Fakultät Informatik

    Die Informatik ist Treiber der digitalen Transformation in der Gesellschaft. Wir bieten Ihnen praxisnahe Ausbildungen für eine zukunftssichere und vielfaeltige Berufstätigkeit.

    Forschung an der Fakultät Informatik

    Die Forschung an der Fakultät Informatik ist anwendungsorientiert und praxisnah. Das Spektrum an Forschungsthemen ist weit gespannt: Es umfasst Themen der Bildverarbeitung, Computergraphik, Geschäftsprozesssteuerung, Berechnung von Personenflüssen, IT-Sicherheit sowie Biomedical-, Mobile- und Automotive Computing und Smart Home & Living.

    Die große Bandbreite an Forschungsprojekten zeigt, wie vielseitig und faszinierend das Arbeitsfeld der Informatik ist. Dies erfahren auch unsere Studierenden, die in diese Projekte einbezogen werden, und die wissenschaftlichen Mitarbeitenden, die sich nach ihrem Studium weiter qualifizieren.

    Eine vollständige Liste aller Forschungsprojekte der Fakultät Informatik finden Sie auf den Seiten des Forschungsreferats.

    Liste Forschungsprojekte

    Im Folgenden stellen wir Ihnen ergänzend zwei Forschungsinstitute vor, in denen Mitglieder der Fakultät Informatik involviert sind, sowie zusätzliche Forschungsaktivitäten.

    Zwei Forschungsinstitute

    Das Institut für Optische Systeme an der HTWG Konstanz beschäftigt sich seit seiner Gründung im Jahr 2008 mit einem repräsentativen Querschnitt durch die aktuellen optischen Technologien.

    Im Vordergrund steht dabei der Systemgedanke, der eine thematische Abdeckung aller im industriellen Umfeld wichtigen Bereiche und Komponenten erfordert.

    Das Ziel des Instituts ist es, für alle Systemkomponenten eine kompetente Ansprechstelle zu sein. Dabei werden auch Anwendungen außerhalb der optischen Systeme betrachtet und die folgenden Themenfelder abgedeckt:

    • Lichttechnik
    • optische Messtechnik
    • Bild- und Geometrieverarbeitung
    • Computergrafik
    • Computer Vision
    • maschinelles Lernen und KI
    • mathematische Modellbildung und Simulation


    Der Forschungsschwerpunkt des IOS hat sich an der HTWG Konstanz als einer von drei Schwerpunkten im Bereich Forschung und Lehre über die Fakultäten Informatik, Maschinenbau, Bauingenieurwesen sowie Elektro- und Informationstechnik hinweg herausgebildet.

    zum Institut für Optische Systeme (IOS)


    Konstanzer Institut für Prozesssteuerung (kips)

    Die zielgerichtete Steuerung der Geschäftsprozesse gehört zu den zentralen Führungsaufgaben eines Unternehmens oder einer Institution. Diese Steuerung kann dabei auf verschiedenen Ebenen erfolgen:

    • Governance: Wem stehen die Entscheidungsrechte über den Prozess zu?
    • Strategie: Wie ist der Prozess langfristig zu gestalten?
    • Operative Steuerung: Welche Kennzahlen stehen im Vordergrund? Welche Abweichungen zum Ziel ergeben sich?
    • Ausführung: Wie ist die Umsetzung zu koordinieren?
    • Implementierung: Wie kann der Prozess(-schritt) durch IT unterstützt werden?


    Die Erfahrung in der Unternehmenspraxis zeigt dabei, dass hierbei die Integration der verschiedenen Steuerungssichten einen signifikanten Mehrwert liefert. An diesem Punkt setzt das kips an und verknüpft diese Ebenen in einem integrierten Modell und einem korrespondierenden Toolset.
    Im Rahmen der anwendungsorientierten Forschung im kips werden Leitlinien, Instrumente und Werkzeuge entwickelt, welche diese Integration auch in der betrieblichen Anwendung umsetzbar machen.
    Durch diese Forschungstätigkeit entsteht ein Mehrwert für die kooperierenden Unternehmen und Institutionen. Diese können frühzeitig innovative Verfahren der Prozesssteuerung kennenlernen und einsetzen. Darüber hinaus partizipieren auch die Studierenden an der Arbeit des Instituts: Sie lernen den Bezug der Theorie in der Unternehmenspraxis im Rahmen von spannenden Projekten kennen.

    Weitere Forschungsaktivitäten

    Berechnung von Personenflüssen

    eFlow - Softwaretool zur Berechnung von Personenflüssen und der damit verbundenen Ausbreitung von Infektionskrankheiten

    Im Projekt eFlow wird unter der Leitung von Prof. Dr. Rebekka Axthelm die Ausbreitung von Infektionskrankheiten in Abhängigkeit von Raumgestaltung und der damit verbundenen Bewegungsform von Personen modelliert und numerisch berechnet.

    Schwerpunkte

    • partielle Differentialgleichungen
    • Finite-Elemente Methoden
    • SIR-Modellierung


    In einer Pandemiesituation zeigt sich, dass schützende Maßnahmen zwar unumgänglich sind aber unser alltägliches Leben und Wirtschaften extrem einschränken. Meist fehlt es an Kenntnissen, um ein optimales Maß der Einschränkungen festzulegen. Es stellt sich die Frage, ob Maßnahmen reduziert werden könnten, wenn man durch optimale Raumgestaltung die Ausbreitungswahrscheinlichkeit einer Infektionskrankheit verringert werden kann. Die Modellierung basiert auf partiellen Differentialgleichungen, deren Lösungen näherungsweise über eine Finite-Elemente Methode berechnet wird.
    Ziel des Projektes ist die Entwicklung eines Softwaretools, mit dessen Hilfe Personenströme in Räumen und gleichzeitig die damit verbundene Ansteckungswahrscheinlichkeit verschiedener Infektionskrankheiten simuliert werden können. Anwenderinnen und Anwender haben die Möglichkeit verschiedene Raumgestaltungen auf Vorkommnisse hoher Personendichten oder Ansteckungsraten zu prüfen.


    IT-Sicherheit

    Forschung zur IT-Sicherheit an der Fakultät Informatik ist angesiedelt im Labor für IT-Sicherheit.

    Schwerpunkte

    • sichere Softwareentwicklung
    • Schutz vor Malware
    • zuverlässige Cloud-Anwendungen
    • proaktive IT-Forensik


    Unsere Forschung zur Verbesserung der Trainingsmaßnahmen zur Entwicklung sicherer Software dient auch einer Weiterentwicklung der Lehre in Veranstaltungen zu IT-Sicherheit im Bachelor und Master. In Forschungsprojekten arbeiten wir mit Unternehmen aus der Region zusammen. Unsere Arbeit wird durch eine Stiftungsprofessur der Auerbach-Stiftung unterstützt.


    Ubiqitous Computing Lab (UC-Lab)

    Das Ubiquitous Computing Lab (UC-Lab) unter Leitung von Prof. Dr. Ralf Seepold legt seine Forschungs- und Entwicklungsschwerpunkte auf vier Bereiche:

    • Biomedical-Computing
    • Mobile-Computing
    • Automotive Computing
    • Smart Home & Living

    Der Bereich Biomedical-Computing untersucht Fragestellungen für ein selbstbestimmtes und gesundes Leben, die innerhalb einer modernen Gesellschaft relevant und einschlägig sind. Es werden Algorithmen und auch Spezial Hardware entwickelt, die Lösungen unterstützen und prototypisch deren Leistungsfähigkeit unter Beweis stellen. Die Themen Schlafmedizin und Stress-Management sind exemplarische Forschungsthemen, die z.B. mit Promotionen erforscht werden.
    Mobile Computing bietet immer neue Innovationen als Teil eingebetteter Systeme oder auch von Smartphones. Die Erkennung, Erfassung und Vorverarbeitung von Umgebungs- und auch personenbezogenen Parametern steht im Vordergrund der Forschungen, die häufig Hard- und Software-Bezug haben. Sie beziehen sich gleichermaßen auf externe Parameter, wie z.B. ein Standort, als auch auf personenbezogene, wie z.B. der Herzschlag in einem Body-Area Network.
    Automotive Computing untersucht Fragestellungen im Bereich des Automotive-Software Engineering oder auch in der Simulation des Verhaltens eines Fahrzeugs unter Einbeziehung des Virtual Car Simulators, der im Labor weiterentwickelt wird.
    Smart Home & Living setzt den thematischen Schwerpunkt auf das Feld des Assisted-Living. Dieses Thema ist insbesondere durch den demographischen Wandel beschleunigt zu einer Technologie-Transfer Leistung geworden. Die Arbeiten des Labors werden im Ecolar-Haus entwickelt und getestet, so dass dies gleichzeitig das Living Lab des Ubiquitous Computing Labor wurde. Es zeigt neue Innovationen aber auch prototypische Anwendungen, die über den Bereich SmartHome weit hinausgehen. Es wird ein wesentlicher Beitrag zum barrierefreien Zugang neuer Technologien geleistet.

    zum Ubiquitous Computing Lab (UC-Lab)