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Bachelor Theses

TL;DR

Das ist wirklich nur eine Kurzzusammenfassung - mehr Gedanken zu fast allem hier Angesprochenen findet sich weiter unten.

Merkblatt (intern) und Schreibleitfaden (intern) herunterladen und lesen, Termine planen, Betreuer für Thema suchen; eine Auswahl der Interessensgebiete der Betreuer steht weiter unten.

Bitte keine Arbeiten mit mehr als 100 Seiten! Nicht lachen, kommt häufiger vor. Immer daran denken - alles was Sie schreiben müssen wir auch lesen ;-) Viel lieber kompakt und knackig. 30–40 Seiten sind gut!

Bzgl. der immer wiederkommenden Frage des Gendern: Machen Sie es so, wie Sie es für vernünftig halten, männliche Form (wie bisher Standard, mir noch immer am liebsten), durchgängig weibliche Form, CamelCase “StudentInnen”, etc. - nur lesbar muss es bleiben!

Die Nutzung von AI Textgeneratoren a la ChatGPT ist - vorsichtig geschrieben - umstritten, und weder rechtlich, gesellschaftlich noch politisch geklärt. Im Zweifel mit dem Betreuer diskutieren. Nutzen mit “gesundem Meschenverstand” ist i.d.R. ok.

Abgabe der Arbeit jeweils als PDF per EMail ans studienbuero@th-nuernberg.de, CC an Erst- und Zweitkorrektor:

  • Arbeit selber, Selbstständigkeitserklärung muss darin enthalten sein
  • Ausgefüllter Bewertungsbogen
  • Formblatt mit dem Abstract
  • Nutzungserlaubnis (ggf. auch bereits in der Arbeit enthalten, dann nicht extra)

Zusätzlich innerhalb von 14 Tagen ein gedrucktes Exemplar im Studienbüro abgegeben. Dieses kann nach ein paar Monaten wieder bei mir abgeholt werden. Fragt die Juristen nach dem Zweck, nicht mich.

Abgabe der Zusatzdaten (Programmcode, Anhänge, Bilder, Tabellen, Rohdaten und heruntergeladene zitierte Webseiten) bitte als zip auf FAUbox, Google Drive, DropBox o.ä., Link darauf per EMail, oder auf CD/DVD/BluRay/USBStick.

Das folgende gilt nur für mich (Matthias Hopf):

Abgabetermine für Arbeiten ausschließlich

  • Bewertung Wintersemester 22.09.−02.02.
  • Bewertung Sommersemester 22.02.−20.07.

Abgabetermine außerhalb dieser Bereiche sind nicht möglich. Der Startzeitpunkt der Bachelorarbeit ist völlig unabhängig von Semestergrenzen. Nur der späteste Abgabezeitpunkt nach 6 Monaten Bearbeitungszeit darf nicht außerhalb der angegebenen Zeiten liegen.

Vortragstermin selbstständig und rechtzeitig mit Frau Söhring ausmachen (Termine, nur intern), mögliche Termine für mich:

  • 15.01.2025 MI jeder Termin KA.304
  • 05.02.2025 MI jeder Termin online
  • 19.02.2025 MI jeder Termin online

Frühere Mittwochs-Termine nach Absprache.

Konzeptionierung, Selbstorganisation, Hilfestellungen

Das wichtigste zuerst:
Für Bachelor-Arbeiten wurde an einem ausführlichen Schreibleitfaden gearbeitet (Verlinkt auf der efi Downloadseite, nur intern erreichbar); hier auf dem ME-Rechner ist auch noch die initiale Version verfügbar.

Im Intranet sind alle Formulare und auch das Merkblatt zur Durchführung von Abschlussarbeiten zu erreichen; letzteres wird gerade noch auf die Corona-Situation angepasst.

Die Schreibberatung des Language Centers hilft mit Beratung und Workshops.

Templates für Bachelorarbeiten gibt es z.B. für LaTeX. Mit LaTeX anzufangen ist nichttrivial, aber am Ende meist zeitsparend, da es weniger Probleme mit umherspringenden Grafiken und Tabellen gibt, Referenzen leichter gepflegt werden können, etc. Gleichzeitig sieht das Schriftbild wesentlich besser aus als bei typischen Textverarbeitungssystemen wie Word.

Zum Gendern:
Meine ganz persönliche Meinung zum Gendern ist, dass die neuen Syntax-Regeln (die nichts mehr mit der ursprünglichen Sprache zu tun haben, und bei denen sich auch keine Gruppierung einig ist) ausnahmslos das Lesen erheblich erschweren - und am Ende tatsächlich niemandem geholfen ist. Manche Auswüchse (wie “Studierende”) sind grammatikalisch und/oder semantisch einfach nur falsch.
Das “Verbot” des Genderns wie von Bayrischen Behörden angeordnet halte ich hingegen für genauso unmöglich. Hier ist ein gesellschaftlicher Disput nötig, und dem kann man nicht mit Verboten oder Geboten beikommen!

Das ist aber nur meine ganz persönliche Meinung, jeder darf eine andere haben, und schreiben wie er/sie/es für richtig hält, und Sprache ist ja auch ein lebendiges, sich änderndes Medium. Zumindest solange es nicht solche Auswüchse annimmt, dass es sinnentstellend oder komplett unlesbar ist (Gegenbeispiel in Fefes Blog).
Von mir aus auch gerne alles in der weiblichen Form schreiben (auch wenn die meisten Begriffe dadurch etwas länger werden, da die Grundform halt meist männlich ist). In den USA ist letzteres z.B. bei Papers schon fast Standard, aber im Englischen ändert sich halt auch nicht viel (nur wenn man sich auf “the user” bezieht schreiben viele dann “she” und nicht “he” wie früher).

Viel wichtiger (als die Verunglimpfung der Sprache) ist es, in der Arbeit nicht automatisch von männlichen Nutzern auszugehen, und dafür irgendwelche Vorgaben zu nutzen, die weibliche Nutzer benachteiligt (einfaches Beispiel: Crash-Test-Dummys, die immer die männliche Anatomie widerspiegeln). In unserem Kontext haben wir aber kaum Probleme, da sich Eigenschaften/Fähigkeiten für männlich/weiblich kaum unterscheiden.

Noch eine Anmerkung zum zitieren:
Prinzipiell kann alles zitiert werden; nur manche Quellen sind halt besser (vertrauenswürdiger, stabiler, persistente, peer-reviewed etc.) als andere. Man sollte immer die bestmögliche Quelle nehmen.

Eine (Fach!)Zeitschrift, ein Buch, Papers einer bekannten Konferenz sind immer erste Wahl; ein Paper von Google-Authoren ist sicher besser als die meisten Artikel auf Ars Technica. In manchen Bereichen findet sich aber aufgrund der Schnelllebigkeit oder der grundsätzlichen Haltung der Entwickler (oft in Open Source) wenig bis nichts. Zeitschriften, Bücher, Papers sollten immer so referenziert werden, eine URL als Online-Quelle kann zusätzlich angegeben werden, aber nicht allein!

Ein GitHub Verzeichnis, das auf der offiziellen Seite prominent erwähnt wird, ist IMO eine recht gute Quelle (persistent). Genau wie z.B. ein Blog eines wirklich bekannten Forschers oder Entwicklers (glaubwürdig). Webseiten allgemein immer als pdf oder komplette Webseite mit Bildern abspeichern und mit der Arbeit abgeben.

Videos insbesondere auf Youtube sind problematisch. Wenn es nur darum geht, Tutorials oder Erklärungen zu referenzieren, ist das gar kein Problem, wenn es um die Kernaussage der eigenen Arbeit geht, schon. Aber auch hier gibt es Ausnahmen, z.B. Videos von Konferenzen wie der GDC (die kein Printmedium bedient) oder auch wirklich bekannte und investierte Persönlichkeiten der jeweiligen Szene.
Videos wenn irgendwie möglich abspeichern und mit der Arbeit abgeben (online drive etc., nicht per Mail).

Am untersten Ende sind typischerweise irgendwelche News-Aggregatoren wie Golem und TikTok Sternchen, die keinen besonderen Hintergrund haben. So etwas sein lassen, außer man möchte zeigen, dass es XYZ in die News geschafft hat… Dann ist das genau das richtige!

Beispiele für gelungene Bachelor-Arbeiten

… bei mir durchgeführt, in zeitlicher Reihenfolge, nicht nur 1,0 Arbeiten…

Themen für Bachelor-Arbeiten

Die Themen für Bachelor-Arbeiten werden bei mir in Kooperation mit dem Schreibwilligen diskutiert; am Besten für den ersten Termin schon eine Liste mit möglichen Ideen vorbereiten.

Eine Bachelor-Arbeit ist eine wissenschaftliche Arbeit; zwar keine Doktorarbeit, aber sollten zumindest teilweise wissenschaftliche Apsekte enthalten sein. Bitte keine reine Entwicklungsarbeit, insbesondere bei Arbeiten in Kooperation mit Firmen.

Ich betreue vor allem Arbeiten aus den Bereichen

  • Computergrafik (auch: Stefan Röttger, Thomas Schedel)
  • Virtual Reality (auch: Stefan Röttger, Heinz Brünig, Patrick Harms)
  • Web-Entwicklung (auch: Oliver Hofmann, Ralph Lano, Sven Winkelmann)
  • Embedded Systeme (auch: Ralph Lano, Heinz Brünig)
  • Linux (auch: Stefan Röttger, Ralph Lano, Thomas Mahr)
  • Programmiersprachen (auch: Thomas Schedel, Stefan Röttger, Ralph Lano, Thomas Mahr, Oliver Hofmann)
  • Games (auch: Ralph Lano, Oliver Hofmann, Stefan Röttger)
  • Rapid Prototyping - 3D Drucker, Lasercutter, CNC-Fräsen
  • Security (auch: Oliver Hofmann)
  • Embedded Devices / Internet of Things (auch: Ralph Lano, Dietmar Lehner, Sven Winkelmann)

Für folgende, oft angefragte, Themenstellungen empfehle ich einen meiner Kollegen:

  • Mobile Applikationen Android/iOS: Ralph Lano, ggf. Stefan Röttger, Thomas Mahr, Oliver Hofmann
  • KI / Deep Learning: Jan Paulus, Thomas Schedel, Oliver Hofmann, Thomas Mahr
  • Datenbanken: Thomas Schedel, ggf. Hans-Georg Hopf
  • Interaktion, Eingabegeräte: Ralph Lano, Stefan Röttger, Sven Winkelmann
  • Usability, User Experience: Patrick Harms, Hans-Georg Hopf, Sven Winkelmann
  • Netzwerke: Gerhard Siegmund, Dietmar Lehner
  • Sound Design: Alexander von Hoffmann
  • Augmented Reality AR: Patrick Harms
  • Algorithmen in der Elektronischen Music: Alexander von Hoffmann, Ralph Lano

Eine Abschlussarbeit kann bei allen efi Professoren durchgeführt werden, nicht nur den aufgelisteten. Ggf. kann ein Thema auch von Kollegen anderer Fachrichtungen, z.B. Design, kommen, dann aber nur mit Absprache! Ein Betreuer muss ein efi-Professor sein.

Wer noch gar keine Idee hat, kann sich hier Ideen besorgen:

Da häufig die Idee kommt, für die BA ein Spiel zu entwickeln, hier für genau diesen Fall eine wichtige Seitenbemerkung:
Games sind zwar prinzipiell durchaus machbar, aber ich habe für Games in B-ME grundsätzlich dafür entschieden, nur Arbeiten zuzulassen, die einen gewissen Kniff enthalten - d.h. entweder etwas technisch kompliziertes (z.B. Multiplayer, Netzwerkcode, 3D-Grafik mit eigener Entwicklung, Effekte, KI), interessante Ein-/Ausgabegeräte (z.B. Virtualizer, VR, Kinect, …), experimentelles Gameplay (z.B. Mehrspieler-Adventure) oder theoretische Arbeitsansätze (z.B. Immersion).
Wir haben ja keinen Games-Studiengang, bei dem die medialen Inhalte stark mitbewertet werden, sondern einen Ingenieurs-Studiengang. Für Arbeiten mit hohem medialen Inhalt wäre vielleicht wäre aber auch eine Kooperation mit den Designern (über Zweitkorrektor) interessant.

Hier eine Liste ausformulierter möglicher Arbeiten bei mir:

  • Web-Entwicklung:
    Derzeit keine eignenen Ideen (die sind immer schnell weg)
  • Programmierung:
    Derzeit keine eignenen Ideen (die sind immer schnell weg)
  • Computergrafik:
    Prozedurale Landschaftserzeugung
    ist inzwischen ziemlich abgegrast (4 Arbeiten) - da muss schon eine spezielle Idee vorhanden sein (Analyse von Erosion, dynamische Erstellung mit Level of Details, Pflanzenwelt, Tiere, Flüsse, Straßen, Städte, …)
    Prozedurale Vegetation - (googlen nach Speedtree (kommerzielle Software) und L-Systemen) - Videos von der GDC als Anregung:
  • Computergrafik:
    Nachimplementierung komplexer Algorithmen: SSAO (Screen Space Ambient Occlusion), Soft Screen Space Reflections, Soft Shadows, Subsurface Scattering, was ähnliches wie Nanite…
  • Computergrafik:
    Minecraft (Voxel-Space Engine) ohne Blöcke (erledigt, aber ggf. ähnliche Arbeiten oder darauf aufbauend vorstellbar)
  • Computergrafik / Simulation:
    Animation über Physik Simulation + Motion Blending
  • Simulation:
    Physik-Simulation auf Pixel-Basis (wie Noita)
    Hier ein Youtube Video von der GDC zu Noita
    Die bekannteste Implementierung inkl. Source auf Github
    Noch eine Implementierung und noch eine/
  • Simulation:
    Ecosystem Simulation, z.B. Bakterien in Petrischale oder Grass/Kaninchen/Wolf - oder etwas mit Genen
    Beispiel: Cell lab auf Android
    Beispiel: Youtube: Sebastian Lague - Simulating an Ecosystem
    Beispiel: Youtube: Simulife Hub - Simulation mit Genen
  • Game Design:
    Prozedurale Story-/Charaktererstellung (tatsächliche Implementierung einer Storyerstellung - ggf. auch per KI)
  • Game Design:
    (Semi-)automatisches Testen von Spielen
  • Games Engineering:
    MMO-Backend, Multiplayer-Matchmaking für selten(!) gespielte Spiele
  • Games Engineering / Web-Entwicklung:
    Entwicklungstools für HTML5-Games (Teile davon)
  • VR:
    Datenfusion der Kopfposition von relativen Tracking-Systemen (Perception Neuron) mit den absoluten Daten des HTC Vive Headsets oder Vive Trackern (in Bearbeitung)
  • VR:
    Kombination von Tracking-Systemen (Perception Neuron) mit omnidirektionalen Laufbändern (Cyberith Virtualizer)
  • VR / Hardware/Software Codesign:
    Vive Tracker nachgebaut mit ESP8266 und entsprechenden Sensoren (Vorarbeit vorhanden)
  • VR:
    Verheiratung von Inside-Out Tracking mit Local IR Beacons, um die Reichweite von Oculus Quest etc. zu erweitern und mit absoluten Koordinaten zu ergänzen
  • Prototyping:
    Automatische Adjustierhilfe für Lasercutter mit Webcams
  • Hardware/Software Codesign:
    Stundenplanaushang per ePaper + ESP8266 (link, link)
  • Hardware/IoT: Derzeit nichts.

Text- und Code-produzierende KI-Systeme

Die Nutzung insbesondere von ChatGPT wird derzeit lebendig diskutiert. Es ist weder rechtlich, gesellschaftlich, noch politisch abzuschätzen, wie es weiter geht.

Momentan ist alles, was ChatGPT und Konsorten produziert, so zu betrachten, als ob das ein fremder Author unter einer mittelstrengen Lizenz produziert hat - und trotzdem kein Copyright existiert! Direktes Übernehmen dieser Texte ist also Plagiatismus (außer bei trivialen Elementen wie einzelnen Fachwörter oder Code-Einzeilern)!

Im Übrigen gibt auch ChatGPT erstaunlich oft einfach falsche Antworten - teilweise subtil, z.B. in den Beispielen die es bringt. Öfters erfindet ChatGPT tatsächlich sogar Quellen! Wie immer bei Quellen zweifelhafter Herkunft ist Wachsamkeit gefordert!

Das heißt:

  • Als Inspirationsquelle kann ChatGPT gerne genutzt werden.
  • Probleme, die man typischerweise mit einer Suchmaschine angehen würde oder in Wikipedia nachschlagen würde, können auch mit ChatGPT gelöst werden - mit den folgenden weiteren Folgen.
  • Alle Textpassagen und Codeschnipsel, die ChatGPT produziert entsprechen fremden Text oder Code.
  • Entsprechende Passagen können im geringen Umfang entsprechend unter Angabe der Quelle genutzt werden, wenn keine lizenzrechtlichen Bedingungen dagegen sprechen.
  • Eine echte Literaturquelle sind ChatGPT und Konsorten nicht, da a) die Originalquelle unbekannt ist und b) die Texte normal nicht reproduzierbar sind. Die Texte entsprechen eher einer Gesprächsaufzeichnung, als Literatur.
  • Angabe der Quelle am besten als ChatGPT <version>: <Anfrage>
  • Im Code als Kommentar, z.B. // ChatGPT (9.1.2023): Öffnen eines Sockets in C++
  • Im Fließtext am Besten als Fußnote ^1 ChatGPT (9.1.2023): Definition eines endlichen Körpers
  • Ob eine Version bekannt ist, hängt vom jeweiligen Dienst ab (bei ChatGPT am unteren Bildschirmrand). Wenn nicht sollte das Datum der Anfrage dokumentiert sein.
  • Ohne Angabe der Quelle kann die Ãœbernahme von Texten und Code von Text-, Bild- und Code-Generatoren als Plagiatismus gewertet werden! Ein Plagiat kann vom Korrektor mit einer 5 benotet werden! Die Texte von KI Systemen haben Eigenschaften, die durchaus von Plagiatsanalysesoftware erkannt werden können.
  • Das nutzen eines LLMs zur reines Umformulieren von kurzen Abschnitten ist voraussichtlich unkritisch. Umformulieren bedeutet dabei, das keine zusätzlichen Aussagen hinzu kommen. Die Ergebnisse müssen unbedingt überprüft werden.

Diese Aussagen können sich leider jederzeit und von Betreuer zu Betreuer ändern. Im Zweifel mit dem eigenen Betreuer diskutieren.

Abgabe

Elektronische Abgabe der Arbeit jeweils als PDF per EMail ans studienbuero@th-nuernberg.de, CC an Erst- und Zweitkorrektor:

  • Arbeit selber, Selbstständigkeitserklärung muss darin enthalten sein
  • Ausgefüllter Bewertungsbogen
  • Formblatt mit dem Abstract
  • Nutzungserlaubnis (ggf. auch bereits in der Arbeit enthalten, dann nicht extra)

Parallel(!) dazu müssen die Zusatzdaten (Programmcode, Anhänge, Bilder, Tabellen, Rohdaten und heruntergeladene zitierte Webseiten) abgegeben werden.

Bitte als zip auf FAUbox, Google Drive, DropBox o.ä., Link darauf per EMail an mich und den Zweitkorrektor, oder auf CD/DVD/BluRay/USBStick physikalisch abgeben (wenn über das Postfach bitte mich benachrichtigen). Ich kann die Datenträger aber nicht zurück geben, daher sind USBSticks suboptimal.

Damit ist auch der Termin für die Abgabe gewahrt. Die elektronische Fassung ist auch diejenige, die ich korrigiere.

Dank unserer Juristen ist wieder (sigh!) die Abgabe einer physikalischen Kopie mit eigenhändig unterschriebener Selbstständigkeitserklärung notwendig. Ein Exemplar muss also gedruckt und innerhalb von 14 Tagen nach dem Abgabetermin im Studienbüro abgegeben werden.

Jeder kann das Exemplar nach einer Karenzzeit von ein paar Monaten aber gerne wieder direkt bei mir abholen (ankündigen!), wenn man ein physisches Exemplar für sich (oder die Eltern etc.) haben möchte ;-)

Ein Vorschlag von mir war, nur die Abgabe einer schriftlichen, unterschriebenen Erklärung mit dem SHA256 Hash der Arbeit; das wurde ohne Kommentar nicht als Alternative erlaubt (hat ja eigentlich die gleiche Aussagekraft).

Es wird auch empfohlen, für sich selber für die Wertschätzung der eigenen Arbeit eine gedruckte Arbeit anzufertigen.

Termine Abgabe

Wenn eine Arbeit noch im Wintersemester benotet werden soll, muss die Note bis zum 5. März im Studienbüro eingehen. Daraus folgt, dass die Arbeit bis spätestens zwei Wochen vor Ende des Prüfungszeitraums (ca. 2. Februar) abgegeben sein muss. Arbeiten mit Abgabetermin 2. bis 22. Februar kann ich nicht mehr annehmen, Arbeiten mit Abgabetermin ab 22. Februar werden erst im Sommersemester korrigiert und gemeldet.

Wenn eine Arbeit noch im Sommersemester benotet werden soll, muss die Note bis zum 20. September im Studienbüro eingehen. Daraus folgt, dass die Arbeit spätestens zwei Wochen vor Semesterende (ca. 20. Juli) abgegeben sein muss. Arbeiten mit Abgabetermin 20. Juli bis 22. September kann ich nicht mehr annehmen, Arbeiten mit Abgabetermin ab 22. September werden erst im Wintersemester korrigiert.

Auch wenn die Arbeit erst im nächsten Semester korrigiert wird, kann man i.d.R. bereits ein Master-Studium angefangen werden; das Zeugnis muss dann entsprechend nachgereicht werden. Die genauen Modalitäten unterscheiden sich leider stark von Hochschule zu Hochschule…

Termine Seminar

Der Vortrag im Seminar zur Bachelorarbeit muss vor der Korrektur der Arbeit abgehalten werden, und sollte typischerweise einen Monat vor bis einem Monat nach der Abgabe stattfinden, wobei keine Termine in der vorlesungsfreien Zeit existieren (und die am Ende der Prüfungszeit schnell voll werden).

Eine Liste der Seminartermine und verfügbarer Timeslots finden sich auf den efi-Seiten (nur intern erreichbar); bitte die Verfügbarkeit selbstständig prüfen.

Ich habe mir die am Anfang der Seite gezeigten Termine freigehalten, bitte machen Sie selbstständig für Ihren Vortrag einen genauen Termin mit Frau Söhring im efi-Sekretariat aus und informieren Sie mich (geschieht normal direkt durch Frau Söhring). Je früher Sie das erledigen, desto mehr Auswahlmöglichkeiten haben Sie. Insbesondere gegen Ende des Semesters wird es schnell eng… Theoretisch wissen Sie schon bei Anmeldung der Bachelorarbeit, wann Sie Ihren Vortrag halten werden…

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