Forschungs- und Entwicklungsstufe Master Wirtschaftsinformatik

Allgemeines

Im Rahmen des Forschungs- und Entwicklungsprojektes (FEP) bearbeiten Sie im Team wissenschaftliche Problemstellungen. Diese können entweder einen forschungsorientierten oder auch einen anwendungsorientierten Fokus aufweisen. Zudem sind praxisnahe Projekte in Kooperation mit Unternehmen denkbar.

Die Ergebnisse Ihrer Arbeit können in der Wirtschaft (Unternehmen), zur Verbesserung der Lehre oder zur Unterstützung/Vorbereitung von Forschungsarbeiten (z.B. Antrag für ein Forschungsvorhaben) eingesetzt werden.

Dem Modul sind 20 ECTS zugeordnet, was einem Workload von 600 Stunden entspricht.

Die wesentlichen Ziele des Moduls umfassen:

• Ein neues Thema und die damit verbundenen Fragestellungen selbstständig erarbeiten können.
• Quellenrecherchen durchführen und einschlägige Fachliteratur (auch in englischer Sprache) studieren, prüfen und hinsichtlich der inhaltlichen Darstellung oder der wissenschaftlichen Methodik kritisieren können (grundlegende Review-Kompetenz).
• Die Lösung einer komplexen, schlecht strukturierten Aufgabe methodisch erarbeiten können.
• Aufgaben im Team unter Einsatz von Projektmanagementmethoden lösen und bei der Konstitution des Teams (Rollenverteilung, Abstimmung, Teamprozesse) konstruktiv mitwirken können.
• Projektvorhaben und Arbeitsergebnisse sowie die damit verbundenen Problemstellungen und Zielsetzungen adressatenadäquat schriftlich dokumentieren (ggf. auch in englischer Sprache) und präsentieren können.

Studienschwerpunkte

Um die Voraussetzungen für den Studienschwerpunkte "Software Engineering" oder "Artificial Intelligence" zu erfüllen, muss das FEP im jeweiligen Bereich absolviert werden. Der Dozent wird Ihnen nach dessen Absolvierung den jeweiligen Schwerpunkt formlos bestätigen. Dieser Nachweis muss bei der Anmeldung der Thesis vorgelegt werden.

Studierende, die keinen Schwerpunkt anvisieren, können beliebig aus den angebotenen Forschungs- und Entwicklungsprojekten wählen.

Turnus

Wintersemester (Beginn bereits am 1.9.)

Im Wintersemester werden durch die Dozenten i.d.R. drei Forschungs- und Entwicklungsprojekte mit unterschiedlichen Themenschwerpunkten angeboten. Aus diesem Angebot können die Studierenden ein Projekt je nach persönlichem Interesse auswählen. Allerdings können die Dozenten die Teilnehmeranzahl je Projekt begrenzen und ein entsprechendes Anmeldeverfahren festlegen.

Sommersemester (Beginn eventuell bereits Anfang März)

Im Sommersemester wird i.d.R. ein Forschungs- und Entwicklungsprojekt angeboten.

Hinweis: Die Anzahl an angebotenen Projekten je Turnus ist abhängig von der Anzahl an teilnehmenden Studierenden.

Beispiele für durchgeführte Forschungs- und Entwicklungsprojekte

• 2015: Krypto-Währungen und Smart Contracts in modernen Geschäftsprozessen (Abschlussbericht)
• 2016: Cloud-fähige Visualisierung und Analyse von Prozessabläufen in der Lagerlogistik (in Zusammenarbeit mit dem Unternehmen orderbase consulting GmbH)
• 2017: Continuous Delivery für prozessgesteuerte Anwendungen
• 2018: IoT trifft Blockchain (Abschlussbericht)
• 2019: Feature Toggles für prozessgesteuerte Anwendungen
• 2019: Fehlertolerantes "Realtime Object Tracking" auf Basis der Ergebnisse eines Single Shot Detectors im Rahmen einer Anwendung für die Analyse des Bewegungsverhaltens von Fußgängern aus (Live) Video Streams
• 2019: Optimierte Anpassung und modularisierte Bereitstellung einer Bilddatengesamtheit für das Training von "Object Detection"-Modellen im Rahmen einer Anwendung für die Analyse des Bewegungsverhaltens von Fußgängern aus (Live) Video Streams
• 2020: Prevention of forbidden configurations in IoT systems - Rule conflict detection in IoT systems
• 2020: Simulation of Cloud Application Architectures
• 2021: Aufbau einer Smart-Grid-Testumgebung und Bewertung möglicher Ausfälle,Risiken und deren Auswirkungen
• 2021: Test Impact Analysis
• 2022: Software-Programmierung für Quantenrechner
• 2022: Effizientes Theorembeweisen & Planen

Praktikumsangebote oder Themen für Abschlussarbeiten unserer Partnerunternehmen finden Sie hier.

Jobangebote von Partner- und Nicht-Partnerunternehmen finden Sie im zentralen Stellenmarkt der FH.

1. Erfahrungsbericht Marvin Gronhorst

Forschungs- und Entwicklungsprojekt - (September 2020 bis Februar 2021)

Nachdem gegen Ende des Sommersemesters die Professoren drei potenzielle Themen vorgeschlagen haben, fanden zwei Themen - jeweils mit Viererteams - statt. Die vier Studierenden bei meinem Professor wurden noch einmal in zwei unabhängige Teams aufgeteilt. 
Das Thema war eine Evaluierung der damals neu veröffentlichten Laufzeitumgebung Deno. Hierfür wurde in Zusammenarbeit mit dem Psychologie-Lehrstuhl einer anderen Uni ein recht komplexes Forum-Konzept von Grund auf entwickelt. Als Zweiergruppe haben wir den gesamten Entwicklungsprozess selbst durchgeführt und - mit Ausnahme der Laufzeitumgebung https://deno.land/ und https://lit.dev/ als Web Components-Bibliothek -Wahlfreiheit für Technologien und Frameworks gehabt.

Es entstand ein funktionsvollständiges Forum mit automatisierten Tests (Unit, Integration, E2E), diversen Sicherheitsmaßnahmen und generischen Schnittstellen zu verschiedenen Backendsystemen. Zudem wurde anstelle des meist üblichen Papers / Posters eine Vorlesung für die Veranstaltung Mobile Engineering (heute Web und Mobile Engineering) vorbereitet und vorgetragen, die auch im darauffolgenden Jahr erneut vorgelesen wurde.

FuE ist das mit Abstand gruppenarbeitsintesivste Modul des Studiums. Man ist, je nach Aufgabenteilung, nahezu durchgängig in Kontakt. Durch die vielen Gruppenprojekte des Grundstudiums (vor allem im Wintersemester) lernt man seine Kommilitonen jedoch eh schon kennen. 

Die Betreuung durch unseren Professor wurde primär durch ein wöchentliches Meeting (je nach Bedarf 15-60 Minuten) durchgeführt, wobei oftmals auch kleinere Zoom-Gespräche durchgeführt wurden. In den ersten Monaten des Projekts wurden auch regelmäßige Meetings für Anforderungserhebung und Feedback mit zwei Lehrenden des Psychologie-Lehrstuhls abgehalten.

Der angegebene Aufwand von ~3 Arbeitstagen die Woche ist realistisch. Mit einem kleinen Mehraufwand in den ersten Wochen des Projekts und etwas größerem Mehraufwand gegen Ende des Projekts. Auf anderweitigen Uni- oder Arbeitsstress wurde konsequent geachtet, sodass wir auch Wochen mit deutlich weniger FuE-Arbeit hatten.

Das andere Team beim gleichen Professor hat für einen Praxispartner die Potentiale von Micro-Frontends in Zusammenhang mit der Webpack Module Federation untersucht, hieraus ist dann auch ein potentielles Folgeprojekt entstanden. 

Thesis - (Oktober 2021 bis Februar 2022)

Mit der Bewerbung der Masterarbeit habe ich im Juni begonnen. Ich hatte zwei der Partnerfirmen im Ausblick, da diese für mich interessante Themen angeboten haben und ich über Freunde und Kommilitonen viel gutes über diese Firmen gehört habe. Im Endeffekt habe ich mich für die viadee (in Münster) entschieden. Dadurch, dass die viadee ein Partnerunternehmen ist, konnten Sie mich gut einschätzen und hatten bereits viele Erfahrungen mit anderen Bachelor- und Masterarbeiten der FH-Münster.

Die Themenauswahl erfolgte über zwei Gespräche. Ich hatte die Möglichkeit Themen mit viel experimentieren und implementieren oder auch Theorie und Entwurf zu wählen. Ich hätte auch Arbeiten in Kundenprojekten wählen können, habe mich aber für ein internes Forschungsprojekt entschieden.

 Die Auswahl meines Hochschulbetreuers habe ich begonnen, als das Themengebiet der Arbeit feststand. Da der Professor aktuell passend Kapazitäten für die Betreuung einer Masterarbeit frei hatte, lief dies ohne Probleme. Mit dem Professor hatte ich vor dem Start der Prüfung nur ein etwa 30-minütiges Gespräch, indem ich mein Thema vorgestellt habe. Ansonsten hatten wir vereinzelt E-Mail Kontakt.

Nach der Abgabe des Exposés, mit dem der Titel der Arbeit festgelegt wird, hatte ich wieder ein längeres Meeting, indem dann Titel, Vorgehen und Methodik der Arbeit weiter geplant wurden. Im Laufe der Masterarbeit hatte ich etwa jeden Monat ein "Update-Meeting" über die Masterarbeit zusammen mit einem anderen WI-Masteranden, der auch bei dem gleichen Professor die Arbeit zu etwa der gleichen Zeit begonnen hat wie ich.

2. Erfahrungsbericht Fabian

Forschungs- und Entwicklungsprojekt (WS 2020/21)

Bei der Auswahl des Forschung- und Entwicklungsprojekts gab es drei Themenangebote seitens der Professoren: Micro Frontends, KI für Natural Language Processing und Modellierung und Simulation von Cloud-Anwendungen. Meine Gruppe bestehend aus vier Kommilitonen beschäftigte sich mit dem letztgenannten Thema und der Fragestellung wie Cloud-Anwendung modelliert und ihre Leistungsmerkmale simuliert werden können. Dabei wurden wir durch Professor Thöne betreut und beraten. Hierzu hatten wir einmal wöchentlich einen gemeinsamen Termin bei dem wir unsere Zwischenergebnisse vorgestellt und offene Problemstellungen geklärt haben. Die Organisation der weiteren Tätigkeiten zur Entwicklung unserer Lösung konnten wir eigenverantwortlich untereinander vereinbaren. Unser Konzept für die Erstellung einer Softwarelösung griff auf bereits bekannte Methoden aus dem Modul Model-driven Development zurück. Zum einen wurden eine domänenspezifische Sprache für die Beschreibung von Anwendungsmodellen entwickelt und zum anderen durch Petri-Netze eine Simulationsweise für diese Modelle entworfen. Die Recherche und Entwicklung unserer Lösung war ergebnisoffen und es kam mehrfach vor, dass zuvor verfolgte Ansätze verworfen werden mussten und anschließend ein anderer Weg verfolgt wurde. Zum Ende des Projektzeitraums stellten wir den Stand unserer Softwarelösung im GitLab der FH bereit und erstellten verschiedene Dokumente über unser Projekt: einen wissenschaftlichen Artikel, eine technische Dokumentation und ein Plakat.

Thesis (SoS2021)

Für meine Thesis entschloss ich mich in Abstimmung mit Professor Thöne das vorige FuE-Projekt weiterzuentwickeln. In meinem Fall erstellte ich die Thesis eigenständig, es wäre aber auch möglich gewesen zu zweit an dem Projekt zu arbeiten. Inhaltlich sollten zunächst die bestehenden Elemente des Projekts fortentwickelt werden. Hierzu sollten die Modellierung und Simulation stärker auf containerbasierte Anwendungsarchitekturen ausgerichtet werden. Daher erfolgte eine Recherche gängiger Containerlösungen und eine vergleichende Analyse bezüglich unserer bisherigen Softwarelösung. Die identifizierten Optimierungsbedarfe implementierte ich dann in der bestehenden Software. Im zweiten Schritt sollte eine Verknüpfung zwischen Modellierung mit der domänenspezifischen Sprache und Simulation durch das Petri-Netz erstellt werden. Dafür konzipierte und entwickelte ich ein Übersetzungsprogramm, welche die Modellbeschreibungen in ihrem Dateiformat einliest, die Anwendungskomponenten der Beschreibung ausliest und durch die Verwendung verschiedener Vorlagen je Komponente daraus ein passendes Petri-Netz generiert. Durch die Ausführung dieses Petri-Netzes können zukünftig die Leistungswerte einer Anwendung simuliert werden. Zur Evaluation der Qualität der entwickelten Lösung erhob ich auf Vorschlag von Herrn Thöne hin einige beispielhafte Anwendungsfälle von den Studenten eines Bachelor-Kurses, welche ähnliche Anwendungen in ihren Projektarbeiten implementiert hatten. Als Ergebnisdokument diente die wissenschaftliche Arbeit in der ich die zu erarbeitenden Fragestellungen, meine gewählte Vorgehensweise, die entwickelte Lösung und deren Evaluation erläutert habe.