Themen für Diplom-, Bachelor- und Master-Arbeiten

Zielgerichtetes Aufzählen von Modellen für Kristallstrukturen
In der Arbeitsgruppe wurden graphbasierte Verfahren für das zielgerichtete Aufzählen von Modellen für Kristallstrukturen entwickelt. Der Einsatz geeigneter Filter zur Beschränkung auf die Erzeugung von Graphen mit vorgegebenen Eigenschaften spielt hierbei eine wichtige Rolle.
In der Diplom/Master-Arbeit sollen auf der Basis theoretischer Vorarbeiten und vorhandener Aufzählungsalgorithmen für Tetraedertopologien Verfahren entwickelt und implementiert werden, die das gesteuerte Aufzählen beliebiger Polyedertopologien erlauben. Die Programmierung kann in C++ oder Java erfolgen.

Suche nach Kristallstrukturen, die notwendige Bedingungen für die Eignung als Ausgangsstruktur für Hochtemperatursupraleiter erfüllen
Für die bisher bekannten Hochtemperatursupraleiter wurde unter Beteiligung der Arbeitsgruppe eine notwendige Bedingung formuliert und an zahlreichen Strukturen überprüft, die die Existenz von sogenannten 'Infinite Units of Strongly Overlapping Orbitals' (IUSOOs) in Supraleitern fordert (siehe Literatur auf der Hauptseite). Für eine systematische Suche nach Materialien, die mit Hilfe geeigneten 'Dopens' und/oder Drucks bei möglichst hohen Temperaturen (Traum: Zimmertemperatur) supraleitend werden (d.h. Strom ohne Widerstand leiten können), soll eine Datenbankanwendung entwickelt werden, die die genannte notwendige Bedingung ausnutzt, um aus vorhandenen Datenbanken mit Strukturdaten potentielle Kandidaten herauszufiltern und geeignet zu charakterisieren.
Mögliche Themen sind hier: Datenaufbereitung für die zu erstellende Datenbank; Analyse und Charakterisierung von IUSOOs; graphische Darstellung von IUSOOs mit JMOL; graphische Anfrageschnittstelle für die Nutzung der Datenbank.
Das verwendete Datenbanksystem ist PostgreSQL. Die Programmierung kann in C, C++ oder Java erfolgen.

Optimierung eines Verfahrens zum Suchen isomorpher Teilstrukturen in Polyedergraphen
Das gegenwärtig verwendete Verfahren nutzt nicht alle Informationen zu Symmetrien aus, die für Kristallstrukturen in der Datenbank gespeichert sind. Insbesondere für hochsymmetrische Strukturen können erhebliche Verbesserungen erreicht werden, wenn alle vorliegenden Symmetrien geeignet berücksichtigt werden. In der Diplomarbeit sollen die notwendigen theoretischen Grundlagen für ein in dieser Hinsicht verbessertes Verfahren erarbeitet und die vorhandene Software entsprechend angepasst werden. Die Kernalgorithmen des vorhandenen Systems sind in Pascal implementiert.

Bei den Arbeiten werden alle notwendigen Kenntnisse im Gebiet der Kristallographie vor Beginn vermittelt. Es handelt sich hierbei im Wesentlichen um Grundlagen der Kristallsymmetrie und Kristallchemie sowie graphentheoretische Konzepte.


Arbeit im Gebiet der Datenbanktheorie:
Nullwerte in XML
Für die Behandlung unvollständiger Information in relationalen Datenbanken wurden in der Arbeitsgruppe Darstellungsformen für gesicherte Antworten vorgeschlagen und Verfahren zur korrekten Auswertung von Anfragen im Hinblick auf gesicherte Information entwickelt. In der Arbeit sollen Anfragesprachen für XML im Hinblick auf die Behandlung unvollständiger Information untersucht und geeignete Vorschläge für die Bestimmung und Darstellung gesicherter Antworten entwickelt werden.
Hinweis: Für die Einarbeitung bietet sich bei diesem Thema eine Studienarbeit an. Ein Teil der Thematik wird in der Vorlesung Datenbanktheorie behandelt.

Last modified: August, 2012