Digitale Technologien M.Eng.

Selbstlernende Systeme werden immer selbstverständlicher. Sie halten verstärkt Einzug in unseren Alltag und sind auch in Zukunft nicht mehr wegzudenken. Doch wie funktioniert der Prozess des maschinellen Lernens? Wie sehen die Möglichkeiten und Einsatzgebiete, aber auch Grenzen aus?

Grundlegende Fragestellungen und Ziele zu verstehen, die Vorgehensweise des maschinellen Lernens zu kennen und das Wissen um die wichtigsten Begriffe oder auch Problemklassen, ist das Ziel dieses Moduls. Die Studierenden sind nach dem Modul in der Lage, den Einsatz maschineller Lernmethoden für eigene Anwendungsaufgaben zu beurteilen und auch die Grenzen einzuordnen.

Betriebliches IT-Sicherheitsmanagement ist ein wichtiger Prozess heutiger Unternehmen und Organisationen. Damit die Absicherung der Systeme erfolgreich gelingen kann, braucht es zunächst grundlegendes Wissen über die wichtigsten Typen von Rechnernetzen und deren Einsatzbereiche. Dies wird im Modul zunächst vermittelt, bevor sich die Studierenden mit typischen Angriffs- und Abwehrmethoden beschäftigen. Am Ende verfügen sie über die Kompetenz, typische Schwachpunkte in IT-Infrastrukturen auszumachen und Empfehlungen zu deren Verbesserung auszusprechen. Im letzten Teil der Veranstaltung wird auf Grundlagen von Datenschutz und ethischen Aspekten der Datenverarbeitung eingegangen.

Mittels Daten lassen sich vielerlei Rückschlüsse ziehen, um z.B. Prozesse zu optimieren, Ressourcen gewinnbringender einzuplanen oder Produkte innovativ zu gestalten. Dazu muss die riesige Menge an anfallenden Daten allerdings zielführend strukturiert und analysiert werden. Im Modul erarbeiten die Studierenden die Grundlagen der computergestützten Datenverarbeitung und lernen wichtige Speichertechnologien von relationalen Datenbanken bis hin zu NoSQL-Datenbanken und anderen Speichertechnologien für Big Data kennen.

Apple, Google, Tesla – allesamt bekannte Geschäftsmodell-Innovationen. Welche Innovationsregeln und Muster liegen diesen Unternehmen zugrunde? Und was macht generell ein erfolgreiches Geschäftsmodell – vor allem unter dem Aspekt der Digitalisierung – aus? Diese Fragen werden im Modul unter Analyse zahlreicher Beispiele thematisiert. Die Studierenden lernen außerdem erfolgreiche Strategien kennen, wissen wie sich Organisationen gestern und heute unterscheiden müssen und erstellen z.B. einen eigenen Businessplan.

In diesem Modul wird der Wandel der Arbeitswelt durch Industrie 4.0 zum Gegenstand gemacht und mit unterschiedlichen Schwerpunkten behandelt. Wie wirkt sich die Digitalisierung der Arbeitsprozesse auf die Arbeitsorganisation aus? Welche Anforderungen werden an das Management gestellt, wenn uns um die verschwimmenden Grenzen zwischen Arbeit und Privatleben geht? Wie können Menschen ihre subjektiven Fähigkeiten gewinnbringend in ihre Arbeit einbringen? Die Studierenden lernen neue Formen der Arbeitsorganisation kennen und entwickeln daraus Schlüsselqualifikationen für erfolgreiche Führung. Am Ende des Moduls sind sie in der Lage, neue Herausforderungen proaktiv anzugehen, erproben Gestaltungsmöglichkeiten und Lösungsstrategien und können diese anschließend bewerten.

Studierende lernen hier, ihr theoretisches Wissen und ihre praktischen Fähigkeiten mit den Anforderungen der Berufspraxis zu verbinden. Sie kennen die zentralen Ziele, Anforderungen und Prinzipien digitaler Themen. Sie lernen, den Bearbeitungsprozess einer typischen Aufgabenstellung zu planen, den Lösungsweg systematisch zu entwickeln und passende Methoden und Instrumente anzuwenden. Teamwork sowie interne und externe Kommunikation stehen hier im Mittelpunkt.

• Einblick in die Projekte

Das World Wide Web ist als populäre Anwendung des Internets essentiell in unserer Gesellschaft verankert. Es verwendet HTML für die Gliederung von Informationen und CSS für dessen Aussehen und Darstellung. Das Rüstzeug, um grundlegende Entwicklungsmethoden des Web eigenständig umsetzen zu können, bekommen Studierende in diesem Modul an die Hand. Daneben lernen sie, Webinhalte zu strukturieren und zu gestalten, dynamische Websites zu konzipieren und zu erstellen sowie webseitige Anwendungen zu programmieren und mit dem Front-End über Schnittstellen zu verbinden.

An der Schnittstelle zwischen Mensch und Maschine ist ein zielgerichtetes Design heutzutage unerlässlich. Eine gute User Experience und damit einhergehende hohe Nutzerzufriedenheit ist bedeutend für ein Produkt. Um dieses Ziel zu erreichen, werden in diesem Modul passende Fertigkeiten im Bereich Interaktionsdesign vermittelt. Die Studierenden erlernen gestalterische und konzeptionelle Grundlagen, setzen sich mit nutzerzentrierten Anforderungsanalysen auseinander, entwickeln und testen Prototypen.

Zur stetigen Verbesserung digitaler Lösungen ist es wichtig, die Reaktion der User, ihr Verhalten und physischen Signale zu erfassen. Im Bereich der Verhaltens- und Neuroökonomie gibt es zahlreiche Forschungs- und Entwicklungsmethoden, um solche Daten zu sammeln und zu verarbeiten. Fundierte Kenntnisse dieser Methoden erhalten Studierende des Moduls. Darüber hinaus entwickeln sie eine eigene Fragestellung, führen mindestens eine neuroökonomische Methode selbst durch (z.B. Eye-Tracking, fNIRS, EEG, GSR), werten die Daten aus und interpretieren sie.

Jedes System wird für festgelegte Zwecke entwickelt. Damit die definierten Ziele in Hinblick auf Funktion und User Experience sichergestellt werden, bedarf es das Usability Engineering. Dabei unterscheidet es sich von der klassischen Planungs- und Entwicklungsarbeit und verläuft parallel hierzu sozusagen als Kontrollmechanismus. Werden Abweichungen vom Soll-Zustand festgestellt, so trägt das Usability Engineering Sorge dafür, dass Nachbesserungen erfolgen. Nach absolvieren des Moduls beherrschen die Studierenden die Methoden des Usability Engineering. Sie verfügen u.a. über Wissen verhaltenstheoretischer Grundlagen (z.B. Arbeits- und Kognitionswissenschaften), kennen die Kriterien und Methoden zur Evaluierung der Usability sowie aktuelle Entwicklungs- und Testumgebungen.

Internet of Things, Mixed Reality, Gestensteuerung – innovative interaktive Anwendungssysteme werden in interdisziplinären Teams entwickelt. Um hieran gewinnbringend mitzuwirken, setzen sich die Studierenden in dieser Veranstaltung mit modernen Interaktionstechnologien auseinander. Diese reichen von Smart Augmented Reality Glasses (Datenbrillen) über Conversational Interfaces (z.B. Alexa, Google Home) bis hin zu Wearable Computers (z.B. Apple Watch). Die Studierenden lernen Ideen und Konzepte zu entwickeln und diese einer kritischen Analyse und Bewertung zu unterziehen.