Studium

Anwendungsnah studieren heißt: Besser vorbereitet sein in Theorie und Praxis.
Wir leben in Zeiten technologischer Innovationsverdichtung. Maschinenelles Lernen, 5G-basierte Kommunikation, das Internet der Dinge, Techniken der virtuellen und augmentierten Realität haben Auswirkungen auf Geschäftsmodelle und die Struktur von Softwaresystemen. Dynamische Veränderungen in diesen Forschungsbereichen sowie in den Anforderungen aus der Wirtschaft integrieren wir unmittelbar in die Inhalte unserer Lehre. So bleiben Vorlesungen und Seminare immer nah am Puls des Fortschritts.

Abschlussarbeitsthemen

Skizzenbasierte Interaktion mit Software-Entwicklungsumgebungen: Konzeption und Integration einer Multitouch-Eingabeschicht für Eclipse

Motivation

Bei der Entwicklung und Wartung großer Software-Projekte besteht eine wesentliche kognitive Herausforderung für Software-Entwickler in Verständnis und Manipulation einer Vielzahl von Software-Artefakten, zwischen denen vielfältige Abhängigkeiten bestehen. Software-Entwicklungsumgebungen (Integrated Development Environments, IDEs) wie Eclipse unterstützten zwar diese Tätigkeiten, verfügen jedoch über ausgesprochen komplexe Benutzeroberflächen, deren effiziente Bedienung bereits eine kognitive Herausforderung für sich darstellt.

Um komplexe Gegebenheiten und Problemlösungen leichter zu verstehen, zu entwickeln oder zu kommunizieren, nutzen Ingenieure aller Disziplinen oft Skizzen, die meist spontan und informell auf Papier oder Whiteboards gezeichnet werden – sei es auf freien Flächen oder in Erweiterung bereits existierender Darstellungen. Software-Werkzeuge zum Erstellen von Skizzen existieren ebenfalls; diese verstehen sich jedoch eher als Zeichen- oder allenfalls Modellierungswerkzeuge, aber nicht als Problemlösungswerkzeuge.

In einem internationalen Forschungsprojekt soll daher eine Möglichkeit geschaffen werden, Skizzen nicht nur zum Verstehen, sondern zum unmittelbaren Lösen von Software-Entwicklungsaufgaben einzusetzen, indem die Eclipse-IDE mit einer skizzenbasierten Benutzeroberfläche ausgestattet wird: Neben der klassischen Tastatur- und Mausinteraktion soll es ermöglicht werden, mit einem Stift oder Finger auf der Eclipse-Benutzeroberfläche Skizzen zu zeichnen, die als Kommandos für komplexe Operationen interpretiert werden.

Ziel der Arbeit

Als technische Grundlage für die skizzenbasierte Interaktion ist das Ziel dieser Arbeit, eine neue Interaktionsschicht zu konzipieren und zu implementieren, die sich in die bestehende Eclipse-Architektur einfügt, um Stift- oder Berührungseingaben über die gesamte Eclipse-Workbench hinweg entgegenzunehmen. Die neue Interaktionsschicht soll es ermöglichen, mit einem Finger oder Stift Linienzüge (Strokes) auf der gesamten Eclipse-Benutzeroberfläche zu zeichnen (d.h. unabhängig von den angezeigten Workbench-Panes und über deren Grenzen hinweg). Diese Zeichenoperationen sollen jederzeit möglich sein, ohne in einen besonderen Modus wechseln zu müssen, und sie sollen die normale Interaktion mit der Anwendung per Maus und Tastatur sowie die normale Darstellung der Fensterinhalte nicht beeinträchtigen.

Die auf der Eclipse Workbench gezeichneten Strokes müssen in einem weiteren Schritt mit den unterliegenden Fensterinhalten in Bezug gesetzt werden („Zeile x, Spalte y im Code-Editor, d.h. Element E im Syntaxbaum“, „Koordinaten (x, y) im Object Browser, d.h. Attribut A“, „Koordinaten (x, y) im Debugging Pane, d.h. Breakpoint B“, etc.). Dies erfordert eine Integration mit den spezifischen Eclipse-Komponenten, die die betreffenden Workbench-Panes steuern, und soll daher exemplarisch für ausgewählte Panes erfolgen.

Die Erkennung von Stroke-Formen (Pfeile, Ellipsen, Text etc.) und die darauf basierende Interpretation der vom Benutzer gewünschten Operationen wird Thema weiterer Master-Arbeiten sein. Entsprechende Anknüpfungspunkte (APIs) sollten in dieser Arbeit vorbereitet werden.

Projektformat

Die Arbeit ist in ein internationales Forschungsprojekt in Kooperation mit der University of Iceland eingebunden. Die Betreuung erfolgt an der Universität Duisburg-Essen durch Dr. Marc Hesenius und an der University of Iceland durch Prof. Dr. Matthias Book. Erstgutachter ist an der Universität Duisburg-Essen ist Prof. Dr. Volker Gruhn. Die Arbeit zählt als Prüfungsleistung an der Universität Duisburg-Essen und unterliegt der Studienordnung der Fakultät für Wirtschaftswissenschaften.

Es wird angestrebt, die gesamte Arbeit oder einen Teil davon im Team an der University of Iceland zu bearbeiten. Die mögliche Aufenthaltsdauer in Reykjavik beträgt bis zu 12 Monate, abhängig von der Verfügbarkeit von Erasmus-Fördermitteln zur Deckung von Reise- und Lebenshaltungskosten. Projektsprache und Sprache der Master-Arbeit ist Englisch.

Die University of Iceland (http://english.hi.is) ist mit über 12.000 Studierenden und fast 300 Studiengängen Islands größte Universität. Etwa ein Viertel aller MSc-/PhD-Studenten und Wissenschaftler in den Ingenieur- und Naturwissenschaften sind internationaler Herkunft. Im Fachbereich Informatik betreuen 10 Professoren ca. 500 Studenten.

Anforderungen

Bitte bewerben Sie sich mit einem englischen Anschreiben, ihrem Lebenslauf und einem Überblick über Ihre Prüfungsleistungen im Bachelor- und Master-Studium. Programmiererfahrung in Java ist erforderlich; Erfahrung in studienbegleitenden oder industriellen Software-Entwicklungsprojekten ist von Vorteil.

Kontakt

Für nähere Informationen zu Thema und organisatorischen Rahmenbedingungen dieser Arbeit wenden Sie sich bitte an Dr. Marc Hesenius (marc.hesenius@uni-due.de) und Prof. Dr. Matthias Book (book@hi.is).

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