Kurzinformationen zu den Projektgruppen

Wintersemester 2024/25

Dr. Marcus Handte, Alexander Julian Golkowski, Prof. Dr. Pedro Marrón / AG MarrónMicroChar – Characterization of micro-mobility offers

From a technical perspective, the project group will encompass the development of statistical models for the availability and the typical usage patterns of micro-mobility offers, the collection and processing Personalized motorized transport is an important source of carbon dioxide emissions. With initiatives such as the 49€ ticket, the federal government is actively incentivizing citizens to switch to public transportation to reduce the carbon dioxide footprint of their everyday mobility. However, despite this cost reduction for public transportation realized by the 49€ ticket, many citizens are reluctant to change their habits. Besides from reduced convenience, many persons state that the mobility offers available in their region do not match their mobility needs or do not exhibit the necessary reliability. If available in a region, micro-mobility offers such as bike sharing or e-scooter sharing exhibit the potential to close existing gaps in the public transportation system, e.g., by providing fast connections from a transportation hub to nearby destinations. However, since most sharing systems do not support reservations, they are often considered to be unreliable.

The goal of the MobyDex research project is to provide a comprehensive web-based platform to analyze the public transportation options available at a regional level. By comparing the mobility demand with the available offers, the platform shall eventually support the identification of potentials for improving the existing mobility offers. At the present stage the MobyDex platform supports basic analyses of traditional public transport offers (e.g. train and bus connections). The goal of the project group is to expand the existing functions to provide integrated support for micro-mobility offers to capture their impact on the expected travel duration.

of large volumes of usage data, the customization of existing routing algorithms and the visualization of spatial data. For the implementation, we will be using Java/JakartaEE (backend service), Typescript/Angular (web frontend) as well as Python/Scikit-Learn (data analyses).

From a theoretical perspective, the project group will cover concepts related to the processing of spatial data, such as routing, visualization, etc. In addition, the participants will prepare individual seminar talks and papers on selected research topics related to mobility.

Wilhelm Koop, M.Sc., Ole Werger, M.Sc., Prof. Dr. Volker Gruhn / AG GruhndigitalEyes - Digital support for visually impaired people on public transport

Alleine in NRW gibt es über 20.000 sehbehinderte Menschen.

Die Alltagsbewältigung ist für sehbehinderte Menschen häufig herausfordernd.

Ein Problem besteht darin, sich mit dem ÖPNV fortzubewegen und die richtigen Bahnen und Busse zu finden.

Zwar stehen die Fahrpläne in der Regel digital zur Verfügung, allerdings ist im alltäglichen Betrieb, Variation in der korrekten Reihenfolge der Zug-/Buseinfahrten vorhanden. Auch an Haltestellen an denen mehrere Busse stehen, ist es für sehbehinderte Menschen nicht ohne fremde Hilfe möglich den Richtigen zu identifizieren.

Ziel der Projektgruppe digitalEyes ist es, hierbei zu unterstützen. Es soll eine (Cross-Plattform)App entwickelt werden, welche das aktuelle Videobild auswertet und mit Hilfe von Offline-ML-Verfahren herausfindet, welche Linie gerade einfährt oder vor einem steht und eine zielgruppengeeignete Ausgabe ermöglicht.

David Paaßen, M.Sc., Tobias Cloosters, M.Sc., Prof. Dr. Lucas Davi / AG DaviRustFuzz - Building a Fuzzing-Based Testing Framework for Your Unsafe Rust Code

Aufgrund der Vielzahl von Sicherheitslücken in C und C++ Programmen, haben Google, Microsoft und die US-Regierung erst kürzlich empfohlen, Softwareentwicklung zukünftig in der Programmiersprache Rust durchzuführen. Tatsächlich werden die ersten Windows Treiber in Rust angeboten. Dies überrascht nicht, da Rust sowohl hohe Sicherheit gegen Memory Exploits (Buffer Overflow) bietet als auch die Ausführung von Programmcode nicht verlangsamt. Zu schön, um wahr zu sein: Viele Entwickler stehen vor der Herausforderung komplexe Programme vollständig in Rust zu schreiben. Um diesen Entwickler gerecht zu werden, wird aus Kompatibilitätsgründen sogenannter Rust Unsafe Code unterstützt. Dieser erlaubt es dem Entwickler ausgewählte Programmteile in C zu schreiben und diese in den Rust Programmcode einzubinden. Erste Studien weisen darauf hin, dass dieser Mechanismus in vielen Rust Programmen genutzt wird. Nun stellt sich die Frage, wie sicher die Programmteile in der Rust Unsafe Umgebung sind. Glücklicherweise gibt es bereits viele automatisierte Schwachstellenanalyse-Werkzeuge, allen voran das Fuzzing, welches Sicherheitslücken automatisiert aufspürt.

Im Rahmen der PG erforschen wir existierende Fuzzing-Methoden, die sich besonders für den Einsatz in Rust-Programmen eignen. Es wird eine Testing-Umgebung sowie Testsets aus populären und in der PG entwickelten Rust-Programmen erstellt. Diese sollen genutzt werden, um die Effektivität existierender Fuzzing-Methoden zu vergleichen. Den Teilnehmern dieser PG bietet sich die einmalige Gelegenheit sowohl die Programmiersprache Rust als auch den Umgang mit verschiedenen Sicherheitstools (mit Fokus auf Fuzzing-Methoden) zu erlernen. Bei entsprechendem Erfolg soll die entwickelte Testing-Umgebung veröffentlicht werden und in der Zukunft als ein wichtiger Baustein bei der sicheren Entwicklung von Rust Programmen (mit Rust Unsafe Programmteilen) dienen.

Carina Liebers, M.Sc., Niklas Pfützenreuter, M.Sc., David Goedicke, M.Sc., Donald Degraen, M.Sc., Prof. Dr. Stefan Schneegaß / AG SchneegaßGG VR - Gesture Gathering using VR Games

Our project group will go through an end-to-end development process of a VR game. From ideation to release on the Oculus App Store, we will design an engaging and convincing game, resulting in a high-quality product ready for publication, focussing on game design and user experience. The work will start with developing storyboards that are iteratively refined and extended throughout the project. The actual implementation will use pre-existing 3D models from various sources, such as the Unity Asset Store, to optimize the game development process. A core aspect of the game will be to incorporate methods to gather player data, such as gestures and interactions performed by the player. After releasing the game on the Oculus Store, we will collect input data from a broad player base, which might be used in further studies to advance our understanding of gesture usage in VR.

Unsere Projektgruppe wird einen durchgängigen Entwicklungsprozess eines VR-Spiels durchlaufen. Angefangen bei der Ideenfindung bis hin zur Veröffentlichung im Oculus App Store konzipieren wir ein ansprechendes und überzeugendes Spiel, das zu einem hochwertigen, veröffentlichungsreifen Produkt führt. Die Arbeit beginnt mit der Entwicklung von Storyboards, die im Laufe des Projekts iterativ verfeinert und weiterentwickelt werden. Für die eigentliche Umsetzung werden bereits existierende 3D-Modelle aus verschiedenen Quellen wie dem Unity Asset Store verwendet, um den Entwicklungsprozess des Spiels zu optimieren. Ein zentraler Aspekt des Spiels wird die Integration von Methoden zur Erfassung von Spielerdaten sein, wie Gesten und Interaktionen des Spielers. Die Veröffentlichung des Spiels im Oculus Store zielt darauf ab Eingabedaten von einer breiten Spielerbasis zu sammeln, die in weiteren Studien verwendet werden können, um unser Verständnis der Gestenverwendung in VR zu verbessern.