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16.11.2017

Herausragende Leistung in Technik und Gesellschaft

Preise für Abschlussarbeiten und DAAD-Preis an der TU Darmstadt verliehen

Herausragende Leistungen von Studierenden hat die TU in einer Feierstunde am 15. November öffentlich gewürdigt: Das Präsidium der TU hat gemeinsam mit den Preisstiftern Datenlotsen GmbH, Dreßler Bau GmbH, Liebig-Gruppe, CEOS GmbH und Deutscher Akademischer Austauschdienst sehr gute Bachelor- und Masterarbeiten sowie das gesellschaftliche und kulturelle Engagement einer ausländischen Studentin ausgezeichnet.

Alle Bilder: Gregor Rynkowski

Datenlotsen-Preis (je 2.500 Euro)

Masterarbeit von Bianca Löw, Fachbereich Rechts- und Wirtschaftswissenschaften
„IT Security Behavior on Mobile Devices“

Im Zeitalter der Digitalisierung und der verstärkten Nutzung mobiler Endgeräte steigt die Relevanz von IT-Sicherheit.

Allein technische Sicherheitsmaßnahmen sind dabei nicht ausreichend. Der Nutzer trägt durch sein Verhalten, zum Beispiel das Anklicken von Links oder die Installation von Updates, maßgeblich selbst zum Sicherheitslevel seines Geräts bei. Aus diesem Grund untersucht diese Abschlussarbeit die Einflussfaktoren und Hintergründe des IT-Sicherheitsverhaltens von Nutzern mit speziellem Fokus auf mobile Endgeräte. In einer groß angelegten Studie mit über hundert Teilnehmern wurde das Forschungsmodell zum IT-Sicherheitsverhalten belegt. Zum anderen zeigte die Untersuchung der monetären Wichtigkeit von IT-Sicherheit, dass die Mehrheit der Teilnehmerinnen und Teilnehmer nicht bereit war, für IT-Sicherheit zu bezahlen.

Masterarbeit von Hany Abdulsamad, Fachbereich Informatik
„Stochastisch optimale Regelung mit linearisierten Modellen“

Trajektorien-orientiertes Reinforcement Learning beschäftigt sich mit der iterativen Verbesserung einer Steuerungsstrategie, basierend auf lokalen Approximationen der Dynamik und Gütefunktion eines hochkomplexen Systems.

Die Stabilität dieser Lernverfahren hängt sehr stark von der Gültigkeit dieser Approximationen ab. Im Rahmen dieser Arbeit wird eine neue Regularisierung für die Entwicklung der Steuerungsstrategie untersucht, die den Abstand zwischen zwei aufeinanderfolgenden State-Action-Verteilungen begrenzt und damit die Gültigkeit der Approximationen sicherstellt. Diese Regularisierung hat die Form einer neuen Beschränkung des allgemeinen Optimierungsproblems und wird durch eine Divergenz aus der Informationstheorie quantifiziert. Desweiteren wird eine zusätzliche Entropie-Unterschranke vorgeschlagen, um eine frühzeitige und suboptimale Konvergenz des Lernverfahrens zu verhindern und das Explorationspotential der Strategie aufrechterhalten und kontrollieren zu können. Zur experimentellen Validierung werden simulierte hochdynamische und nichtlineare Systeme untersucht. Die Ergebnisse zeigen im Vergleich zum aktuellen Stand der Technik eine erhebliche Verbesserung sowohl bezüglich der Qualität der gelernten Strategie als auch bezüglich der Effizienz des Verfahrens.

Bachelorarbeit von Karim Barth, Fachbereich Informatik
„Entwicklung einer Benutzerschnittstelle für teilautonome Inspektion mit mobilen Robotern in schwierigen Umgebungen“

Die Arbeit eines Operators auf Öl- und Gasplattformen ist mit lebensgefährlichen Risiken verbunden.

Die ARGOS-Challenge greift dieses Problem auf und strebt eine Lösung unter Einsatz von mobilen Robotern an, welche die Arbeit der menschlichen Mitarbeiter auf den Plattformen übernehmen sollen. Aktuelle Robotersysteme verfügen über hohe autonome Fähigkeiten, allerdings ist für die Integration in bestehende Arbeitsstrukturen eine Interaktion des Menschen mit dem Roboter nötig. Diese Arbeit beschäftigt sich mit der Entwicklung einer für die ARGOS-Challenge maßgeschneiderten Benutzerschnittstelle für mobile Inspektionsroboter. Bestehende Systeme sind speziell für Robotikexperten konzipiert. Für Domänenexperten wie Operatoren der Öl- und Gasindustrie sind diese meist verwirrend und ohne spezielle Ausbildung nicht bedienbar. Die hier eingeführte Supervision-Nutzerschnittstelle nutzt ein einfaches, reduziertes Design. Die Interaktionsmethoden orientieren sich an Videospielen. Ein Modell für Operationsmodi wird eingeführt, welches aus der Arbeitswelt abgeleitet ist. Die Nutzerfreundlichkeit der Benutzerschnittstelle wird in einer Evaluation nachgewiesen. Ein Roboter wird erfolgreich durch ein komplexes Szenario navigiert, insbesondere durch Probanden ohne Expertise in der Robotik.

Bachelorarbeit von Len Cewa Williamson, Fachbereich Rechts- und Wirtschaftswissenschaften
„Ein digitaler Ansatz zur Integration von Flüchtlingen in Deutschland“

2015 wurden in der Bundesrepublik Deutschland ungefähr eine halbe Million Asylanträge gestellt.

Dies hat zur Folge, dass Kommunen, Behörden und die Bevölkerung mit vielen Herausforderungen konfrontiert werden. Eine der Herausforderungen ist die Integration der geflüchteten Menschen, die nötig ist, um die Chancen der Flüchtlingskrise zu nutzen. Insbesondere müssen soziale Beziehungen – „Social Bridges“ – zwischen geflüchteten Menschen und den bereits angesiedelten Personen entstehen. Die ersten Kontakte entstehen durch ehrenamtliche Helfer oder Organisationen, die sich für die Flüchtlingsintegration engagieren. Die Kommunikation zwischen Flüchtling und Helfer erfolgt in der Regel unidirektional von Helfer zu Flüchtling. Dadurch entstehen mehrere Nachteile, denn konkrete Bedürfnisse der Flüchtlinge werden bei der unidirektionalen Kommunikation nur schwer erfasst. Dieser Problematik will die Arbeit entgegenwirken.

Dreßler-Bau-Preis (je 1.500 Euro)

Bachelorarbeit von Andreas Rosenberger, Fachbereich Bau- und Umweltingenieurwissenschaften
„Qualitätsmanagement beim Gewerk Fassade auf Großbaustellen am Beispiel des Henninger Turms in Frankfurt am Main“

Bauprojekte beinhalten eine Vielzahl von Anforderungen an die ausführenden Unternehmen bei gleichzeitig hohem Termindruck.

Eine Kernanforderung stellt dabei die Qualität der erbrachten Leistung dar. Grundlage für die Erfüllung dieser Anforderung ist ein wirksames Qualitätsmanagement der Unternehmen, welches sicherstellt, dass die ausgeführten Leistungen den vertraglich festgelegten Anforderungen genügen und ein möglichst reibungsloser Betriebsablauf gewährleistet wird. Andreas Rosenberger hat im Rahmen seiner Bachelor-Thesis die Anforderungen an ein solches Qualitätsmanagement im Gewerk Fassade untersucht und Handlungsempfehlungen zu deren Umsetzung definiert.

Bachelorarbeit von Dominik Hiesch, Fachbereich Bau- und Umweltingenieurwissenschaften
„Entwicklung eines Bemessungsdiagramms für biegebeanspruchte, textilbewehrte Betonbauteile“

Im Zuge der technischen Weiterentwicklung im Bauwesen rücken Textilien wie Carbon- oder Glasfasern als innovative Bewehrung immer weiter in den Vordergrund.

Aufgrund ihrer hohen Tragfähigkeit und guten Dauerhaftigkeit stellen sie eine potentielle Alternative für die klassische Stahlbewehrung dar. Um den Werkstoff Textilbeton in der Praxis anwenden zu können, ist ein wirtschaftliches Bemessungskonzept von entscheidender Bedeutung. Dominik Hiesch untersuchte das Verbund- und Tragverhalten verschiedener Textilbewehrungen und leitete daraus ein Bemessungskonzept für biegebeanspruchte Bauteile ab. Basierend darauf entwickelte er Bemessungshilfen in Form von Tabellen und Diagrammen, welche die Bemessung vereinfachen und beschleunigen. Mit Hilfe dieser Ergebnisse lässt sich das Potential des Textilbetons besser ausnutzen und es wird deutlich, dass es sich bei textiler Bewehrung um einen zukunftsfähigen Baustoff handelt.

Heinrich und Margarete Liebig-Preis (2.000 Euro)

Masterarbeit von Moritz Bühler, Studienbereich Mechatronik
„Adaptive Nutzenfunktionen für probabilistisches modellbasiertes Reinforcement Learning“

Die Masterarbeit beschäftigt sich mit dem Ziel, die kognitiven Fähigkeiten von autonomen Systemen wie Robotern zu verbessern, um diese in vielfältigen, komplexen, insbesondere unvorhergesehenen Situationen einsetzen zu können.

Dazu wird ein leistungsstarkes modellbasiertes Planungsverfahren entwickelt, implementiert und simulativ getestet. Es berücksichtigt insbesondere die Unsicherheit des gelernten Modells der Umgebungsdynamik und verwendet diese für die Planung. Diese Unsicherheitsberücksichtigung erhöht die Robustheit und Zuverlässigkeit und ist dann wichtig, wenn dem Roboter erst wenig Erfahrung zur Verfügung steht.

Dadurch wird ein sehr schneller Lernerfolg erreicht und ein angepasstes Vorgehen in neuen Umgebungen ermöglicht. Für die Lösung länger angelegter und komplexerer Probleme ist eine Problemabstraktion entscheidend und ein weiterer Aspekt der Arbeit. Das Planungsverfahren wird um einen Mechanismus erweitert, welcher selbstständig geeignete Aufgabenstrukturierungen sucht und für die Langzeitoptimierung des Roboters verwendet. Dabei hat sich das Vorgehen am psychologischen Konzept der Motivation orientiert, welche wichtige Zwischenschritte mit einer positiven Komponente versieht. So wird ein Beitrag geleistet, die Flexibilität und die Einsatzmöglichkeiten von autonomen technischen Systemen wie Robotern zu erhöhen und diese alltagstauglicher zu gestalten.

Harald Rose-Preis (3.000 Euro)

Masterarbeit von Maximilian Trapp, Fachbereich Material- und Geowissenschaften
„TEM investigation of CuMn2O4 spinel catalyst upon reduction and subsequent reoxidation“

Katalysatoren für die Umwandlung unerwünschter Abgase von Verbrennungsmotoren sind vor dem Hintergrund eines steigenden Umweltbewusstseins und damit einhergehend strengerer Richtlinien ein wesentlicher Bestandteil moderner Automobiltechnologie.

Da klassische Katalysatoren auf teure Platin-Gruppen-Elemente und Seltene Erden angewiesen sind, profitieren sowohl Hersteller als auch Kunden von kostengünstigen und ressourcenschonenden Alternativen. Mit dem Kupfer-Mangan-Spinell CuMn2O4 hat Maximilian Trapp in seiner Masterarbeit ein vielversprechendes Material für solche Katalysatoranwendungen mit Hilfe der Transmissionselektronenmikroskopie (TEM) mineralogisch und materialwissenschaftlich untersucht. Dabei wurden nicht nur die unter wechselnd reduzierenden und oxidierenden Bedingungen ablaufenden Phasenumwandlungen geklärt, sondern auch die beteiligten Mineralphasen mittels Elektronenbeugung und spektroskopischer Methoden umfangreich charakterisiert. Im Abschluss konnten daraus wesentliche Erkenntnisse über das Red-Ox-Verhalten des Systems Cu-Mn-O gewonnen werden, welche für das Verständnis wichtiger Eigenschaften wie der Langzeitstabilität des Katalysators entscheidend sind.

DAAD-Preis (1.000 Euro)

Olena Shevkova, Fachbereich Humanwissenschaften

Der Preis des Deutschen Akademischen Austauschdienstes (DAAD) für hervorragende Leistungen ausländischer Studierender an der TU Darmstadt geht an Olena Shevkova.

Die junge Frau aus der Ukraine, die das Bachelor- und das Master-Studium in Psychologie an der TU Darmstadt mit sehr guten Noten abschloss und ihr Studium voll über Jobs – unter anderem als Wissenschaftliche Hilfskraft am Institut für Psychologie der TU-Darmstadt – finanzierte, tat sich außerdem noch durch ein sehr vielfältiges gesellschaftliches und kulturelles Engagement hervor.

So wirkte sie als Vizepräsidentin der Öffentlichkeitsarbeit der AEGEE, einer internationalen Studentenorganisation in Darmstadt. Sie arbeitete am Mixstory-Projekt, einem integrationswissenschaftlichen Projekt mit, nahm aktiv am Living Future Project im Rahmen des deutsch-israelischen Zukunftsforums teil, pflegte den Austausch mit einem ukrainischen Psychologie-Fachbereich und war ein aktives Mitglied der ukrainischen Gemeinde Frankfurt. Weiterhin betreute sie ehrenamtlich Veranstaltungen im Darmstädter Theater Moller-Haus.

Viele Wegbegleiter loben vor allem ihre soziale Kompetenz und die freundliche und zuverlässige Art im Team zusammen zu arbeiten und sich auch von Widrigkeiten nicht aus der Ruhe bringen zu lassen.

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