die Studierenden sind in der Lage, die aus modernen Simulations- und Messmethoden resultierenden umfangreichere Datenvolumina durch Visualisierungsverfahren einer Analyse zuzuführen. Dies wird sowohl anhand von theoretischen Grundlagen, der Analyse und Präsentation aktueller Forschungsergebnisse als auch der Verifikation der erworbenen Kenntnisse an eigenen Visualisierungen vermittelt.

Lehrform/SWS

4 SWS: Vorlesung 1 SWS; Seminar / Workshops 2 SWS; Projekt 1 SWS

Arbeitsaufwand

Gesamtaufwand 180 Stunden, davon

  • 18h Vorlesung
  • 18h Workshops
  • 18h Seminar
  • 18h Projekt
  • 102h Selbststudium

Angestrebte Lernergebnisse

  • Die Studierenden sollen in die Lage versetzt werden, abstrakte, vorwiegend numerische Datenbestände in 2-und 3-dimensionalen Repräsentationen zu visualisieren und mit interaktiven Methoden zu untersuchen, um Strukturen aufzudecken, Hypothesen abzuleiten und zu verifizieren sowie Ergebnisse zu kommunizieren.
  • Die Studierenden sind in der Lage, die aus modernen Simulations- und Messmethoden resultierenden umfangreicheren Datenvolumina durch Visualisierungsverfahren einer Analyse zuzuführen. Dies wird sowohl anhand von theoretischen Grundlagen, der Analyse und Präsentation aktueller Forschungsergebnisse als auch der Verifikation der erworbenen Kenntnisse an eigenen Visualisierungen vermittelt.
  • Die Studierenden sind fähig, Problemstellungen grundlagenbasiert, systemanalytisch und multiperspektivisch zu analysieren, zu formulieren, zu formalisieren und durch geeignete Visualisierungen zu lösen sowie diese Lösungen kritisch zu evaluieren.
  • Anhand eigener Recherche vertiefen die Studierenden ihre Fähigkeit, sich eigenständig in neue Themenbereiche einzuarbeiten, sowie Problemstellungen, Technologien und wissenschaftliche Erkenntnisse im Bereich der Visualisierung in ihre Projekte einzubeziehen und für eine effektive Lösung aktueller Fragestellungen anzuwenden. Dafür bereiten sie wissenschaftliche Arbeiten für unterschiedliche Zielgruppen auf und präsentieren diese fundiert und überzeugend. Das erworbende Wissen wird in einer eigenen interaktiven Visualisierung angewandt und gefestigt.
  • Die Studierenden lernen ihre und andere Visualisierung zu verstehen, zu bewerten und angemessen in eigene wissenschaftliche Arbeiten einfließen zu lassen.
  • Das erworbene Können kann in verschiedensten Bereichen eingesetzt werden, um als Datenanalyst, in der Qualitätskontrolle oder Informationsvisualisierung tätg zu werden.

Inhalt

Grundlagen der Visualisierung und Exploration mehrdimensionaler Daten, aktuelle Visualisierungsverfahren und Interaktionsverfahren. Darüber hinaus werden Grundlagen der statistischen Datenanalyse und der 3D-Computergrafik einbezogen. Im speziellen, aber nicht ausschließlich, werden folgende Themen behandelt:

  • Design Prinzipien
  • Daten Modelle
  • Visuelle Parameter
  • Interaktion
  • Netzwerke
  • Prozesse
  • Graphen
  • Hochdimensionale Daten
  • Textvisualisierung
  • Maps
  • Wahrnehmung
  • Farbe
  • Kognition
  • Story Telling

Medienformen

  • Beamergestützte Vorlesung
  • Beamergestützte Seminarvorträge
  • Kombinierte Workshops aus beamergestütztem Vortrag und praktischer Übung am Rechner
  • Projekt in Kleingruppen, um die erlernten Methoden und Techniken einzuüben und zu vertiefen (Rechnerlabor)

Literatur

  • Tufte, E.R., The Visual Display of Quantitative Information, Cheshire,CT, Graphics Press 1983, und Envisioning Information, Cheshire,CT, Graphics Press 1994
  • Murray, S.: Interactive Data Visualization for the Web, O’Reilly
  • Meirelles, I.: Design for Information, Rockport
  • Berger,W., Grob,H.L.: Präsentieren und Visualisieren -mit und ohne Multimedia, dtv 2002
  • Schumann,H., Müller,W.; Visualisierung -Grundlagen und allgemeine Methoden; Springer 2000, ISBN 3-540-64944-1
  • Data-driven Documents D3, d3js.org

Wahlpflichtmodul 1

Kurzbeschreibung

Frei aus dem Katalog der Pflicht- und Wahlpflichtmodule der Masterstudiengänge der Informatik wählbar, ausgenommen der drei Grundlagenmodule und der drei Schwerpunktmodule des gewählten Studienschwerpunktes lt. Studienverlaufsplan. Ein Katalog mit weiteren Angeboten wird nach Maßgabe des Beschlusses des Fakultätsrats der Fakultät für Informatik und Ingenieurwissenschaften zusammengestellt und durch Aushang und auf den Webseiten der Fakultät bekannt gemacht.

Arbeitsaufwand

180 Stunden

Wahlpflichtmodul 2

Kurzbeschreibung

Frei aus dem Katalog der Pflicht- und Wahlpflichtmodule der Masterstudiengänge der Informatik wählbar, ausgenommen der drei Grundlagenmodule und der drei Schwerpunktmodule des gewählten Studienschwerpunktes lt. Studienverlaufsplan. Ein Katalog mit weiteren Angeboten wird nach Maßgabe des Beschlusses des Fakultätsrats der Fakultät für Informatik und Ingenieurwissenschaften zusammengestellt und durch Aushang und auf den Webseiten der Fakultät bekannt gemacht.

Arbeitsaufwand

180 Stunden

Wahlpflichtmodul 3

Kurzbeschreibung

Frei aus dem Katalog der Pflicht- und Wahlpflichtmodule der Masterstudiengänge der Informatik wählbar, ausgenommen der drei Grundlagenmodule und der drei Schwerpunktmodule des gewählten Studienschwerpunktes lt. Studienverlaufsplan. Ein Katalog mit weiteren Angeboten wird nach Maßgabe des Beschlusses des Fakultätsrats der Fakultät für Informatik und Ingenieurwissenschaften zusammengestellt und durch Aushang und auf den Webseiten der Fakultät bekannt gemacht.

Arbeitsaufwand

180 Stunden

Weaving the Web

Der Titel des Studienschwerpunkts «Weaving the Web» wurde gewählt, da neben dem klassischen Software Engineering vor allem auch die Integration eigener Produkte und Dienste in das Web thematisiert wird.

Zielsetzungen

Im Studienschwerpunkt wird die Entwicklung von Produkten und Diensten im Web in den Mittelpunkt gestellt. Dabei wird der gesamte Lebenszyklus von der Erarbeitung einer Vision, der eigentlichen Software Entwicklung bis hin zu der Verwertung als Produkt und/oder Publikation adressiert.

Als charakterisierende Merkmale für die Entwicklung von Produkten und Diensten im Web stehen:

  • die Einbettung in ein Netz von Prozessen und Informationsflüssen, die Dienste, Informationen, Personen und Geräte im Web zusammenfassen,
  • der Fokus auf Offenheit, sowohl bei den verwendeten Technologien, Frameworks und Plattformen, als auch die Haltung in der Kommunikation im Team und gegenüber der Community und
  • die konsequente Anwendung agiler Vorgehensmodelle, sowie die Nutzung des Wissens und des kreativen Potentials von Nutzern durch Community Managenent.

Berufsbilder

Die Vernetzung von Informationen, Diensten, Daten und «Dingen» über das World Wide Web bietet Chancen, die das Geschäft in vielen Branchen tief greifend verändern. Aber auch die Risiken, die mit dieser Vernetzung einhergehen, treten in den Vordergrund. Für die Konzeption, Realisierung und Etablierung von Systemen im Ökosystems des Web werden die Absolventinnen und Absolventen des Schwerpunkts «Weaving the Web» qualifiziert. Diese Qualifikation ist in verschiedenen Berufsbildern der Informatik gefordert.

Entwickler und Entwicklerin von Web Anwendungen z.B. in Web Agenturen oder Softwarehäusern

Hier tritt neben der Fähigkeit der Konzipierung und Entwicklung von Apps und Browser-basierten Anwendungen die Herausforderung, ein adäquates Netz von Diensten und Daten aus dem Web als Grundlage zu konzipieren und umzusetzen. Auch die gezielte Interaktion mit Communities um Web Technologien und Fragen des Web ist spezifisch für dieses Berufsbild.

Architekt oder Architektin für Web Projekte in größeren Unternehmen oder Organisationen

Auch für die Konzeption und Entwicklung von IT Prozessen innerhalb größerer Unternehmen beanspruchen Technologien des Web und Services aus dem Web eine immer wichtigere Rolle. In diesem Kontext ist die Bewertung von Chancen und Risiken der Nutzung von Services des Web eine wichtige Qualifikation ebenso wie die Fähigkeit zur Teilhabe an Web communities.

Gründer oder Gründerin von Start Ups im innovativen Web Umfeld

Das Web ist ein hervorragendes Umfeld für Start Ups, da mit geringem Kapitaleinsatz und hoher Innovationskraft Produkte und Dienste erfolgreich positioniert werden können.

Berater oder Beraterin für die Integration von Prozessen via Web

Die Informatik, generell, aber besonders innovative und schnelllebige Felder wie das Web bietet sehr gute Möglichkeiten, aktuelles Wissen als Berater oder Beraterin in Unternehmen einzubringen.

Web Enthusiast oder Web Enthusiastin

Neben den Auswirkungen des Web auf die Geschäftsfelder von Unternehmen hat das Web auch weit reichende gesellschaftliche Wirkungen. Hier hat sich eine Szene gebildet, in der Menschen auf Basis ihrer Web Kompetenz öffentliche Präsenz erlangen, die für publizistische Tätigkeit und Beratung von öffentlichen Verwaltungen und Unternehmen genutzt wird.

Schwerpunktspezifische Pflichtmodule

Web Architekturen

Kurzbeschreibung

In diesem Modul werden erweiterte Themen im Bereich Web Architekturen behandelt.

Lehrform/SWS

4 SWS: Seminar 2 SWS, Workshop 2 SWS

Arbeitsaufwand

Gesamtaufwand 180 Stunden, davon

  • 36h Seminar
  • 36h Workshop
  • 108h Selbststudium

Learning Outcomes

Studierende können Architekturen für Webanwendungen entwerfen indem sie

  • Architekturstile im Web analysieren und auswählen
  • über geeignete Technologien entscheiden und begründen
  • neues Wissen im Bereich Web Architekuren sich selber aneignen und
  • anderen Studierenden das elernte Wissen strukturiert vermitteln

um später komplexe Web Architekturen mit hohen Qualitätsanforderungen zu entwickeln, implementieren und evaluieren.

Inhalt

  • REST und seine Contraints
  • Intermediäre Systeme
    • Caching
    • Content Delivery Networks
    • Web Application Firewalls (WAF)
    • API Gateways
  • Streaming im Web
    • HTTP Streaming
    • WebSockets Streaming
    • WebRTC
  • Progressive Web Apps (PWA)
  • Event-Basierte Architekturen
  • Serverless Architekturen
  • Sicherheit in REST-basierten Systemen
    • OAuth/OpenID Connect
    • HTTP Signaturverfahren
    • Request Smuggling/HTTP Desync
    • CPDoS
  • Protokolle im Web
    • HTTP1/HTTP2/HTTP3
    • QUIC
    • GraphQL
    • gRPC
  • Dezentrale Kommunikation mit Matrix Protokoll

Medienformen

Präsentationsmaterialien

Literatur

TBA

Web Technologien

Kurzbeschreibung

In Modul werden fortgeschrittene Herangehensweisen, Technologien, Konzepte und Implementierungsansätze im Kontext Web-basierter Anwendungen behandelt.

Lehrform/SWS

4 SWS: Seminar 2 SWS, Workshop 2 SWS

Arbeitsaufwand

Gesamtaufwand 180 Stunden, davon

  • 36h Seminar
  • 36h Workshop
  • 108h Selbststudium

Angestrebte Lernergebnisse

Die Studierenden können aus verschiedenen Technologien, Implementierungskonzepten und -methoden, sowie Frameworks und Best-Practices sowohl auswählen, als auch die getroffene Auswahl fachlich begründen und dokumentieren, indem sie in einem mit laufenden Projekt auf Featurerequests reagieren, um eine Web-basierte Anwendung möglichst nachhaltig und umsichtig entwickeln zu können.

Die Studierenden sind in der Lage, neue Technologien und Strömungen im Kontext des Webs zu erkennen und anderen diese näher zu bringen, indem sie Drafts, Proposals und Reviews im Gegenstandsbereich recherchieren, durchdringen, bewerten und einordnen und einen Workshop dazu entwickeln und diesen durchführen, um die Zukunftsfähigkeit der eigenen Skills, des Teams und des Projekts sicher zu stellen.

Inhalt

  • Technologiescouting und -Bewertung
  • Collaborative Development
  • Studentische Workshops zu verschiedenen Themen

Voraussetzungen

Um an diesem Modul erfolgreich teilnehmen zu können sind einschlägige Kenntnisse, Fertigkeiten und Erfahrungen im Bereich Web-Technologien und Web-Development erforderlich. Eine Orientierung bietet hier die Web Developer Roadmap von Kamran Ahmed. Enntsprechend der Empfehlung «Required for any path» sollten Sie gut Kenntnisse und Fähigkeiten haben in:

  • Versionskontrolle via GIT
  • SSH und Terminalnutzung
  • Wesentliche Protokolle und Strukturen im Web
  • Algorithmen und Datenstrukturen
  • Semantische Versionierung
  • Nutzung von APIs
  • Design Patterns

Im Bereich Frontend Development sollten Sie mit folgenden Themen und Techniken vertraut sein:

  • Grundlagen des Web
  • HTML, CSS & Javascript
  • Web Security
  • Package Managers (npm)
  • CSS Präprozessoren
  • Task Runner

Im Bereich Backend Development sollten Sie mit folgenden Themen und Techniken vertraut sein:

  • Serverseitige Programmierung (Javascript, PHP, Java, Ruby, o.Ä.)
  • Datenbanken
  • Deployment
  • Architekturpattern
  • Webserver

Medienformen

Präsentationsmaterialien