Projekte IT

Projekte / Diplomarbeiten der HIT

SchülerInnen setzen im Zuge der Diplomarbeit Projekte in den verschiedensten Bereichen um. Dabei arbeiten sie oft in Kooperation mit renommierten Unternehmen aus der Industrie und können erste Erfahrungen für das Berufsleben sammeln.

Vorhersage der Mortalität von SchlaganfallpatientInnen

Projektbeschreibung
Seit dem Jahr 2003 werden systematisch Daten zur Schlaganfallbehandlung von der Österreichischen Schlaganfallgesellschaft und der Gesundheit Österreich GmbH als organisatorischer Kraft erhoben und gesammelt. Diese Daten bilden eine wertvolle Ressource für die Schlaganfallforschung, sind aber noch nie einer gezielten Machine Learning Untersuchung ausgesetzt worden. Nun werden die österreichischen Schlaganfalldaten mittels Künstlicher Intelligenz (KI) analysiert, um anschließend Fragen zu Behandlungsqualität zu beantworten. Als Referenz soll außerdem Faktorenanalyse in Kombination mit logistischer Regression zur Anwendung kommen. Anders als bei klassischen medizinischen Analysen werden nicht nur die Daten selbst analysiert, sondern auch die verschiedenen Analysemethoden miteinander verglichen. Dadurch wird ermöglicht, Aussagen über Effizienz und Effektivität der Analysemethoden zu treffen und somit eine Grundlage für zukünftige medizinische Analysen, in Bezug auf die Qualität der Analysemethoden, zu schaffen. Die Innovation bei diesem Projekt besteht darin, dass die Ergebnisse herangehenden ÄrztInnen bereitgestellt werden, um den Einstieg in die Schlaganfallforschung zu ermöglichen. Dies wird durch eine interaktive Webseite inklusive Visualisierungen und Erklärungen der Analyseergebnisse umgesetzt. Des Weiteren bietet die Webseite spezifische Analyseergebnisse für die einzelnen Krankenhäuser. Dadurch wird es diesen ermöglicht, krankenhausinterne Schwerpunkte zu setzen, den Ablauf bei der Behandlung von Schlaganfällen zu verbessern und somit direkt dort anzusetzen, wo Leben gerettet werden.

Projektergebnisse
→ Entwicklung einer einsteigerfreundlichen und leicht zugänglichen Webseite für MedizinerInnen und MedizinstudentInnen
→ Vorhersage der Mortalität von SchlaganfallpatientInnen mit einer Vorhersagequalität von über 80% durch die Anwendung neuronaler Netze
→ Vergleich verschiedener Vorhersagen unter Anpassung von Parametern zur Optimierung der Behandlung von SchlaganfallpatientInnen
→ Aufbereitung und Präsentation aller Parameter auf der Webseite für den Lerneffekt bei MedizinstudentInnen und NeurologInnen
→ Vergleich der Analysemethoden Faktorenanalyse/logistische Regressions und neuronale Netze
→ Bereitstellung von krankenhausspezifischen Analysen zur Verbesserung interner Prozesse
→ Verfügbarkeit aller erwähnten Inhalte auf einer einzigen, benutzerfreundlichen Plattform.

Schlussfolgerung
Das Projekt hat nicht nur gezeigt, dass es möglich ist die Mortalität von SchlaganfallpatientInnen akkurat vorherzusagen, sondern auch, dass komplexe medizinische Analysen einfach und verständlich zugänglich gemacht werden können. Die entwickelte Webseite bietet eine innovative Lösung für die Vorhersage der Mortalität von SchlaganfallpatientInnen und ermöglicht es ÄrztInnen, Behandlungen anzupassen. Darüber hinaus bietet das Projekt einen Vergleich verschiedener Analysemethoden und die Möglichkeit für MedizinstudentInnen und NeurologInnen, ihr Wissen zu erweitern. Die krankenhausspezifischen Analysen und die Verfügbarkeit aller Inhalte auf einer einzigen Plattform unterstützen die Effizienz und Effektivität des Projekts.

UI-Heaven

HTML-Formular-Elemente einfach und intuitiv bearbeiten

Beschreibung
Um als Unternehmen, selbständige Person, usw. im Internet präsent zu sein, ist das Betreiben von Webseiten notwendig. Daher spielt das Design einer Webseite eine entscheidende Rolle, um neue Kundinnen und Kunden zu gewinnen, als auch bestehende zu halten. Um dies zu erreichen, ist Webentwicklung gefordert. Jedoch kann Webentwicklung sehr anspruchsvoll, zeitaufwändig und kompliziert sein. Vor allem das Designen von HTML-Formularen ist eine häufige und wesentliche Herausforderung.
Um diesen Prozess zu vereinfachen, wird die Entwicklung eines grafischen HTML-Formular-Element Editors angestrebt. Dadurch soll das Designen von HTML-Formularen einfacher, schneller und effizienter gestaltet werden. Zusätzlich soll eine Plattform, die als Workshop bezeichnet wird, entwickelt werden, über welche man Designs mit anderen Usern teilen sowie auch neue Ideen sammeln kann. Das finale Produkt, genannt UI-Haven, ist eine Webseite, auf der sich sowohl der Editor als auch der Workshop für HTML-Formular-Elemente befindet.
UI-Haven bietet:
• Einen Graphischen Editor mit Live-Vorschau und automatischer Code Generation
• Einen Workshop zum Teilen von Vorlagen mit der ganzen Welt
• Benutzeraccounts zum Speichern von Vorlagen

Ergebnisse

Homepage:

Auf der Homepage kann man zu allen Funktionen der Webseite navigieren. Auch werden dem User direkt Designs vorgeschlagen.

Editor:

Im Editor kann man selbst Designs erstellen. Dabei hat man eine Vorschau, einen Bereich zum bearbeiten der Attribute, ein Feld für den HTML und CSS code und eine Kopfzeile mit allgemeinen Funktionen.

Workshop:

Bietet eine Möglichkeit alle öffentlichen Designs durchzusuchen und dabei zu filtern.

Profil:

Bietet eine Übersicht über das eigene Userprofil mit allen Designs, die man erstellt und geliked hat.

NoBarriers – Barreirefreiheit im Netz

Das Projekt beinhaltet die Entwicklung einer Webseite, die verschiedene visuelle Einschränkungen darstellt und Informationen zum Thema Barrierefreiheit für Jugendliche aufbereitet.

Ziel ist es Sensibilisierung und Aufmerksamkeit für das Thema Barrierefreiheit und Aufklärung über Barrieren im Internet zu generieren.

Dies wird erreicht durch die Simulation von Sehbeeinträchtigungen durch Änderungen von Helligkeit, Schriftgröße und -unschärfe. Weiters werden Persönliche Erfahrungen von Sehbeeinträchtigten über Interviews inkludiert. Um Jugendliche bei Interesse zu halten, gibt es interaktive Bereiche und ein Spiel zum Thema Barrierefreiheit. Bei der Entwicklung wurde darauf geachtet, dass die Webseite von Personen verwendet werden kann, die wenig bis keine Erfahrungen mit der Internetnutzung am PC haben.

eStats Austria

Die Diplomarbeit „eStats Austria“ ist eine Website, die mit Hilfe einer Landkarte von Österreich verschiedenste Stromdaten der einzelnen Bundesländer als auch von ganz Österreich anzeigt. Dazu gehören: Stromverbrauch, Strompreis, CO2-Emissionen, Stromimport und -export. Diese Werte werden stündlich aktualisiert und mit Hilfe einer künstlichen Intelligenz die Zahlen für die nächsten 24 Stunden vorausgesagt. Da die Stromanbieter aus Datenschutzgründen dem Projektteam die realen Werte nicht bereitstellen konnten, wurden simulierte Daten verwendet.

CLB - Cook Look Book

Classy Closet bietet die Möglichkeit den Kleiderschrank zu digitalisieren und schlägt täglich neue Outfitkombinationen vor. Durch das einfache und schnelle Fotografieren der Kleidung mit der Handykamera, können zufällige Outfits generiert, oder durch Klicks eigene Outfits zusammengestellt werden.

Die Kleidung kann in Kategorien, wie beispielsweise Oberteil, Unterteil oder Schuhe sortiert werden. Zusätzlich gibt es die Möglichkeit eine passende Jahreszeit und die Farbe des Kleidungsstücks auszuwählen.

Classy Closet bietet die Funktionalität Lieblingsoutfits zu speichern und ermöglicht somit eine gute Übersicht. Der Algorithmus für die automatische Outfitgenerierung entwickelt sich mit der Zeit weiter und passt sich an die Benutzervorlieben an. Zudem wird die aktuelle Jahreszeit überprüft, damit dem User zum Wetter passende Kleidungskombinationen vorgeschlagen werden.

Meet, Greet and EAT

Das Diplomprojekt „Meet, Greet and EAT“ verbindet Menschen auf der Suche nach einem besonderen kulinarischen Erlebnis. Die mobile iOS-App befasst sich mit der Erstellung einer einzigartigen Dating-App, die den Fokus auf Essen und Restaurants legt. Mit dieser App können sich neue Leute kennenlernen, die ihr Liebe zum Essen und zu Restaurants teilen. Die Applikation bietet eine benutzerfreundliche Oberfläche, die es Benutzern ermöglicht, ihre Präferenzen anzugeben. Auf Basis dieser Angaben schlägt die App passende Restaurant-Empfehlungen vor, die den Geschmack des Benutzers berücksichtigt. Durch die App können Benutzer eine Verabredung für ein gemeinsames Essen vereinbaren und sich so in einem Restaurant treffen, das zuvor von der App empfohlen wurde.

Die App „Me’NU“ bietet eine atemberaubende Möglichkeit, um neue Leute kennenzulernen, die eine Leidenschaft für Essen und Restaurants teilen. Die App ermöglicht es den Benutzern, neue kulinarische Erfahrungen zu sammeln und zudem gleichzeitig neue Freunde und zukünftige Partner zu treffen.

Classy Closet

App basiertes Videokochbuch

Viele herkömmliche Rezepte sind schwer nachzuvollziehen, weil sie ungenau oder fachsprachlich formuliert sind. Das kann zu Unklarheiten oder Fragen bei der Zubereitung führen. Videorezepte können zwar hilfreich sein, aber oft fehlen wichtige visuelle Informationen. Das Ziel von CLB-CookLookBook ist es, eine Kombination aus textuellen und visuellen Anleitungen zu erstellen und in eine übersichtliche App einzubauen, um Nutzer:innen zu helfen, diese Schwierigkeiten zu überwinden und einen einfachen und benutzerfreundlichen Zugang zu den Rezepten zu schaffen.

Im Verlauf der Durchführung des Projektes wurden zahlreiche Erkenntnisse gewonnen und Probleme verschiedenster Art überwunden. Es wurde sich intensiv mit den Möglichkeiten und Einschränkungen in der Umsetzung einer solchen App auseinandergesetzt. Am Ende wurde aus einer abstrakten Idee ein funktionierendes und visuell ansprechendes Produkt entwickelt. Dabei konnten das gesamte Team wertvolle Erfahrungen in den verschiedensten Bereichen der App-Entwicklung, der visuellen Gestaltung der App selbst, sowie der Gestaltung der Inhalte in Form der Videos sammeln.

Collect e-Waste

Große Mengen an Elektroaltgeräten und Elektroschrott sammeln sich in Österreichs Haushalten, welche nur teilweise privat weitergegeben werden und sonst in der Müllsammelstelle oder womöglich im Rest-müll landen. Auch manche Firmen entsorgen Elektroschrott nicht fachgerecht, obwohl Recycling hiervon sehr wichtig wäre. Ziel der Diplomarbeit ist es, die Kreislaufwirtschaft und das Recycling von elektronischen Bauteilen und Produkten durch die Entwicklung eines Online-Marktplatzes, der die einfache und schnelle Abgabe und Abholung von Elektroaltgeräten und Elektroschrott ermöglicht, zu unterstützen.

Die Coll.e.W Plattform soll es Nutzer*innen ermöglichen, funktionstüchtige sowie nicht mehr funktionsfähige Elektronikprodukte und -komponenten einfach und intuitiv per App oder über eine Websiteunter Angabe von Produktkategorie, Ort und Zeitfenster anzubieten und abzugeben. Über geeignete Benutzeroberflächen sollen sich auch Entsorgerfirmen bei der Plattform registrieren können und dann die notwendigen Informationen über den verfügbaren Elektroschrott erhalten. So werden sie in der Lage sein, den Elektroschrott sachgerecht und schnell abzuholen und dem Recycling zuzuführen. Die Idee für diese Diplomarbeit am TGM ist im Rahmen des Sparkling Science Projekts „Recycling Heroes“ (https://www.recyclingheroes.at/) entstanden.

Elektroschrottstudie

Die Idee für die Diplomarbeit „Elektroschrott Studie“ (https://elektroschrottstudie.at/) am TGM ist im Rahmen des Sparkling Science Projekts „Recycling Heroes“ (https://www.recyclingheroes.at/) entstanden. Durch die Diplomarbeit soll die österreichische Bevölkerung auf das Thema Elektroschrott aufmerksam und ihnen ein korrektes Recyclingverhalten bewusst gemacht werden.

Für die Umsetzung wurden dafür einzelne Aufgabenstellungen definiert. Auf einer Seite beschäftigt sich die Diplomarbeit mit der Quantifizierung von Haushaltselektroabfällen und dem Entwurf spezifischer Strategien zur Förderung von Recycling.

Als erstes entwickelten die Schüler*innen einen Fragebogen, um damit Eltern, Verwandte sowie Nachbarn zu befragen, wo überall Elektronik eingesetzt wird und was mit nicht mehr gebrauchten Elektronikprodukten in den Haushalten passiert. Um die Reichweite der Studie zu erhöhen, bewarben sie diese nicht nur über Social Media, sondern auch auf verschiedenen Events sowie mittels eines Plakats und Flyer-Kampagne.

Zur besseren Aufklärung über den richtigen Umgang mit Elektroschrott und die Bewerbung der Studie wurden zudem ein Video sowie ein Animationsvideo produziert. Auf der anderen Seite wurden die Ergebnisse der Umfrage analysiert und überlegt was getan werden könnte, um die korrekte Entsorgung zu gewährleisten und die Recyclingrate zu erhöhen. Dabei sollten Strategien entwickelt und möglichst einfache, aber konkrete Lösungen gefunden werden, wie man die Entsorgungs- und Recyclingrate von Elektroschrott verbessern kann.

Die Ergebnisse dieser Diplomarbeit werden bei der österreichische Citizen Science Konferenz 2023 präsentiert, nachdem der Beitrag „Analyse von Elektroschrott in Haushalten“ vom wissenschaftlichen Komitee angenommen wurde.

StrateKIspiel

Das Projekt „StrateKIspiel“ beschäftigte sich mit der digitalen Umsetzung des beliebten Kult-Brettspiels Catan – Das Spiel und der Entwicklung geeigneter Künstlicher Intelligenzen für das Spiel. Das Hauptziel war es, verschiedene KI-Algorithmen zu analysieren und zu vergleichen, um den effektivsten Algorithmus für Catan – Das Spiel zu identifizieren.

In der ersten Phase des Projekts wurde eine digitale Implementierung von Catan – Das Spiel entwickelt. Diese beinhaltet die gesamte Spiellogik inklusive aller Regeln und Funktionen, die erforderlich sind, um das Brettspiel zu simulieren, sowie eine grafische Benutzeroberfläche, die das Spielen für Endbenutzer ermöglicht.

Anschließend wurden mehrere KI-Algorithmen implementiert, die gegeneinander oder gegen Menschen spielen können, darunter der stochastische Algorithmus Monte Carlo Tree Search sowie ein regelbasierter Algorithmus und Reinforcement Learning.

Die Ergebnisse der verschiedenen KI-Spieler wurden analysiert und verglichen, um einen geeigneten Algorithmus zu identifizieren. Es wurden auch Grenzen und potenzielle Verbesserungsvorschläge für die KI-Algorithmen diskutiert.

Insgesamt trägt diese Diplomarbeit dazu bei, das Verständnis für die Umsetzung von KI-Agenten in komplexen Strategiespielen zu vertiefen und zeigt Möglichkeiten auf, wie verschiedene Algorithmen in zukünftigen Brettspiel-Implementierungen eingesetzt werden können. Die Ergebnisse dieser Arbeit sind auch für die Entwicklung von KI-Systemen in anderen Anwendungsbereichen relevant, in denen Entscheidungsfindung und strategisches Denken gefragt sind.

Für mehr Informationen: www.stratekispiel.at