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R2-LearN: Reliable Representation Learning for Networks

Name of the participant: Daniel Zügner

Description of the IT-research project: Graph neural networks (GNNs) have transferred the potential of Deep Learning to the graph domain. Because graphs are central to many important applications, GNNs are considered an important class of models in machine learning (ML). Unlike traditional ML for text or images, ML for graphs does not consider individual data points in isolation; instead, a data point is considered together with its links to other data. Following the adage “like goes with like”, GNNs can even make predictions for nodes based only on its neighbours in the graph and without considering its properties.

Despite the recent breakthrough in network mining by GNNs, there are some obstacles that stand in the way of the widespread use of Deep Learning for graphs in the real world, especially for sensitive areas such as medicine or autonomous driving.

(i) Similar to Deep Learning for image data, the predictions of GNNs are fragile: small, targeted changes in the underlying data cause GNNs to make incorrect predictions.

(ii) GNNs do not produce an estimate of their own (in)certainty in the predictions. This means that it is impossible to know when not to trust the predictions, e.g. because the data is noisy or biased. In other words, a (graph) neural network does not know what it does not know and will make predictions even for data that deviate greatly from the intended scope.

The goal of this project is to develop reliable GNNs that are more robust to anomalies in the data and also produce meaningful estimates of the uncertainty in the predictions.

Software Campus partners: TU München, Huawei

Implementation period: 01.02.2021 bis 30.04.2022

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Name der Teilnehmerin: Anja Exler Beschreibung des IT-Forschungsprojektes: In Deutschland besitzt bereits ein Großteil der Menschen ein Smartphone und

Visuelle Navigationsmethoden für Nanokopter (Jakob Engel)

Ereignis-basierte Middleware für körpernahe Sensornetze sowie die Einbindung in ihre Umgebung (Christian Seeger)

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User-oriented tools for the analysis of complex networked data (Thomas Reschenhofer)

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Implementierung eines abwärtskompatiblen Telefonkonferenzdienstes mit 3D-Audio-Funktion (Dennis Guse)

Entwicklung von Konzepten zur Interaktion mit 3D-gedruckten Objekten (Martin Schmitz)

Die Qual der Standortwahl - Wissensbasierte Entscheidungsfindung über geografische und ökonomische Standortfaktoren (Sebastian Baumbach)

Integration von nutzer-adaptierbaren Gamification-Elementen in das tägliche Leben zur Akzeptanzsteigerung von Gamification am Arbeitsplatz (Pascal Lessel)

Balancing exploration and exploitation (multi armed bandit) in information retrieval systems (Weijia Shao)

Intelligente Unterstützung für argumentatives Schreiben (Christian Stab)

Crowdsourcing power grid data (Jose Rivera)

Persönlicher Datenschutz durch selbstbestimmtes Cloud-Computing (Sebastian Zickau)

ExteNsible and geneRic AuthorizatioN for Cloud resources and personal files (Dirk Thatmann)

Induktive Entwicklung von Referenzmodellen mithilfe von Maschinensemantik und deren praktische Evaluation (Jana Rehse)

Benutzerfreundliche Schnittstellen zur Sicherheitsrichtlinien-Spezifikation (Manuel Rudolph)

Partizpatorische Feinstaubmessungen mit Smartphones in Szenarien zukünftiger Smart Cities (Matthias Budde)

User-Friendly Estimation of Speech Quality for Telecommunications and Network Carriers (Friedemann Köster)

Production Monitoring for Process Mining (Sönke Knoch)

Mobile Erfassung und Analyse von 3D Körpermodellen (Oliver Wasenmüller)

Collaborative and Creative Complex Problem Solving (Marin Zec)

Hybrid Effort Estimation of Increments in Agile and Incremental Software Development (Binish Tanveer)

Dezentrale Steuerung von cyber-physischen Produktionssystemen (Julius Pfrommer)

Software-Defined Wireless Networking (SDWN) für den Einsatz in Enterprise- und Internet-Service-Provider (ISP)-Netzwerken (Julius Schulz-Zander)

Mobile User Experience Engineering Method (Steffen Hess)

Gamification of Music Education (Estefanía Cano Cerón)

CloudNet Market Enabler (Arne Ludwig)

Linking unstructured content to domain? specific knowledge repositories using contextualized distributional semantics (Dr. rer. nat. Martin Riedl)

Modul für die „Big-Data“ Analyse von Autoumgebungsdaten (Mohammad Mehdi Moniri)

Entwicklung neuer Prototyping-Ansätze zur verbesserten nutzerzentrierten Entwicklung von mobiler Software in allen Phasen des Usability-Engineering Lifecycles (Benjamin Bähr)

Mobiler-Campus-Charlottenburg (App): Plattform zur Untersuchung von QoE of Mobile Gaming (Justus Beyer)

Visuell-Interaktive Suche und Analyse von funktionalen Zusammenhängen in großen und komplexen Daten (Maximilian Scherer)

Weiterentwicklung der FIT-Metrik für Ereignis-basierte Softwaresysteme (Sebastian Frischbier)

Haptische Benutzerschnittstellen für komplexe Visualisierungen (Vincent Diener)

Augmented Reality for in-situ Process Visualization (Anne Borcherding)

Adaptive Software-Sicherheitsmechanismen für Echtzeit Many-Core Systeme (Peter Munk)

Echtzeitfähige chromatisch konfokale Triangulation mittels Beleuchtungs-Multiplexverfahren (Miro Taphanel)

Automatische Extraktion von Reproduktionsschritten für Software-Fehler aus Benutzer-Interaktionen (Tobias Röhm)

Domänen-Unabhängiges Modulares Scheduler-Framework für Heterogene Multi- und Many-Core Architekturen (Anselm Busse)

Name der Teilnehmerin: Veronika Bauer Beschreibung des IT-Forschungsprojektes: Wiederverwendung in der Software–Entwicklung und Wartung gilt als ein entscheidender Faktor,

Name des Teilnehmers: Christian Schulte zu Berge Beschreibung des IT-Forschungsprojektes: Intra-operative Visualisierung ist ein essenzieller Bestandteil bei immer mehr

Verfeinerte Extraktion von Best-Practices aus Software Repositories durch Kombination von automatisierten Verfahren mit Expertenwissen (Sebastian Proksch)

Gitterbasierte Kryptographie für die Zukunft (Rachid El Bansarkhani)

Computer-Vision gestützte Objekterkennung basierend auf CAD-Modellen in Echtzeit (Michael Schmitt)

Policy-getriebene Konextualisierung in ereignisbasierter Middleware (Tobias Freudenreich)

Integration ereignisbasierter Komponenten in Geschäftsprozesse (Stefan Appel)

Erkennung Hardware-basierter Angriffe auf Computerhauptspeicher (Patrick Stewin)

A development environment for eTextiles end users (Juan Haladjian)

Ableitung des Situationsbewusstseins anhand der visuellen Umgebungswahrnehmung des Fahrers für das hochautomatisierte Fahren (Frederik Wiehr)

Name der Teilnehmerin: Béatrice Lamche Beschreibung des IT-Forschungsprojekts: Ziel des Forschungsprojekts ist die Nutzerfreundlichkeit von mobilen Empfehlungssystemen zu verbessern.

Elektrische Fahrrad-Flotten ergänzt durch Technologie (Monika Pepik)

Context-sensitive Adaption of User Interfaces (Frederic Kerber)

Gamification as a Service (Philipp Herzig)

Webbasiertes Diskutieren (Dominik Lahmann)

Name des Teilnehmers: Matthias Freier Beschreibung des IT-Forschungsprojekts: Durch den stetig steigenden Bedarf an Rechenleistung, auch in echtzeitkritischen Anwendungen,

Smart Attention-Directing Shelf (Denise Paradowski)

Intelligent Event-Driven Business Process Forecast (Julian Krumeich)

Kosteneffiziente Bereitstellung Cloud-basierter Unternehmensanwendungen unter Berücksichtigung von Dienstgüteanforderungen (Ronny Hans)

Entwicklung einer synthetischen Stimme einer Corporate Voice auf Basis eines vorliegenden Sprachkorpus und deren Optimierung mittels instrumenteller Schätzer (Florian

Verfahren für ein intelligentes Energiemanagement zur Optimierung des Energieverbrauchs in intelligenten Umgebungen unter Einbezug von Kontextinformationen (Frank Englert)

Morphable User Interfaces (Andrey Krekhov)

Modellgetriebene Komposition von multimodalen dialogischen Dienst- und Prozessbenutzungsschnittstellen im Internet der Dienste (Daniel Porta)

Simulations-Plattform zur Evaluation von innovativen Interaktionstechniken (Quan Nguyen)

Name of the participant: Christina Di Valentin Description of the IT-research project: Employees rarely have the same prior knowledge

Improvement of software usability through the mining of interorganisational reference processes when using business application software (Tom Thaler)

Inference based search on support requests (Kathrin Eichler)

Context sensitivity to increase the security and User Experience of mobile applications (Christian Jung)

Process support for collaborative knowledge work (Matheus Hauder)

Analysis of usage data in the Software Evolution (Sebastian Eder)

Incremental graph theoretical analysis of dynamic systems (Benjamin Schiller)

Semantische Analysen zur Verbesserung vorhersagender Data-Mining-Algorithmen (Christopher Krauß)

Formale Informationsflußanalyse in komponentenbasierten Systemen (Simon Greiner)

Entscheidungsunterstützungssysteme aus Spatio-Temporal Analyse von kollaborativen Datenquellen (Julio de Melo Borges)

Untersuchung deterministischer Funkausbreitungsmodelle zur gerätefreien, funkbasierten Aktivitätserkennung (Markus Scholz)

Konfigurierbare und überwachbare Dienstqualität für mandantenfähige Software as a Service Anwendungen (Tilmann Kopp)

Cloud-basierte Augmented Reality (Pavel Rojtberg)

Modulares Vertrauensmanagement für dynamische Dienste (Sascha Hauke)

Visuell-interaktive Analyse von Ausfalleffekten in Zulieferungsnetzwerken (Dr. Sebastian Bremm)

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Innovative Bedienungskonzepte für Multi-Touch-Displays (Tim-Christopher Reiner)

Name des Teilnehmers: Stefan Tomov Beschreibung des IT-Forschungsprojektes: Gamifizierung ist ein neuer Trend zur Steigerung der Anreize und des

Name des Teilnehmers: Florian Gall Beschreibung des IT-Forschungsprojekts: Die allgegenwärtige Datenerfassung und ?verarbeitung stellt Nutzer und Entwickler vor neue

Name des Teilnehmers: Andrei Miclaus Beschreibung des IT-Forschungsprojektes: Zukünftige und zum Teil bereits heutige Industrie-Umgebungen sind von einem Zusammenspiel

Name des Teilnehmers: Axel Schulz Beschreibung des IT-Forschungsprojektes: In den letzten Jahren haben sich soziale Medien als wertvolle Informationsquelle

Name des Teilnehmers: Fabian Dany Description of the IT-research project: Smart Grid beziehungsweise E?Energy ist eines der zentralen Themen

Name des Teilnehmers: Catalin-Mihai Barbu Beschreibung des IT-Forschungsprojekts: In diesem zweijährigen Forschungsvorhaben werden die Entscheidungen von Autofahrern analysiert

Enhancing Surveillance Systems through Mobile Live User Generated Video Sharing (Niloofar Dezfuli)