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  • Seminar: Visualisierung von Graphen

    Umfang:

    5 ECTS, 2 SWS

    Zeit & Ort:

    dienstags, 14:15–15:45 Uhr, SE III

    Voraussetzung:  

    Algorithmische Graphentheorie (empfohlen)

    Zielgruppe:

    Master Informatik (empfohlen), Bachelor Informatik

    Dozenten:

    Steven Chaplick, Philipp Kindermann und Alexander Wolff

    Der erste Termin ist am Di, 16.10.2018. An diesem Termin besprechen wir den Ablauf des Seminars und stellen die Vortragsthemen vor. Aus diesem Grund bitten wir um vollständige Anwesenheit.

    Bitte schreiben Sie sich schon vorher in diesen Wuecampus-Kurs ein, falls Sie am Seminar teilnehmen wollen.

    • Thema

      Wir beschäftigen uns mit Algorithmen zum Zeichnen von Graphen. Dabei kommen Methoden aus der Vorlesung Algorithmische Graphentheorie wie beispielsweise Teile und Herrsche, Flussnetzwerke, ganzzahlige Programmierung und das Planar-Separator-Theorem zum Einsatz.

      Author Artikel Konferenz/Journal Betreuer
      Cortese et al.
      		Clustered Planarity = Flat Clustered Planarity GD 2018 Alexander Wolff
      Gutwenger et al. 
      		Inserting an Edge into a Planar Graph
             		Algorithmica 2005 Alexander Wolff
      Angelini et al.
      		On RAC Drawings of Graphs with one Bend per Edge  GD 2018 Johannes Zink
      De Luca et al.
      		Recognition and Drawing of Stick Graphs GD 2018 Steven Chaplick
      Deniz et al.
      		On Contact Graphs of Paths on a Grid GD 2018 Steven Chaplick
      Da Lozzo et al.
      		Upward Planar Morphs GD 2018 Philipp Kindermann
      Arseneva et al.
      		Pole Dancing: 3D Morphs for Tree Drawings GD 2018 Philipp Kindermann
      Didimo et al.
      		Bend-minimum Orthogonal Drawings in Quadratic Time  GD 2018 Oksana Firman
      Pupyrev Mixed Linear Layouts of Planar Graphs GD 2017 Myroslav Kryven

      Die Artikel können Sie über die Links herunterladen, die meisten auch außerhalb des Uninetzes.

      Lernziele

      Die TeilnehmerInnen lernen, sich intensiv in ein abgegrenztes Thema aus dem Themengebiet einzuarbeiten, dieses didaktisch aufzubereiten und den anderen KursteilnehmerInnen in einem Vortrag zu vermitteln.

      Sie bekommen im Seminar einen Überblick über Techniken der Graphvisualisierung und vertiefen ihre Kenntnisse über das Modellieren und Lösen von Problemen mithilfe von Graphen und Graphalgorithmen. Dieses Thema eignet sich übrigens auch gut für Abschlussarbeiten.

      Außerdem sollen sie einen Eindruck von Forschung in der Informatik bekommen: vom Erkennen und Formulieren geeigneter Problemstellungen über das Entwickeln von Lösungsstrategien für diese Probleme bis zum Festhalten der Ergebnisse in einer wissenschaftlichen Arbeit.

      Module

      Bei erfolgreicher Teilnahme wird die Leistung als (benotetes) Seminar für den Bachelor- oder Masterstudiengang Informatik eingetragen. Bei großem Engagement über den Vortrag und die Ausarbeitung hinaus (siehe Ablauf), wäre auch eine Anrechnung als Praktikum denkbar.

      Allgemeine Literatur zum Graphzeichnen

      • Graph Drawing: Algorithms for the Visualization of Graphs
        Giuseppe Di Battista, Peter Eades, Roberto Tamassia und Ioannis G. Tollis . Prentice Hall,1998. 
      • The Handbook of Graph Drawing and Visualization
        Roberto Tamassia (Hrsg.). CRC Press, 2014.
      • Drawing Graphs: Methods and Models
        Michael Kaufmann und Dorothea Wagner (Hrsg.), Lecture Notes in Computer Science, Band 2025. Springer-Verlag, 2001.
      • Planar Graph Drawing
        Takao Nishizeki und Md Saidur Rahman, Lecture Notes Series on Computing, Band 12. World Scientific Publishing, 2004

  • Termine

    Nr Termin Thema Vortragende(r) Betreuer
    16.10.2018 Einführung, Themenvergabe Alle
    23.10.2018 Kurzvorträge Alle
    1 13.11.2018 Mixed Linear Layouts of Planar Graphs
    		 Niels Westphal
    		 Myroslav Kryven
    2 20.11.2018 Inserting an Edge into a Planar Graph
    		 Bastian Hußlein Alexander Wolff
    3 21.11.2018 On Contact Graphs of Paths on a Grid
    		 Alexander Zaft
    		 Steven Chaplick
    4 04.12.2018 Recognition and Drawing of Stick Graphs
    		 Florian Thiele
    		 Philipp Kindermann
      15.01.2019 Abgabe Ausarbeitung  Alle  
    Not available unless: You belong to Seminarteilnehmer

  • Ablauf

    1. Im ersten Treffen werden wir einen kurzen Überblick über die möglichen Themen geben und diese auf die Teilnehmer verteilen. Davor werden wir den Ablauf des Seminars erklären
    2. Im zweiten Treffen gibt jeder Teilnehmer einen kurzen Überblick über sein Thema (max. 5 Minuten, 3 Folien). Außerdem werden wir Genaueres zur Gestaltung der Vorträge und der Ausarbeitung sagen.
    3. In den folgenden Treffen finden die eigentlichen Vorträge der Teilnehmer statt. Neben dem Vortrag bleibt auch Zeit zur Diskussion der Themen und daraus resultierender offener Fragen für die weitere Forschung.
    4. Die verbleibenden Treffen bis zum Semesterende wollen wir zur weiteren Arbeit an diesen offenen Fragen nutzen. Je nach Erfolg könnte daraus ein gemeinsamer Artikel werden (beispielsweise auf der GD 2019).

  • Themen

    Grundlage jedes Vortragsthemas sind ein oder mehrere wissenschaftliche Artikel. Die Themen basieren meist auf aktuellen Forschungsergebnissen, die beispielsweise auf dem 26th International Symposium on Graph Drawing & Network Visualization (GD 2018) (26.-28.09.2018) vorgestellt werden.

    Für jedes Thema geben wir einen Artikel bzw. ein Buchkapitel vor. Sie sollen aber auch noch selbst Literaturrecherche betreiben. Ein Ausgangspunkt dafür können beispielsweise die Referenzen in ihrem Artikel sein. Da wir das Seminar auf die aktuelle Forschung hin ausrichten wollen, sind insbesondere offene Fragen ein wichtiger Bestandteil der Themen.

  • Vorträge

    • Ihr Vortrag sollte etwa 45-60 Minuten dauern.
    • Wir empfehlen für die Erstellung der Folien das kostenlose Programm ipe (verfügbar für Linux, Windows, Mac). Als Einstieg können Sie gerne einen Blick auf die Folien vom Einführungsvortrag werfen. Diese PDF können Sie mit ipe öffnen und weiterbearbeiten.
    • Auch im Vortrag sollten offene Probleme nicht zu kurz kommen.
    • Die Folien ihres Vortrages werden wir anschließend hier für alle Teilnehmer zur Verfügung stellen.

  • Ausarbeitungen

    Die Ausarbeitung zu ihrem Thema sollte etwa 10 Seiten (zuzüglich Titelseite) umfassen. Sie soll nicht nur den von uns vorgegebenen Artikel zusammenfassen, sondern auch darüber hinaus gehen. Zum Einen eignet sich dafür das Material, dass sie durch eigene Literaturrecherche gefunden haben. Zum anderen kann man auch hier wieder die Forschungskomponente des Seminars deutlich machen: entwickeln Sie eigene neue Fragestellungen! Nehmen Sie auch Anregungen in ihre Ausarbeitung mit auf, die in der Diskussion nach Ihrem Vortrag geäußert werden.

    Die Themen des Seminars sollen nicht für sich alleine stehen, sondern wurden bewusst aus einem bestimmten Gebiet gewählt. Nutzen Sie das in ihrer Ausarbeitung und zeigen Sie Verbindungen zu anderen Vortragsthemen des Seminars auf! Vielleicht können Sie dadurch auch neue Fragestellungen entwickeln, die für die weitere Forschung interessant sind. Damit Sie die Möglichkeit haben Ergebnisse aus den anderen Vorträgen in Ihre Ausarbeitung aufzunehmen, muss diese erst eine Woche nach dem letzten Vortrag abgegeben werden.

    Die Ausarbeitungen sollen mit LaTeX erstellt werden. Wenn Sie noch keine Erfahrung mit LaTeX haben, könnte dieser kostenlose Kurs im Rechenzentrum hilfreich sein.

  • Bewertung

    Voraussetzungen für das Bestehen des Seminars:

    • Halten einer Präsentation zum gewählten Thema
    • Anfertigen einer Ausarbeitung
    • Regelmäßige Teilnahme am Seminar und aktive Mitarbeit (einmaliges Fehlen bei einem Vortrag ist erlaubt)