HafenCity Universität Hamburg (HCU): Thomas Schramm

Prof. Dr. rer. nat. Thomas Schramm

Geomathematik, -informatik & Physik

HafenCity Universität Hamburg
Überseeallee 16
Raum 4 026
20457 Hamburg

Sprechzeiten
Mittwochs 12:00 - 13:00 Uhr und nach Vereinbarung

Tel. Kontor : +49 (0)40 428 27 5383
privat : +49 (0)40 40 160 932
mobil : +49 (0)176 2283 6483

thomas.schramm(at)hcu-hamburg.de

Anual Exibition

Dipl.-Ing. Carlos Acevedo Pardo

Dipl.-Ing. Kay Zobel

Lehre und Forschung sind die Dinge, die uns antreiben. Mal mehr das eine, mal das andere. In der Forschung beschäftigen wir uns mit der "Optik in irregulären Medien" in der Anwendung z.B. beim Laserscanning oder in letzter Zeit beim Lichtdesign.

In der Lehre sind es neben den Grundfertigkeiten (ich verzichte absichtlich auf den Begriff der Kompetenzen) in Mathematik, Physik und Informatik für die meine Professur steht, die Aspekte der Bildung und der Haltung, die zunehmend in den Fokus rücken, um die jungen Leute auf einen Weg in Beruf und Forschung vorzubereiten.

Carlos Acevedo Pardo, Kay Zobel und ich haben für die Jahresausstellung drei Objekte entworfen, die unsere gemeinsamen Bemühungen symbolhaft dokumentieren.

Das Adinkra in der Lichtbox steht für das lebenslange Lehren und Lernen mit einem verwirrenden Seitenbezug auf die sehr moderne Physik.

Das Lichtobjekt (Light In The Shard) steht zum einen für die messtechnische Herausforderung solche Objekte zu vermessen oder für die Vermessung zu nutzen, zum anderen für die Faszination, die von der Arbeit mit Licht und optischen Materialien ausgeht. Hier sind Wissenschaft und Kunst sehr nah beieinander.

Diese Jahresausstellung steht unter dem Motto des "Siebengestirns", das auch unter dem Namen Plejaden bekannt ist (und je nach Sichtbarkeit bzw. Ära sechs bis neun sichtbare Sterne enthält). In der Lichtbox "Plejaden" ist eine künstlerische Simulation eines Schwarzen Loches vor dem Siebengestirn dargestellt und mit einem Bild verglichen, das bei der Durchsicht durch eine Scherbe entstehen kann. Das ist alles durchaus nicht nur ernst gemeint.

Adinkra (Tom Schramm)

Light In The Shard (Tom Schramm)

Plejaden (Tom Schramm & HST)

Adinkras

Bild: Tom Schramm

sind Elemente einer Symbolschrift aus dem Westafrikanischen, die heute dort sehr populär sind und kulturell und dekorativ verwendet werden. Dieses besondere steht für "NEA ONNIM NO SUA A, OHU", was als

"He who does not know can become knowledgeable through learning"

übersetzt wird und ein Symbol für Wissen, lebenslanges Lernen und der andauernden Anforderung sich weiter zu bilden verstanden wird (symbol of knowledge, life-long education and continued quest for knowledge)
(vergl. auch http://de.wikipedia.org/wiki/Adinkra).

Es steht für die Bemühungen, die Universität als Ort der (im Besonderen naturwissenschaftlichen) Bildung zu verstehen und auch so zu lehren und dabei zu lernen.

Besondere Bedeutung erfährt dieses Adinkra, seit es von James Gates als Metapher für seine abstrakten Graphen in der Supersymmetrie-Theorie (SUSY) genutzt wird. Diese moderne Theorie versucht Gravitations- und Quantentheorie zu vereinen, ein bisher nicht gelungenes Unterfangen, das gern mit der Suche nach dem heiligen Gral der Physik beschrieben wird. Verwirrender Weise treten bei der Analyse der Graphen Computercodes auf, die als Fehlerkorrekturcodes aus der Informatik bekannt sind, aber dort nicht hinein gesteckt wurden (vergl. auch http://en.wikipedia.org/wiki/Adinkra_symbols_(physics) bzw. die populäre Fassung S.J. Gates, Jr "Symbols of Power", Physics World, Vol. 23, No 6, June 2010, pp. 34 – 39 ).

Die daher nahe liegende wissenschaftliche Spekulation, ob die Welt vielleicht nur ein Computerprogramm sei, kann tatsächlich jenseits von Science Fiction mit physikalischen, mathematischen und philosophischen Argumenten ernsthaft untersucht werden. Einen Überblick über diese Thematik haben wurde in der Ringvorlesung „Do we live in a simulation?“ gegeben.

Weitere Q-Studies-Seminare und Ringvorlesungen oder öffentliche Vorträge im allgemeinbildenden naturwissenschaftlichen Kontext waren bzw. sind: „Katastrophentheorie – Ein Computerworkshop zum Verständnis des Plötzlichen“, „Science Places – Orte der Wissenschaft in und um Hamburg – StaBi, DESY, DKRZ und mehr“, „Was wir über die Welt wissen – Grundlagen der Naturwissenschaften im Kleinen und Großen“, „Perspektiven und Wahrnehmungen von Zeit“, „13 Things that don’t make sense – über 13 Ungereimtheiten in den Wissenschaften“, „The truth behind the conspiracy and the conspiracy behind the truth. – An English master seminar on conspiracy and truth” und aktuell die Ringvorlesung: “Als Einstein ein Licht aufging” (s. auch Vorträge).

Light

Optik irregulärer Medien

Bild : Tom Schramm (Klick: YouTube)

Trotz der sehr einfachen Grundgesetze der geometrischen Optik ist nur das Verständnis symmetrischer, homogener Medien oder Oberflächen (etwa sphärische Linsen, plane oder parabolische Spiegel) einfach. Schon die Bestimmung der optischen Eigenschaften eines irregulären Glasbrockens stellt die Messtechnik vor Herrausforderungen.

In der Geomatik interessieren wir uns besonders für die genaue äußere Form solcher Körper bei denen die klassischen Methoden der Photogrammetrie oder moderner des Laserscannings versagen. Gern werden dann solche Körper mit Kreidespray mattiert oder mit einem Messfühler abgetastet, was aber bei empfindlichen oder schwer erreichbaren Objekten nicht immer wünschenwert oder möglich ist.

Technisch relevant ist diese Fragestellung z.B. bei der Qualitätsbeurteilung von geformten KFZ-Verglasungen, die sich nicht durch einfache Formen beschreiben lassen.

Grundsätzlich erzeugen irreguläre Medien -- z.B. Glaskörper -- bei Durchsicht irreguläre Bilder von Hintergrundobjekten. Hier können aus der Astrophysik bekannte Techniken verwendet werden, um daraus Informationen über das Medium oder das Hintergrundobjekt zu gewinnen. Ein Beispiel aus der "Küchenphysik" findet man auf YOUTUBE: Optik irregulärer Medien.

Werden solche Medien vom Licht durchschienen, enstehen auf Projektionsflächen Lichtmuster -- sog. Kaustiken, aus denen ebenfalls Informationen gewonnen werden können. Ein weiteres Beispiel aus der "Küchenphysik" findet man auf YOUTUBE: Kaustiken irregulärer Medien.

Einen interessanten Einblick in die konstruktiven Möglichkeiten speziell konstruierter Glaskörper findet man im YouTube-Video High-contrast Computational Caustic Design.

... to be continued

Sieben Sterne

Eine Hubble-Space-Telescope Aufnahme zeigt den Sternhaufen der Plejaden in ungefähr 400 Lichtjahren Entfernung.

Mit einer analytischen Form des Raytracings lässt sich sehr leicht der Blick auf das Bild durch den verzerrten Raum in der Umgebung eines Schwarzen Lochs simulieren. Künstlerisch, weil die Artefakte, die durch das Teleskop entstehen durch die Simulation mit verzerrt werden, was bei einem "wirklichen" Schwarzen Loch nicht der Fall wäre.

Im dritten Bild wird das Bild auf dem Monitor durch den Fuß eines zerbrochenen Weinglases beobachtet. Die Ähnlichkeit ist bestechend. In der Tat wird die Optik eines solchen Glaskörpers in ganz ähnlicher Form, wie die enes Schwarzen Loches oder anderen schweren Körpers beschrieben.

Diese Technik lässt sich natürlich auch einsetzen, um andere eher künstlerische Bildmanipulationen in ähnicher Weise vorzunehmen.

Bürofenster nach Mondrian

Mondrian lensed

Der Autor

Der Autor durch die Linse

Kontor - Koordinaten

53.5403, 10.0048

Werdegang

Seit 8/2009 Universitätsprofessur für Geomathematik,
                      -Informatik und Physik
                       HafenCity Universität Hamburg

Seit 3/2009 Studiendekan der Studiengänge Geomatik
(seit 10/2016 Geodäsie und Geoinformatik)
HafenCity Universität Hamburg

2006 -- 2009 Professur für Datenverarbeitung, Physik & Mathematik
HafenCity Universität Hamburg, Department Geomatik

2001 -- 2006 Professur für Datenverarbeitung, Physik & Mathematik
Hochschule für angewandte Wissenschaften Hamburg,
Department Geomatik

1995 -- 2001 Fachberater für wissenschaftliches Rechnen & Multimediale Lehre,
Technische Universität Hamburg-Harburg, Rechenzentrum

1986 -- 1995   Wissenschaftlicher Mitarbeiter -- Theorie und Beobachtung
       von Gravitationslinsen,
   Universität Hamburg, Hamburger Sternwarte

1983 -- 1988 Mitgastronom der Galerie Nyx in Bergedorf

Talks

2019

HIGH-TEC AN DER RITTERBURG

Dipl.-Ing. Carlos Acevedo, Prof. Dr. Thomas Schramm, Dipl.-Ing. Kay Zobel, HafenCity Universität Hamburg - Studiengang Geodäsie und Geoinformatik.

In der Tagesexkursion zu den „Versteckten Wallanlagen und Burgen in Flur und Wald“ im Mai 2018 wurde auch die Burg bzw. deren Reste in Linau besucht. Der Burghügel mit seinen verbliebenen Mauerresten des Bergfrieds wurde nun aufwendig gesichert und teilweise rekonstruiert. Mit unserem Team der Geodäsie und Geoinformatik aus der HafenCity Universität haben wir die die Situation vor und nach den Arbeiten mit Laserscannern und Drohnen dokumentiert und stellen hier die Ergebnisse vor.
Neben diesen konkreten Anwendungen zeigen wir die verwendeten Instrumente und die Möglichkeiten dieser modernen Messtechnik.

Freie Lauenburgische Akademie , 06.06.2019, 19:30

April

Eingeladener Vortrag: Thomas Schramm, Divine Proportions – Norman Wildbergers andere – rationale Trigonometrie ,

Der Mathematiker Norman J. Wilberger aus Sydney hat mit seinem Buch „Divine Proportions: Rational Trigonometry to Universal Geometry“ einen durch die babylonische und griechische antike Mathematik inspirierten Zugang zur Geometrie vorgelegt, der auf die Einführung trigonometrischer Funktionen wie Sinus und Kosinus verzichten kann, ohne etwas an Aussagekraft zu verlieren und ganz neue Einblicke in die euklidische Geometrie und darüber hinaus ermöglicht. Anstatt mit Winkeln und Seitenlängen operiert die rationale Trigonometrie systematisch mit sogenannten Spreizungen und Quadranzen, die sich einfach und intuitiv aus quadratischen Seitenverhältnissen ergeben.

Dieser nicht nur didaktisch interessante neue Zugang vereinfacht viele Anwendungen z.B. aus Physik oder Vermessung.

Der Vortrag stellt die rationale Geometrie Wildbergers vor und versucht sich der Frage zu nähern, ob es sich didaktisch um ein „Muss-“, „Soll-“, „Kann-“ oder „Auf gar keinen Fall-“ Konzept handelt.

15. Ingmath-Workshop, 25.-26.04.2019, Warnemünde

2018

Juli

Astronomie - Romatisch?!
Prof. Dr. Thomas Schramm

Astronomie in der Zeit der Romantik am Beispiel der Geschwister Herschel. Wie entwickelt sich der dazugehörige Wissenschaftsbegriff im deutschen Idealismus zwischen Kant und Hegel? Wie stehen wir heute dazu? Mit durchaus persönlichen Einsichten von der Faszination des Sternenhimmels und der aktuellen High-Tech-Astrophysik.

Ringvorlesung Romatischer Aufruhr
HCU 04.07.2018 18:00

Juni

WER HAT’S ERFUNDEN? ZUR ENTWICKLUNG DER TRIGONOMETRIE.

Prof. Dr. Thomas Schramm

Die Neuinterpretation der 3.700 Jahre alten babylonischen Keilschrifttafeln „Plimpton 322“ wirft ein ganz neues Licht auf die Urheberschaft der Trigonometrie, die sonst den Griechen der Antike oder den Indern um 500 n. u. Z. zugeschrieben wurde. Die an praktischen Anwendungen orientierte Mathematik der Babylonier drückt die Verhältnisse im rechtwinkligen Dreieck durch Proportionen aus, die Aufgrund des verwendeten Zahlensystems zur Basis 60 einen sehr einfachen und genauen Zugang zur Berechnung von Dreiecken liefert. Diese Berechnungen sind von enormer Bedeutung, z.B. für die Vermessung von Feldern bis hin zur Konstruktion von Bauwerken wie Tempeln oder Pyramiden. Vielleicht stellt sich in Zukunft sogar die verwendete Rechentechnik als nützliches Hilfsmittel für unsere Computer heraus.
Die verwendete Methode wird erläutert und mit den griechischen und indischen Zugängen verglichen.

Freie Lauenburgische Akademie

14.06.2018, 19:30

Februar

Thomas Schramm

MINTFIT – Mathematische Bildung im Übergang zwischen Sekundarstufe II und Hochschule .

Jahrestagung Mint-Forum Hamburg 2018, „Von der Kita bis zur Hochschule - MINT im Bildungsverlauf„ 28.02.2019, HafenCity Universität Hamburg

2017

November

Hinterm Horizont geht’s weiter…UPDATE
Schwarze Löcher in Science und Fiction

Prof. Dr. Thomas Schramm

Schwarze Löcher haben seit ihrer theoretischen Vorhersage und aktuell ihrer „Beobachtung“ die Phantasie der Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler, aber auch der Autorinnen und Autoren der phantastischen Literatur und nicht zuletzt der Filmschaffenden inspiriert.
Einst ein Kuriosum, trägt heute die Untersuchung der Eigenschaften Schwarzer Löcher zum fundamentalen Verständnis der Natur bei. An ihrem Horizont hört das gesicherte Wissen auf und lässt Raum für physikalische, philosophische aber auch phantastische Spekulationen.
Wir folgen der Entdeckungsgeschichte bis zum aktuellen Stand der Forschung und diskutieren die naive bis physikalisch fundierte Umsetzung im Science-Fiction von Disneys „Das Schwarze Loch“ bis Nolans „Interstellar".

Folien und Quellen

Freie Lauenburgische Akademie

3.11.2017 , 19:30

Hauptstraße 18 d - Angerhof - 21465 Wentorf b. H.

Januar

Hinterm Horizont geht’s weiter…
Schwarze Löcher in Science und Fiction

Prof. Dr. Thomas Schramm

Internetquellen

Ringvorlesung: Perspektive Schwarz, 11. Januar 2017

2016

November

ÜBER VEDISCHE MATHEMATIK … Sriniwasa Ramanujan, Subrahmanyan Chandrasekhar und die Frage, ob Newton und Leibniz nur abgeschrieben haben. UPDATE

Wir verdanken den Indern vor allem die Null, geniale Rechentricks, vielleicht die Grundlage der Differenzialrechnung, aber auch den genialen autodidakten Mathematiker Sriniwasa Ramanujan, der Pi in zehn Schritten auf 88 Stellen berechnen konnte und den bedeutenden Astrophysiker und Nobelpreisträger Subrahmanyan Chandrasekhar, dem wir unter anderem die Erkenntnis verdanken, dass unser Sonne in ein paar Milliarden Jahren nicht zu einem Schwarzen Loch wird.

Freie Lauenburgische Akademie

3.11.2016 , 19:30

Hauptstraße 18 d - Angerhof - 21465 Wentorf b. H.

Januar

Der Mechanismus von Antikythera -- Die komplexeste Maschine der Antike

Prof. Dr. Thomas Schramm

Im Jahr 1900 wude von Schwammtauchern vor der Insel Antikythera in bis zu 60 m Tiefe ein im ersten Jhd. v. Chr. gesunkenes römisches Handelsschiffs gefunden. Bei der Bergung, die man getrost als Beginn der Unterwasserarchäologie bezeichnen kann, wurde neben vielen Kunstschätzen auch ein unscheinbarer Klumpen korrodiertes Metall gefunden, der sich erst Jahrzehnte später als feinmechanische Konstruktion entpuppte, deren Komplexität erst wieder im 14. Jhd. erreicht wurde. Dieser Mechanismus lässt sich als mechanischer Computer zur Bestimmung astronomischer aber auch kultureller Ereignisse mit verblüffenden Präzision deuten und führt zu einer Neubewertung der Fertigkeiten griechischer Ingenieure der Antike.

Ringvorlesung, Antike, 27.01.2016 HCU Hamburg

2015

September

Back to (School/University) : Ein Modell zur Kooperationen von Schulen und Hochschulen.
Prof. Dr. Thomas Schramm

Was glaubt ein Hochschullehrer noch vom Schulalltag zu wissen und was ein Schullehrer von den Anforderungen einer Hochschulausbildung? Wir stellen die Erfahrungen aus mehr als 10 Jahren einer gegenseitigen Kooperation vor und entwickeln ein Modell, um dieses Konzept auf der Basis der vorgestellten mathematischen Brückenkurse nachhaltig zu implementieren.

DMV 2015, Hamburg MS #39, 22.09.2015, Universität Hamburg

Digitalisierter Raum
Prof. Dr. Thomas Schramm, Dipl.-Ing. Kay Zobel

Laserscanning und Multikopter in detektivischem Einsatz – Geomatik
Was hat Vermessung per Lasertechnik, Multikopter und Geomatik mit Archäologie zu tun? Eine ganze Menge – denn immer häufiger kommen 3D-Laserscanner, Drohnen und das Know-how der Geomatiker zum Einsatz, um sichtbar zu machen, wonach Altertumsforscher suchen. Mittels Laserscanner und ferngesteuerten Helikoptern erheben Geomatiker zahlreiche Daten, aus denen Pläne und Modelle zur Visualisierung – etwa archäologischer Objekte – erstellt werden.

Date mit der Wissenschaft 2015, 18.09.2015, Helmut-Schmidt-Universität

Juli

Über vedische Mathematik, Sriniwasa Ramanujan, Subrahmanyan Chandrasekhar und die Frage ob Newton und Leibniz nicht nur abgeschrieben haben.
Prof. Dr. Thomas Schramm

Ringvorlesung, Indien, 8.7.2015 HCU Hamburg

Juni

Sind wir simuliert? (2.0)
Prof. Dr. Thomas Schramm

Simulationen spielen in der Physik eine große Rolle und ergänzen das Experiment, interpretieren oder ersetzen es sogar. Dies wirft die Frage auf, ob eine ganze Welt simuliert werden kann, oder sie es sogar wird.

Nicht nur Sciene-Fiction wie "Welt am Draht", "13th Floor" oder "Matrix" beschäftigen sich mit diesem Thema, sondern auch Physiker, Informatiker oder Philosophen, die der Science hinter der Fiction nachgehen. Die großen Fragen wie die der "Berechenbarkeit", der "Realität", des "Seins" oder sogar des "Sinns" werden hier aufgeworfen und erscheinen manchmal in erstaunlichem Licht.

Science and Music Festival Humboldt Wissenschaft- & Musikfest Season 2014/2015" by Alexander von Humboldt Professor Dr. Brian Foster FRS

24. Juni 2015, Laeiszhalle, Hamburg

Februar

Mintstudium Hamburg - Eine konzertierte Aktion
Prof. Dr. Thomas Schramm

Wie überall in Deutschland konstatieren auch die Hamburger Hochschulen (unihh, tuhh, haw und hcu) erhebliche Probleme im mathematischen Bereich der Studierenden der MINT-Fächer beim Übergang von der Schule zur Hochschule. Dies betrifft weniger die "höheren Weihen" als ganz elementare Rechenfertigkeiten. In einem von der Hamburger Behörde für Wissenschaft und Forschung gefördertem Projekt bündeln wir die Aktivitäten der Hochschule für angewandte Wissenschaften -- viaMINT (s. Karin Landenfeld) - und dem bundesweiten Projekt OMB+. Mit dem gemeinsamen COSH-Standard aus Baden-Württemberg, entstehen zwei Online-Mathematik-Lernplattformen mit einer gemeinsamen Diagnostik zum vorbereitenden Selbststudium, aber auch als Blended-Learning-Konzept für den Einsatz in der Schule und Hochschule.

12. Workshop Mathematik für Ingenieure, 13. Februar 2015

Januar

Als Einstein ein Licht aufging
Prof. Dr. Thomas Schramm

Licht spielte im wissenschaftlichen Wirken Einsteins eine entscheidende Rolle. Sein Verständnis der Konstanz der Lichtgeschwindigkeit in der speziellen Relativitätstheorie revolutionierte unsere Vorstellung von Raum und Zeit. Der Nachweis der Lichtablenkung des Lichts an der Sonne, war die erste Bestätigung seiner allgemeinen Relativitätstheorie, die die Schwerkraft als Krümmung der Raumzeit identifizierte. Seinen Nobelpreis bekam er allerdings für seine Erkenntnis, dass Licht aus Teilchen - Quanten - bestehen musste, womit er den Weg zur Quantentheorie ebnete, mit der er nie glücklich wurde. Obwohl er sein Leben dem Verständnis der Natur des Lichts widmete, musste er 1951 feststellen, dass er der Antwort nicht näher gekommen war. Heute, mehr als 60 Jahre später gibt es Fortschritte, doch die Vereinigung der großen Theorien des letzten Jahrhunderts steht aus.

Ringvorlesug HCU, Licht 2014 Hamburg, 28. Januar 2014

MINT-Studium Hamburg - Online-Mathematikvorbereitung für Studieninteressierte. Ein Projekt der vier Hamburger Hochschulen

Prof. Dr. Thomas Schramm

Mathematische Modellierung in den Natur-, Technik- und Gesellschaftswissenschaften
Wintersemester 2014/2015: Vorlesungsreihe "Mathematik und MINT in Schule und Hochschule: Auswege aus einer Bildungsmisere?",
Geomatikum, Hörsaal 5, 13. Januar 2015

2014

Oktober

SIND SIE SIMULIERT?

Prof. Dr. Thomas Schramm

Simulationen spielen in der Physik eine große Rolle und ergänzen das Experiment, interpretieren oder ersetzen es sogar. Dies wirft die Frage auf, ob eine ganze Welt simuliert werden kann, oder sie es sogar wird.

Nicht nur Sciene-Fiction wie "Welt am Draht", "13th Floor" oder "Matrix" beschäftigen sich mit diesem Thema, sondern auch Physiker, Informatiker oder Philosophen, die der Science hinter der Fiction nachgehen. Die großen Fragen wie die der "Berechenbarkeit", der "Realität", des "Seins" oder sogar des "Sinns" werden hier aufgeworfen und erscheinen manchmal in erstaunlichem Licht.
Freie Lauenburgische Akademie, Abendvortrag, 30.10.2014

A Nationwide Bridge Course in Mathematics for the Preparation of STEM Study Courses. Hamburg's View and the Role of E-assessment

Prof. Dr. Thomas Schramm

The largest obstacle for STEM students in their first year is obviously their lack of basic mathematical skills. We introduced the COSH standard of mathematical competencies developed in Baden-Württemberg used by more than 10 German universities for a common online preparatory course. Since the inbuilt diagnostics is too monolithic for use in schools we propose to use Maple T.A. for flexible formative E-assessments
Keynote: 2014 Maple T.A. User Summit, 24. Oktober 2014

Video

September

Laserscanning in detektivischem Einsatz - Geomatik

Prof. Dr. Thomas Schramm,
Dipl.-Ing. Carlos Acevedo

Was haben Vermessung per Lasertechnik und Geomatik mit Archäologie zu tun? Eine ganze Menge - denn immer häufiger kommen 3DLaserscanner und das Know-how der Geomatiker zum Einsatz, um sichtbar zu machen, wonach Altertumsforscher suchen. Mittels Laserscanner erheben Geomatiker zahlreiche Daten, aus denen Pläne und Modelle erstellt werden. Thomas Schramm und Carlos Acevedo berichten, mit welchen Techniken sie und ihre Studierenden gemeinsam mit Archäologen eine Klosterruine in Nordspanien erforscht und visualisiert haben.

Wissenschaftliches Speed Dating, 11. September 2014, HCU

Juni

Prof. Dr. Thomas Schramm

A minimum requirement catalogue for beginners - Using technology for supporting and testing students

Many beginners in math, natural and engineering sciences as well as in economic sciences have big problems starting their studies because of their lacking mathematical competencies. We all know this. Neither ignoring and waiting for better students helps, nor one-week preparatory crash courses. So, a lot of different programs are under way to mitigate the situation. Since we all have the same problems there is a high potential for concentration, standardisation and most important for cooperation. In Baden-Württemberg colleagues from schools and universities developed a catalogue which defines the minimal standard of mathematical skills needed to begin the above mentioned study programmes. The TU9 - the german association of the 9 most important technical universities - decided to support a project to build up an online-eLearning platform on the base of this common standard including a self-diagnostic of the students. Meanwhile, a lot of other universities and universities of applied science share this project which will be released this year. We report about the project, the problems and the perspectives.

Keynote: 17. SEFI MWG Seminar, Dublin, 23. Juni 2014

Mathematical Education of Engineers - Dublin, Ireland, June 23 - 25, 2014

http://www.it-tallaght.ie/events/MWGSefi_17/index.html

Grundsätzliches zum Messprozess- oder: "Was können wir wissen?"

Prof. Dr. Thomas Schramm

Die Entwicklung der Quantenmechanik im letzten Jahrhundert hat es notwendig gemacht, den naiven Begriff der Messung, etwa als der Ablesung eines vermeintlich "wahren" Wertes, zu hinterfragen. Zwar beschreibt die Quantenmechanik den Messprozess und liefert Vorhersagen, die ausgezeichnet bestätigt werden, führt dabei aber den Zufall als fundamentale Größe ein. Der Einfluss des Beobachters auf die Messung kann nicht mehr vernachlässigt werden und der Ausgang eines Experiments ist nicht immer sicher.

Diese Erkenntnisse sind nicht nur für physikalische Messungen relevant, sondern haben auch grundsätzliche Bedeutung für die Grenzen des Wissbaren bzw. der Interpretation der Wirklichkeit.

Querblicke Vorlesung, HCU, 16. Juni 2014

Mai

BERICHT ÜBER DIE VERMESSUNG / DOKUMENTATION EINER ZERSTÖRTEN ANTIKEN STADT AUF RHODOS

Dipl.-Ing. Carlos Acevedo,
Prof. Dr. Thomas Schramm

Im Sommer 2013 trafen sich mehr als 40 Wissenschaft-ler und Studierende aus 6 Nationen, um die archäologisch nicht erschlossene antike, hellenistische Siedlung Vassilika auf der griechischen Insel Rhodos zu erfassen. Architekten, Archäologen und Geomatik-Ingenieure setzten dabei neben klassischem Vermessungsgerät auch Drachen, Drohnen und Laserscanner ein, um die bei einem Erdbeben von mehr als 2000 Jahren zerstörte Stadt in drei Dimensionen zu dokumentieren. Wir berichten über die Methoden und erste Ergebnisse.

Freie Lauenburgische Akademie, Abendvortrag, 15.Mai.2014

März

Prof. Dr. Thomas Schramm

Perspektiven und Wahrnehmungen von Zeit
Jeder scheint es zu wissen, es sei denn er denkt darüber nach. Eine der fundamentalsten Fragen überhaupt entzieht sich nach wie vor der befriedigenden Antwort. Theologen und Philosophen wissen Vieles und Spekulatives darüber zu sagen, aber erst mit Einsteins Relativitätstheorie wird die Zeit von der Vorbedingung der Naturwissenschaft zu ihrem Gegenstand. Wir folgen diesem Weg vom zyklischen, mythischen Zeitbegriff hin zur linearen Zeit der Physik, die sich aber vom Alltagsbegriff der fließenden Zeit mit ihrer Vergangenheit, Gegenwart und Zukunft weit entfernt. Trotzdem versuchen wir uns den Fragen nach der Richtung, dem möglichen Anfang und Ende der Zeit aus naturwissenschaftlicher Sicht zu nähern.

Alexander von Humbolt Veranstaltungsreihe 2013-2014, Naturwissenschaft und Musik, Die Zeit in Physik und Musik, 7. März 2014, Laeiszhalle, Hamburg

http://uxhh-radio.blogspot.de/2014/03/hcu14-zeit.html

Februar

Prof. Dr. Thomas Schramm,
Dipl.-Ing. Carlos Acevedo
Multi Method Mixture

Im Sommer 2013 fand auf Rhodos ein internationales ERASMUS Intensive Projekt mit Archäologen, Architekten, Geomatik-Ingenieuren und Studierenden aus 6 Nationen statt. Wissenschaftliches Ziel war es, die archäologisch kaum erschlossene, vor mehr als zweitausend Jahren zerstörte Stadt Kymissala erstmals mit modernen Methoden zu dokumentieren. Es kamen dort UAVs (Oktokopter, Quadkopter, Zweiflügler), Kites, Laserscanner (Z&F, Trimble), klassische Totalstationen, Standard- und Spezialkameras zum Einsatz, um ein Geländemodell und detaillierte Dokumentationen von Einzelobjekten zu erstellen. Neben ersten Resultaten werden die Kooperation und die Methodologie vorgestellt.

Oldenburger 3D-Tage, 12.02.-13.02. 2014

Publikationen

2018

Helena Barbas, Franz Konieczny, Alexander Lohse, Thomas Schramm. oHMint: An Online Mathematics Course and Learning Platform for MINT Students. In Proceedings 1st Northern-Light Symposium
on Engineering Education Hamburg, April 2018, WFR - Wismarer Frege-Reihe Heft 02 / 2018. Gottlob-Frege-Zentrum, Wismar.

T. Schramm. Editorial, Proc. ASIM 2018, 24. Symposium für Simulationstechnik HafenCity Universität Hamburg. ISBN 978-3-901608-12-4 ARGESIM Report 56 * ASIM Mitteilung AM 168

Helena Barbas, Franz Konieczny, Alexander Lohse, Thomas Schramm. oHMint: An Online Mathematics Course and Learning Platform for MINT Students. In C. Deatcu, T. Schramm, Kay Zobel (Hrsg.), Proc. ASIM 2018, 24. Symposium für Simulationstechnik HafenCity Universität Hamburg. ISBN 978-3-901608-12-4 ARGESIM Report 56 * ASIM Mitteilung AM 168

C. Deatcu, T. Schramm, Kay Zobel (Hrsg.), Proc. ASIM 2018, 24. Symposium für Simulationstechnik HafenCity Universität Hamburg. ISBN 978-3-901608-12-4 ARGESIM Report 56 * ASIM Mitteilung AM 168

H. Barbas, T. Schramm, The Hamburg Online Math Test MINTFIT for Prospective Students of STEM Degree Programmes, MSOR Connections, Vol 16 No 3 (2018).

2017

L. Schmeink, T. Schramm. Wissenschaftliches Arbeiten. In Kerstin Mayrberger (Hrsg.),HOOU Content Projekte der Vorprojektphase 2015 / 16 der Hamburg Open Online University, p246-249. Universität Hamburg, Universitätsdruckerei, Hamburg, 2017, https://www.synergie.uni-hamburg.de/media/sonderbaende/hoou-content-projekte-2015-2016.pdf

S. Mondry, C. Acevedo Pardo, T. Schramm. Erprobung einer DJI Phantom 3 4K für geodätische Anwendungen. In Th. Luhmann and Ch. Müller, editors, Photogrammetrie - Laserscanning - Optische 3D-Messtechnik, Beiträge der Oldenburger 3D-Tage 2017. Verlag Herbert Wichmann, 2017 in press.

2015

C. Acevedo Pardo, J. Schulz, T. Schramm, Kay Zobel, M. Farjas Abadía, Haraldf Sternberg. Entwicklung eines UAV-Scanners. In Th. Luhmann and Ch. Müller, editors, Photogrammetrie - Laserscanning - Optische 3D-Messtechnik, Beiträge der Oldenburger 3D-Tage 2015. Verlag Herbert Wichmann, 2015

T. Schramm. Mintstudium Hamburg – Eine konzertierte Aktion. Proc. 12. Workshop Mathematik für Ingenieure, HCU Hamburg 2015, Frege-Reihe Hochschule Wismar, Heft 02/2015, Februar 2015.

2014

T. Schramm, C. Acevedo Pardo, Pedagogical Aspects. In book: The Monastery of San Prudencio of Mount Laturce: Past, Present and... Future?, Publisher: Instituto de Estudios Riojanos, Editors: José Manuel Valle Melón, Álvaro Rodríguez Miranda, pp.177-180.

C. Acevedo Pardo, T. Schramm. Three-Dimensional Laserscanning. In book: The Monastery of San Prudencio of Mount Laturce: Past, Present and... Future?, Publisher: Instituto de Estudios Riojanos, Editors: José Manuel Valle Melón, Álvaro Rodríguez Miranda, pp.156-164.

2013

C. Acevedo Pardo, M. Farjas, A. Georgopoulos, M. Mielczarek, R. Parenti, E. Paršeli?nas, T. Schramm, D. Skarlatos, E. Stefanakis, S. Tapinaki, G. Tucci, A. Zazo and a team of 40 students. EXPERIENCES GAINED FROM THE ERASMUS INTENSIVE PROGRAMME HERICT 2013. ICERI2013 Proceedings

2012

Carlos Acevedo Pardo, Thomas Schramm. Erfassung von Deformationen tektonischer Herkunft am kontinentalen Plattenrand Chiles. VDVmagazin, 4/12, p296, Verlag Chmielorz GmbH, Wiesbaden, 2012

Thomas Schramm. Mathematical eAssessment at its Best: News from Maple T.A. R8, Proc. 16. SEFI MWG Seminar Mathematical Education of Engineers, Salamanca, 28./30.06.2012

Thomas Schramm. eAssessments als Antwort auf Bologna-Defizite, Proc. 8. GIS-Ausbildungstage, Potsdam, 14./15. 06. 2012

2010

Thomas Schramm. Die Möglichkeiten und Unmöglichkeiten des automatischen, mathematischen, summativen und formativen Assessments. In Proc. 8th Workshop GFC Mathematical Education of Engineers, Wismar, 2010. Wismarer Frege Reihe

Thomas Schramm. The impact of Cooperative Learning Scenarios on the applied mathematics education of Geomatics students. In Proc. 15th SEFI Conference:
Mathematical Education of Engineers, Wismar, 2010.

Thomas Schramm, Carlos Acevedo Pardo, Mercedes Farjas. Cooperative Learning in Archaeological Projects for Higher Education. Proc. CAA 2010, Granada

Carlos Acevedo Pardo, Harald Sternberg, Jessica Wilhelm, Thomas Schramm.Reconstruction of exhibits of the Egyptian collection at the Ethnological Museum in Hamburg, Germany. Proc. CAA 2010, Granada

Thomas Schramm, Carlos Acevedo Pardo. Reflexionen über Spiegel. In Th. Luhmann and Ch. Müller, editors, Photogrammetrie-Laserscanning Optische 3D-Messtechnik,
Beiträge der Oldenburger 3D-Tage 2010. Verlag Herbert Wichmann, 2010.

Thomas Schramm, Tim Buhrke.
"Mathematical Assessment and Practice" an der HafenCity Universität in Hamburg.
e-teaching.org -- Aus der Praxis, 2010.

2009

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Thomas Schramm. E-Assessments and E-Exams for Geomatics Studies.
In G. König and H. Lehmann, editors, Proceedings of the ISPRS working
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Carlos Acevedo Pardo, Harald Sternberg, Jessica Wilhelm, Thomas
Schramm. Rekonstruktion von Exponaten der Ägyptischen Sammlung des
Völkerkundemuseums Hamburg. In Th. Luhmann and Ch. Müller, editors,
Photogrammetrie-Laserscanning Optische 3D-Messtechnik, Beiträge der Oldenburger
3D-Tage 2009. Verlag Herbert Wichmann, 2009.

2008

Thomas Schramm, Tim Buhrke. Enrichment, Computermathematik & Maple.
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Thomas Schramm, Dieter Schott, Raimond Strauß, Thomas Risse. Positions
to Mathematical Education of Engineers. In Proc. 14th SEFI Conference:
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Thomas Schramm. Numbolics: Applied Numerical and Symbolic Computations
in Engineering Education. In Proc. 14th SEFI Conference: Mathematical
Education of Engineers, Loughborough, UK, 2008.

Mas Cornellá, M., López Precioso, J., Mingo Álvarez, A., Maura Mijates, R., Solís Delgado, M., Morán Luengo, N., Benito Calvo, A., Schramm, T., Acevedo Pardo, C., Farjas Abadía, M., Urigüen López de Sandaliano, N.
El arte rupestre prehistórico en el Campo de Hellín (Albacete). Cuenca media y baja del Río Mundo. Programa para el estudio, investigación y difusión (2005-2008). Congreso Nacional de Arte Rupestre Levantino, Murcia-Cieza-Yecla, España, 2008

Mas Cornellá, M., López Precioso, J., Mingo Álvarez, A., Maura Mijates, R., Solís Delgado, M., Morán Luengo, N., Benito Calvo, A., Schramm, T., Acevedo Pardo, C., Farjas Abadía, M., Urigüen López de Sandaliano, N.
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Thomas Schramm. Mathe mit der Maus, Maple 12 für Forschung, Studium und Beruf. c’t, Heise Verlag.

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Stellungnahme zur Mathematikausbildung von Ingenieuren.
In Dieter Schott, editor, Proc. Minisymposium Moderne Mathematikausbildung
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Frege Zentrum.

Thomas Schramm, Tim Buhrke. Mathematisches Assessment in der
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Moderne Mathematikausbildung für Ingenieure, Humboldt-Universitat
Berlin, März 2007,Wismarer Frege-Reihe, volume 1, page 4, Wismar, 2007.
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2006

Thomas Schramm. Back to School: Mathematikförderung zwischen Universität und Schule.
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In Dieter Schott, editor, Proc. 5. Workshop Mathematik für Ingenieure,
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Hochschule Wismar, Gottlob Frege Zentrum.

Thomas Schramm. Computergestützte Mathematik mit Maple und Maple
T.A. in Ausbildung und Assessment. In Josef Schlattmann, editor, Ingenieurpädagogik,
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Thomas Schramm. CATS: Ein Computer Algebra Training System, Mathematisches
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Thomas Schramm. Mathematik zum Anfassen - Eine Brücke zwischen
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Thomas Schramm. Neue Tools zur Unterstützung der Lehre und des Lernens
in Maple 8. Global J. of Engng. Educ. Special Edition, 6(3):235, 2002.

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Thomas Schramm. Computeralgebrasysteme als Integrationswerkzeuge
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J. Schramm, U. Borgeest, M. Camenzind, E. Valtaoja, S. Wagner, N. Bade,
O. Dreissigacker, J. Heidt, Willi Ho, R. Kayser, D. Kühl, J. v.d. Linde,
M. Linnert, Jann Pelt, T. Schramm, A. Sillanpää, L. Takalo, M. Vigotti.
Another active period in the optical and radio lightcurves of the blazar
3C345: indications for a `lighthouse effect' due to jet rotation.
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Thomas Schramm, Rainer Kayser, Kjongae Chang, Lars Nieser, Sjur Refsdal.
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ture Notes in Physics, page 383, 1992.

Rainer Kayser, Thomas Schramm, Lars Nieser, editors. Gravitational
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1991

Björn Grieger, Rainer Kayser, Thomas Schramm. Deconvolution of the quasar
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1990

Thomas Schramm. Realistic elliptical potential wells for gravitational lens
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Ulf Borgeest, Rainer Kayser, Sjur Refsdal, Jochen Schramm, Thomas
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program. In Proc. Workshop on Variability of Active Galaxies, volume 377
of Lecture Notes in Physics, page 291, 1990.

1989

Thomas Schramm. Gravitational lens models with elliptical geometry. In
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1988

Rainer Kayser, Thomas Schramm. Imaging procedures for gravitational
lenses. Astronomy and Astrophysics, 191:39, 1988.

Thomas Schramm. Properties of gravitational lens mappings.
In N. Kayserand A.N. Lasenby, editors, The Post-Recombination Universe,
volume 240 of Nato ASI Series C, page 319, 1988.

1987

Thomas Schramm, Rainer Kayser. A simple imaging procedure for
gravitational lenses. Astronomy and Astrophysics, 174:361, 1987.

Diplom- und Doktorarbeit

Thomas Schramm. Lokale und Globale Eigenschaften des Gravitationslinseneffektes
unter besonderer Berücksichtigung des Gravitationslinseneffektes
mit Sternstörung. Diplomarbeit, Universität Hamburg, Hamburger Sternwarte,1985.

Thomas Schramm. Gravitatioslinseneffekt: Allgemeine Bildkonstruktionsverfahren
für beliebige Deflektoren und Modellierung elliptischer Deflektoren.
Dissertation, Universität Hamburg, Hamburger Sternwarte, 1988.

Lehre

Lehrveranstaltungen

Lehrveranstaltungen im Sommersemester 2019

Mathematik 2, Bachelor Geomatik
Methodologische Grundlagen, Bachelor Alle Studierende

Lehrveranstaltungen im Wintersemester 2018/2019

Mathematik 1, Bachelor Geomatik
Mathematik 3, Bachelor Geomatik
Ingenieurmathematik/Advanced Filtering Techniques, Master BIW/Geomatik
Theoretisch-konzeptionelle Grundlagen (TKG), Naturwissenschaft und Technik, Bachelor Alle Studierende

Lehrveranstaltungen im Sommersemester 2018

Mathematik 2, Bachelor Geomatik
Methodologische Grundlagen, Bachelor Alle Studierende

Lehrveranstaltungen im Wintersemester 2017/2018

Mathematik 1, Bachelor Geomatik
Mathematik 3, Bachelor Geomatik
Ingenieurmathematik/Advanced Filtering Techniques, Master BIW/Geomatik
Theoretisch-konzeptionelle Grundlagen (TKG), Naturwissenschaft und Technik, Bachelor Alle Studierende

Lehrveranstaltungen im Sommersemester 2017

Mathematik 2, Bachelor Geomatik
Methodologische Grundlagen, Bachelor Alle Studierende
Einführung in das wissenschaftliche Rechnen mit Maple und Matlab

Lehrveranstaltungen im Wintersemester 2016/2017

Mathematik 1, Bachelor Geomatik
Mathematik 3, Bachelor Geomatik
Ingenieurmathematik/Advanced Filtering Techniques, Master BIW/Geomatik
Theoretisch-konzeptionelle Grundlagen (TKG), Naturwissenschaft und Technik, Bachelor Alle Studierende
Conspiracy Theories, (extern, KLU Personal Development)

Lehrveranstaltungen im Sommersemester 2016

Mathematik 2, Bachelor Geomatik
30 Second Theories -- Wisssenschaftliche Theorien kurz beleuchtet, Bachelor Q-Studies Seminar
Methodologische Grundlagen, Bachelor Alle Studierende

Lehrveranstaltungen im Wintersemester 2015/2016

Mathematik 1, Bachelor Geomatik
Grundlagen der Filtertechniken, Bachelor Geomatik
Ingenieurmathematik/Advanced Filtering Techniques, Master BIW/Geomatik
Theoretisch-konzeptionelle Grundlagen (TKG), Naturwissenschaft und Technik, Bachelor Alle Studierende
Einführung in das wissenschaftliche Rechnen mit Maple und Matlab, Bachelor BIW
30 Second Science, (extern, BLS Studium Generale)

Abschlussarbeiten

Vorschläge für Abschlussarbeiten

Entwicklung metrologischer Applikationen auf SmartWatches.
Smartwatches bilden zusammen mit SmartPhones eine interessante Plattform für im Allgemeinen metrologische und im Besonderen geomatische Anwendungen. Am Beispiel einer "Pebble Time" soll eine geeignete SDK installiert und exemplarische Applikationen implementiert, dokumentiert und bewertet werden. Z.B. könnte eine Navigationsapplikation, eine Steuerung für einen Laserscanner oder eine neue Art von Zeitdarstellung entwickelt werden.

Detektion und Elimination der Bewegungsunschäfte in Videos zur Generierung photogrammetrischer 3D-Modelle.

Entwicklung eines virtuellen Periskops/Scherenfernrohrs mit einer VR-Brille mit einer Evaluation der Einsatzmöglichkeiten.

Berechnung und 3D-Drucken von Freiformspiegeln oder -Linsen zur Erzeugung kaustischer Bilder.

Abschlussarbeiten

WS 16/17

Patricia Hulsch: "Modellierung der Levensauer Hochbrücke zu Planungszwecken", B.Sc. Thesis

WS 15/16

Alexandra Bianca Jurcan: "Tridimensional Modelling Using Laser Scanning Methodology and Close Range Photogrammetry through Fringe Projection". B.Sc. Thesis

Jan Gallbach :"3D-Modellierung einer mittelalterlichen Brücke Puente del Arzobispo Spanien". B.Sc. Thesis

SS 15

Michael Depping: "Entwicklung einer Software zur automatisierten Flugplanung von UAVs". M.SC. Thesis

Wiebke Denkena: "3D-Modellierung und Rekonstruktion von Bronzestatuen". B.Sc. Thesis

Merle Riesterer: "3D-Modellierung und Rekonstruktion von Bronzestatuen". B.Sc.Thesis

WS 14/15

Jan Tempel: "Befundsicherung von archäologischen Ausgrabungen in Teruel mittels terrestrischem Laserscanning", B.Sc. Thesis

Lea Kebeiks: „Wo ist der nächste Papierkorb? – Programmierung einer Orientierungsapp mit Unterstützung von ArcGIS Online“, B.Sc. Thesis

Jesper Schulz: "Aufbau und Betrieb eines Zeilenlaserscanners an einem Multikopter", M.Sc.-Thesis

Janek Stoeck: "Entwicklung einer Bildflugplanungssoftware", B.Sc.-Thesis

SS 14

Bastian Wöhl: „3D-Modellierung eines historischen Gebäudes auf der Basis inhomogenen Archivmaterials“, B.Sc.-Thesis

Maike Hilpert: „E-Assessment in der Geomatik am Beispiel Geodätischer Auswertetechnik“, B.Sc.-Thesis

WS 13/14

Sebastian Sieh: „Einsatz der Ar. Drone 2.0 als UAV in der Geomatik“, B.Sc.-Thesis

SS 12

Maike Kindler: "Deflektometrie", B.Sc.-Thesis

SS 11

Christoph Rudolph: "Beurteilung von Krümmungsabweichungen auf Fahrzeugverglasungen", M. Sc. - Thesis

SS 10

Maike Wohlers: "Android - Eine Bachelorarbeit über die Anwendungsmöglichkeiten von Android im Vermessungswesen", B. Sc.- Thesis

Anne Karlsson: „Untersuchungen zur Nutzung von Filterverfahren bei der Datenauswertung von optischen Online-Messsystemen“ , M.Sc.-Thesis

WS 09/10

Maya Piepenbreier: "Implementation and Documentation of a Raytracing Algorithm Using Spline Interpolation", B.Sc.-Thesis

WS 08/09

Jessica Wilhelm: "Aufnahme und Rekonstruktion antiker Reliefs", B. Sc.- Thesis

SS 05

Daniel Lipinsky:„Entwicklung eines plattformunabhängigen Visualisierungstools zur automatischen Qualitätskontrolle photogrammetrischer Bildpunktmessungen", Diplomarbeit