Drei TREE-Abschlussarbeiten sind Förderpreisträger 2017

Die feierliche Verleihung fand in diesem Jahr am 20. Oktober im Deutschen Museum Bonn statt. Die mit 1000 Euro ausgeschriebenen Preise wurden von Unternehmen und Stiftungen aus der Region gestiftet. Sowohl der Vorsitzende der Hochschulgesellschaft, Matthias Rupf, als auch Hochschulpräsident Hartmut Ihne lobten die ausgezeichneten Arbeiten der Studierenden sowie die Praxisnähe der behandelten Themen, die unter anderem von Unternehmen begleitet oder in Auftrag gegeben wurden.

Alexander Asteroth, Geschäftsführender Direktor des Instituts TREE, betreute die beiden Abschlussarbeiten „Kombination von Neuroevolutionsmethoden mit Gradientenverfahren für neuronale Netze“ von Dirk Rusche sowie „DoveCopter: A Tracking and Following Aerial Platform for Aerodynamics Analysis of a Velomobile“ von Ahmad Drak.

Dirk Rusche untersuchte in seiner Bachelorarbeit ein neues, hybrides Verfahren um neuronale Netze zu trainieren. Hierzu kombinierte er zwei Verfahren, welche zur Erzeugung von neuronalen Netzen genutzt werden: der auf der Optimierung der Gewichte basierende Ansatz der „Backpropagation“ sowie das „NEATVerfahren“ (NeuroEvolution of Augmented Topologies), bei welchem auch die Topologie der Netze in die Optimierung mit einfließt. Das resultierende Hybrid-Verfahren „BackpropNEAT“ testete Dirk Rusche auf Performanz mittels verschiedener Gütekriterien. Die Resultate machen deutlich, dass das Hybrid-Verfahren nur bei Datensätzen mit einfacheren physikalischen Grundmodellen zu besseren Ergebnissen führen können. Die Arbeit wurde für die schlüssige Implementation und Evaluation des entwickelten Verfahrens sowie das für eine Bachelorarbeit hohe wissenschaftliche Niveau ausgezeichnet. Der Preisstifter dieser Arbeit ist die RUPF INDUSTRIES Gruppe aus Grevenbroich, welche in den Geschäftsbereichen Fahrzeugtechnik (PKW, LKW, Bahn, Agrar) sowie Maschinen- und Anlagenbau (Hydrauliken, Prüfstände, Schleifmaschinen, Sondermaschinenbau) tätig ist.

Ahmad Drak setzte sich in seiner Masterarbeit das Ziel, eine fliegende Plattform für die Verfolgung bodengebundener Fahrzeuge in Echtzeit zu entwickeln. Dabei sollte das sogenannte „Geofencing“ als Grundlage dienen, bei welchem eine Aktion automatisiert ausgelöst wird, sobald eine imaginäre Begrenzung überschritten wird. Neben einer intensiven Literaturstudie teilte sich die Arbeit von Ahmed Drak in drei Bereiche auf: das Design und die Architektur einer geeigneten Drohne, das Design eines Geofence-basierten Flugbereichs sowie das Design und die Implementierung des Verfolgungs-Moduls. Das Zielsystem sowie die möglichen Einflussparameter inklusive möglicher Sicherheitsaspekte wurden außerordentlich strukturiert und gründlich definiert. Im limitierten zeitlichen Rahmen einer Masterarbeit war es zwar letztendlich nicht möglich, eine voll funktionsfähige Drohne zur Fahrzeugüberwachung zu entwickeln, dennoch konnte die Arbeit durch beispielhafte Gründlichkeit in Theorie und Praxis überzeugen. Stifter des Preises ist die SVA System Vertrieb Alexander GmbH aus Wiesbaden, welche in Deutschland einer der führenden System-Integratoren im Bereich Datacenter-Infrastruktur ist.

Die dritte ausgezeichnete Arbeit „Entwicklung und Evaluation von Verfahren zur modellbasierten Trajektorienbestimmung von Sattelaufliegern“ von Simon Weßel wurde von Roustiam Chakirov, Professor für Regelungstechnik an der H-BRS, sowie Dirk Reith, wissenschaftlicher Direktor von TREE, betreut und in Zusammenarbeit mit der BPW Bergische Achsen KG erstellt. Simon Weßel entwickelte und evaluierte in seiner Bachelorarbeit Verfahren auf modellbasierter Ebene, welche es ermöglichen, bei möglichst geringem messtechnischen Aufwand die gefahrene Trajektorie eines Gespanns (Zugfahrzug plus Sattelauflieger) zu rekonstruieren. Die zwei verschiedenen Modellansätze werden im Zuge der Arbeit vorgestellt und verglichen. Vorteil des modellbasierten Ansatzes sind zum einen Ressourcen- sowie damit verbundene Kosteneinsparungen und zum anderen die Berechnung von zusätzlichen Zustandsgrößen an Zugfahrzeug und Sattelauflieger mit Hilfe der Modelle. Die Arbeit wurde für den großen wissenschaftlichen Anspruch sowie die theoretische Tiefe ausgezeichnet und darüber hinaus als musterhaftes Beispiel für das praktische Umsetzen des im Studium erworbenen theoretischen Wissens genannt. Stifter des Preises ist in Windhagen ansässige Maschinenbau-Unternehmen WIRTGEN GmbH, welches Weltmarktführer bei Fräsen, Recylcern und Bodenstabilisierer sowie Surface Minern ist.