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Alexander Puzicha, M.Sc.

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Computer Science IV
TU Dortmund University
D 44221 Dortmund

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Tel.:
(+49) 231 755 - 5855
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Otto-Hahn-Str. 16

Portrait Alexander Puzicha © LS4​/​TU Dortmund

Lehrstuhl Informatik 4
TU Dortmund
Otto-Hahn-Straße 16
44227 Dortmund
Deutschland

  • since 10/2019
    Research Assistant and PhD Student, Research Training Group 2193, Chair IV: Modeling and Simulation, Faculty of Computer Science, Dortmund University of Technology.
  • 02/2018-09/2019
    Master of Science, Computer Science with minor in Electrical Engineering, Dortmund University of Technology,  Link to the thesis
  • 10/2015-02/2018
    Bachelor of Science, Computer Science with minor in Electrical Engineering, Dortmund University of Technology, Link to the thesis
  • since 10/2019
    Research Assistant and PhD Student, Research Training Group 2193, Chair IV: Modeling and Simulation, Faculty of Computer Science, Technical University Dortmundseit
  • 10/2017
    Prüfer für die Sportschifffahrtseit
  • 07/2016
    Ausbilder für die Sportschifffahrt

2022

Puzicha, Alexander; Buchholz, Peter (2022): Mission-based autonomy core for decentralized mobile UGV swarms. In: VDE Verband der Elektrotechnik Elektronik Informationstechnik e.V. (Hg.): ISR Europe 2022 : 54th International Symposium on Robotics in conjunction with: automatica June 20 – 21, 2022, Munich. Unter Mitarbeit von Prof. Dr. Alexander Verl. Berlin: VDE VERLAG GMBH, S. 319–326. Available: Mission-based autonomy core for decentralized mobile UGV swarms | VDE Conference Publication | IEEE Xplore

2021

Puzicha, Alexander (2021): Control of decentralized systems under uncertainty. In: Proceedings of the 2021 Joint Workshop of the German Research Training Groups in Computer Science 2021, S. 44. https://doi.org/10.25593/opus4-fau-16426

Puzicha, Alexander; Buchholz, Peter (2021): A Simulation Environment for Autonomous Robot Swarms with Limited Communication Skills. In: Houbing Song und Dingde Jiang (Hg.): Simulation Tools and Techniques, Bd. 370. Cham, 2021. Cham: Springer International Publishing, S. 206–226. Online verfügbar unter https://doi.org/10.1007/978-3-030-72795-6_17

Puzicha, Alexander; Buchholz, Peter (2021): Decentralized model predictive control for autonomous robot swarms with restricted communication skills in unknown environments. In: Procedia Computer Science (186), S. 555–562. Amsterdam: Elsevier. https://doi.org/10.1016/j.procs.2021.04.176

2020

Puzicha, Alexander; Buchholz, Peter (2020): Real-Time Si­mu­la­tion of Robot Swarms with Restricted Com­mu­ni­ca­tion Skills. In: 2020 IEEE/ACM 24th International Symposium on Distributed Si­mu­la­tion and Real Time Applications (DS-RT). 2020 IEEE/ACM 24th International Symposium on Distributed Si­mu­la­tion and Real Time Applications (DS-RT), S. 1–8. Online verfügbar unter doi.org/10.1109/DS-RT50469.2020.9213618.

A. Puzicha (2020), "Control of decentralized systems under uncertainty", Dagstuhl 2020 - Gemeinsamer Work­shop des Gra­du­ier­ten­kol­legs 2340 und des HPI Forschungskollegs

Erik Schulz (2020): Automatisierte Transportmissionsabbildung für eine verteilte nichtlineare modellprädiktive Re­ge­lung autonomer Roboterschwärme unter Wissensbeschränkungen. Bachelorarbeit. Technische Uni­ver­si­tät Dort­mund, Dort­mund. Lehrstuhl für praktische In­for­ma­tik.

Kai Leppersjohann (2020): Automatisierte Missionsabbildung für eine verteilte nichtlineare modellprädiktive Re­ge­lung autonomer Roboterschwärme unter Wissensbeschränkungen. Bachelorarbeit. Technische Uni­ver­si­tät Dort­mund, Dort­mund. Lehrstuhl für praktische In­for­ma­tik.

Christian Dünnermann (2021): Kartendatenextraktion für eine modellbasierte Echtzeitsimulation. Bachelorarbeit. Technische Uni­ver­si­tät Dort­mund, Dort­mund. Lehrstuhl für Com­pu­ter­gra­phik.

Julian Rütter (2021): Entwurf und Im­ple­men­tie­rung effizienter Strukturen zum Auf­bau einer Potentialkarte aus Sensordaten in Echtzeit. Bachelorarbeit. Technische Uni­ver­si­tät Dort­mund, Dort­mund. Lehrstuhl für praktische In­for­ma­tik.

Tim Falkenhahn (2021): Simulative Analyse von Angriffen auf Routingverfahren in MANETs. Bachelorarbeit. Technische Uni­ver­si­tät Dort­mund, Dort­mund. Lehrstuhl für praktische In­for­ma­tik.

Ritta Nader (2021): Konsens-basierte Logistikmissionen für eine verteilte nichtlineare modellprädiktive Re­ge­lung autonomer Roboterschwärme unter Wissensbeschränkungen. Bachelorarbeit. Technische Uni­ver­si­tät Dort­mund, Dort­mund. Lehrstuhl für praktische In­for­ma­tik.

Nicolas Grabenschröer (2021): Rendezvous-basierte Verhaltensstrategien für eine verteilte nichtlineare modellprädiktive Re­ge­lung autonomer Roboterschwärme unter Wissensbeschränkungen. Bachelorarbeit. Technische Uni­ver­si­tät Dort­mund, Dort­mund. Lehrstuhl für praktische In­for­ma­tik.

Thushanth Elanko (2021): Transportkettenentwicklung für eine verteilte nichtlineare modellprädiktive Re­ge­lung autonomer Roboterschwärme unter Wissensbeschränkungen. Bachelorarbeit. Technische Uni­ver­si­tät Dort­mund, Dort­mund. Lehrstuhl für praktische In­for­ma­tik.

Florette Witzel (2021): Angriffs- und Abwehrstrategien auf mobile Ad-hoc-Netzwerke autonomer Roboterschwärme. Bachelorarbeit. Technische Uni­ver­si­tät Dort­mund, Dort­mund. Lehrstuhl für praktische In­for­ma­tik.

Otman Toul (2021): Automatisierte Typenverteilung autonomer Roboterschwärme unter Wissensbeschränkungen. Bachelorarbeit. Technische Uni­ver­si­tät Dort­mund, Dort­mund. Lehrstuhl für praktische In­for­ma­tik.

David Kaluzny (2021): Adaptive Multiskalenrepräsentation von geotopologischen Karten für modellbasierte Echtzeitsimulationen. Bachelorarbeit. Technische Uni­ver­si­tät Dort­mund, Dort­mund. Lehrstuhl für praktische In­for­ma­tik.

Abdulrazzak Shaker (2021): Autonome Durchführung bodenvorbereitender Maß­nahmen für Bauvorhaben mit­tels eines Roboterschwarms unter Wissensbeschränkungen. Bachelorarbeit. Technische Uni­ver­si­tät Dort­mund, Dort­mund. Lehrstuhl für praktische In­for­ma­tik.

Julian Maczuga (2022): Entwicklung eines realen mobilen ad hoc Netzwerks auf „LoRa“-Basis für Steuerungsdaten eines dezentralen Roboterschwarms unter Wissensbeschränkungen. Bachelorarbeit. Technische Universität Dortmund, Dortmund. Lehrstuhl für praktische Informatik.

Yannis Klindworth (2022): Entwicklung eines energiegewahren Verhaltens für eine verteilte nichtlineare modellprädiktive Regelung autonomer Roboterschwärme unter Wissensbeschränkungen. Bachelorarbeit. Technische Universität Dortmund, Dortmund. Lehrstuhl für praktische Informatik.

Frederick Maaßen (2022): A Comparison of Fast-Recovery Mechanisms in Networks. Bachelorarbeit. Technische Universität Dortmund, Dortmund. Lehrstuhl für praktische Informatik.

Erkan Kement (2022): Vergleichende Analyse Gradienten- und Stützstellen-basierter modellprädiktiver Regler für reale Roboterschwärme. Bachelorarbeit. Technische Universität Dortmund, Dortmund. Lehrstuhl für praktische Informatik.

Olgierd Walter Grajoszek (2022): Reinforcement Learning-gestützte Bewegungsplanung von Aktoren. Bachelorarbeit. Technische Universität Dortmund, Dortmund. Lehrstuhl für Computergraphik.

Hamza Oulahrir (2022): Konsens-basierte Logistikmissionen für eine verteilte nichtlineare modellprädiktive Regelung autonomer Roboterschwärme unter Wissensbeschränkungen. Bachelorarbeit;. Technische Universität Dortmund, Dortmund. Lehrstuhl für praktische Informatik.

Theses in the field of robotics, simulation and digital twin

Screenshot © LS4​/​TU Dortmund

In this area, the chair has both a simulation of large robot swarms already running in real time (more than 60 agents possible) and real robots for outdoor use. Mr. Puzicha's research area is about merging these aspects.

This means that further real components have to be simulated using transmitted real-time data and simulated data has to control the behavior of the robots.

  1. Development of Co-Simulations with ROS including real Robots as digital twin
  2. GPU based paralleilization of control algorithms
  3. Extending routing algorithms for dynamic mobile ad hoc network based on LoRa.
  4. Development of compression algorithms for network with low transmissions rates and high ranges.
  5. Realtime hit test reduction for obstacles (Game technology, Octrees, hierachical grids). [In Ko­ope­ra­ti­on mit LS7 Graphische Sys­te­me]
  6. Literature review for trajecotry planning and mission planning
  7. Global path planning in complex environments (A* or other algorithms for continuous spaces).
  8. Development of a VR-Interface for digital twins of mobile robots. [In Ko­ope­ra­ti­on mit LS7 Graphische Sys­te­me]
  9. Theoretical complexity analysis for controllers
  10. Development and Testing of Benchmarktests for Open Motion Planning Library (OMPL) and CPBP
  11. Designing and assemblying autonomous outdoor robots

Research area autonomous shipping:

  1. IMU and GPS based drift detection and correction for sensors on ships
  2. Designing autonomous systems for ships
  3. Model predictive control for fluid systems
  4. radar data and chart analysis
  5. Simultanious localization and mapping for sonar data
  6. ML-based edge correction and filtering for sonar data
  7. ML-based fluid prediction based on sonar data

Industry cooperation:

  1. Modeling of  2D-Pick&Place machines
  2. Optimizing 2D-Pick&Place policies (ML or OR)
  3. Simulating 2D-Pick&Place machines

If you have your own ideas, you are also welcome to contact me.
The theses can be worked on as BA-/MA theses, depending on the scope. Theses are offered in German or English.


Contact person and editorially responsible: M.Sc. Alexander Puzicha, Wiss. Mitarbeiter

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Location & approach

The campus of the Technical University of Dortmund is located near the Dortmund West motorway junction, where the Sauerland line A45 intersects with the Ruhrschnellweg B1/A40. The Dortmund-Eichlinghofen exit on the A45 leads to the south campus, the Dortmund-Dorstfeld exit on the A40 to the north campus. The university is signposted at both exits.

The S-Bahn station "Dortmund Universität" is located directly on the north campus. From there, the S-Bahn line S1 runs every 15 or 30 minutes to Dortmund main station and in the opposite direction to Düsseldorf main station via Bochum, Essen and Duisburg. The university can also be reached by bus lines 445, 447 and 462. Timetable information can be found on the website of the Rhein-Ruhr transport association, and DSW21 also offers an interactive network map.

One of the landmarks of the TU Dortmund is the H-Bahn. Line 1 runs every 10 minutes between Dortmund Eichlinghofen and the Technology Center via Campus South and Dortmund University S, line 2 runs every 5 minutes between Campus North and Campus South. She covers this distance in two minutes.

From Dortmund Airport you can take the AirportExpress to Dortmund Central Station in around 20 minutes and from there you can take the S-Bahn to the university. Düsseldorf Airport, which is about 60 kilometers away, offers a larger range of international flight connections and can be reached directly by S-Bahn from the university train station.