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Chair of Computer Science 7 (Computer Networks and Communication Systems)
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Automotive Systems & Software Engineering [ASSE] -
- Lecturers:
- Christian Allmann, Lars Mesow, Thomas Reiß, Anatoli Djanatliev
- Details:
- Vorlesung, 4 cred.h, graded certificate, ECTS: 5, Der erste Termin wird auf der Vorlesungswebseite bekanntgegeben.
- Dates:
- Fri, 12:15 - 15:45, 01.021
- Fields of study:
- WF ME-BA 4-6
WPF INF-BA-V-VSB 5-6
WPF INF-BA-V-SWE 5-6
WPF INF-MA ab 1
WF IuK-BA 5-6
- Contents:
- Allgemein:
Überblick Systeme und Anwendungen in der automotive Welt Embedded Automotive Systems: Abgrenzung Echtzeitsysteme; Definition Steuergeräte, Sensoren, Aktuatoren; Definition verteilte, vernetzte Funktionen; Betriebssysteme, Kommunikationsschnittstellen Entwicklungsprozesse für automotive Anwendungen: Allgemeine Vorgehensmodelle; Vorgehensmodelle in der Elektronikentwicklung; Kooperationsmodelle OEM-Zulieferer; Lieferantenmanagement
System und Software:
Softwareentwicklungsprozess Anforderungsmanagement: Lastenhefte - Aufbau/Handhabung/Tools; Erhebung und Analyse von Anforderungen; Systembeschreibungen (u.a. UML, SysML); (Semi-)Formale Beschreibungen Modellbasierte Entwicklung: Rapid Prototyping; Modellierungstechniken; Automatische Codegenerierung; Tools (Simulink, Target Link); Autosar Test und Diagnose: SW-Test; Integrationsstufen; SIL - PIL - HIL-Test; On- Offboard Diagnose Virtuelle Entwicklung von Elektronik Begleitende Prozesse: Projektmanagement; Systemsicherheit (ISO WD 26262); Konfigurationsmanagement; Qualitätsmanagement; Variantenmanagement Architektur: Architekturmodelle (u.a. EAST-ADL); Bussysteme - Typen & Eigenschaften; SW- & HW-Architektur; Auslegung und Bewertung
Anwendung:
Überblick der Anwendungsdomänen: Infotainment/ Fahrerassistenz/ Karosserie Systemauslegung von Fahrerassistenzsystemen: Überblick Sensoren; Umwelt und Umfeldmodelle; Bildverarbeitung; Konzeption, Erprobung, Umsetzung; Tools (ADTF) Alternative Antriebskonzepte: Elektronikumfänge; Betriebsstrategie Fahrdynamische Systeme: x-by-wire Technologien
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Fahrzeugkommunikation [FzK] -
- Lecturer:
- Kai-Steffen Jens Hielscher
- Details:
- Vorlesung, 2 cred.h, ECTS: 2,5, nur Fachstudium
- Dates:
- Fri, 10:15 - 11:45, 02.134-113
- Fields of study:
- WF IuK-BA ab 6
WF ICT-MA ab 1
WPF ICT-MA-NDC 1-4
WF CE-MA-INF ab 1
WPF INF-BA-V-KS 4-6
WPF INF-MA ab 1
WPF INF-BA-V-DS 4-6
WPF IuK-MA-ÜTMK-INF 1-4
WPF IuK-MA-KN-INF 1-4
- Contents:
- Die Bedeutung von Elektronik und Software ist in der Fahrzeugtechnik stark gestiegen, gleichzeitig stellen die komplexen Entwicklungsprozesse in der Automobilindustrie hohe Anforderungen an Berufseinsteiger. Absolventen benötigen daher zunehmend spezialisierte Kenntnisse aus den Themenbereichen Elektronik, Software und Vernetzung von Fahrzeugen. Um diesen Anforderungen Rechnung zu tragen, wurde am Department Informatik ein spezieller Studienschwerpunkt „Informatik in der Fahrzeugtechnik" im Studiengang Informatik eingerichtet.
Die Vorlesung „Fahrzeugkommunikation" [FzK] ist in zwei Blöcke gegliedert: Zunächst führt die Vorlesung in die fahrzeuginterne Vernetzung ein, behandelt Vernetzungsarchitekturen, Bussysteme und Steuergeräte, Fahrerassistenzfunktionen, Multimedia und Systemarchitekturen. Den Abschluss bilden Betrachtungen zu Security und Safety in der fahrzeuginternen Vernetzung. Als zweiten Block gibt die Vorlesung einen Überblick über Themen der externen Kommunikation von und mit Fahrzeugen, behandelt Systemarchitekturen zur Vernetzung von Fahrzeugen untereinander und mit Infrastruktur, Medienzugriffsverfahren verbreiteter Lösungen, Protokolle von Vehrkehrsinformationssystemen. Sie schließt wiederum mit Betrachtungen zu Safety und Security - erweitert um die in diesem Themengebiet besonders relevanten Fragestellungen rund um die Wahrung der Privatsphäre von Nutzern.
Die Vorlesung wird für einen Abschluss mit Studienschwerpunkt „Informatik in der Fahrzeugtechnik" anerkannt. Sie setzt Grundkenntnisse in Rechnerkommunikation voraus und richtet sich so schwerpunktmäßig an Studierende aus Informatik, IuK und CE ab dem 5. Semester.Auszug Interne Vernetzung:
Interne Steuerung: ECU-ECU, Safety Bussysteme (CAN, LIN, FlexRay, MOST, ...) HW-, SW- Architekturen von Steuergeräten Security & Safety
Auszug Externe Vernetzung
Car-2-X-Kommunikation Topologien, Architekturen Medienzugriff: Wifi, WAVE/DSRC Safety Anwendungen Security & Privacy
- Recommended literature:
- Christoph Sommer and Falko Dressler, Vehicular Networking, Cambridge University Press, 2014.
Werner Zimmermann and Ralf Schmidgall, Bussysteme in der Fahrzeugtechnik, ed. 4, Wiesbaden, Vieweg + Teubner, 2011.
Konrad Reif, Automobilelektronik, ed. 3, Wiesbaden, Vieweg + Teubner, 2009.
Dominique Paret, Multiplexed networks for embedded systems, Chichester, England, Wiley, 2007.
Hannes Hartenstein and Kenneth Laberteaux (Eds.), VANET - Vehicular Applications and Inter-Networking Technologies, Intelligent Transport Systems, Chichester, John Wiley & Sons, 2009.
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Fahrzeugkommunikation Übungen [ÜFzK] -
- Lecturer:
- Kai-Steffen Jens Hielscher
- Details:
- Übung, 2 cred.h, graded certificate, ECTS: 2,5, nur Fachstudium
- Fields of study:
- WF IuK-BA ab 6
WF CE-MA-INF ab 1
WPF INF-BA-V-KS 4-6
WPF INF-MA ab 1
WF ICT-MA ab 1
WPF ICT-MA-NDC 1-4
- Prerequisites / Organisational information:
- Terminfindung findet in der Vorlesung statt. Hier gelistete Termine sind vorläufig.
Vorkenntnisse in C++ sind von Vorteil.
- Keywords:
- Fahrzeugkommunikation, Car-2-Car, Informatik in der Fahrzeugtechnik
| | | | Mon | 10:15 - 11:45 | 04.158 | |
Gütlein, M. | |
| | | Mon | 12:15 - 13:45 | 04.158 | |
Gütlein, M. | |
| | | Wed | 8:15 - 9:45 | 04.158 | |
Gütlein, M. | |
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Informatik 2 für Nebenfachstudierende - Aufbaumodule [Inf2NF] -
- Lecturer:
- Anatoli Djanatliev
- Details:
- Vorlesung, 3 cred.h, certificate, ECTS: 5, geeignet als Schlüsselqualifikation
- Dates:
- Wed, 12:15 - 14:30, 02.134-113
- Prerequisites / Organisational information:
-
- Contents:
- Die Lehrveranstaltung vertieft wichtige praxisorientierte Informatikaspekte aus dem Grundmodul Informatik 1 für Nebenfachstudierende. Dazu werden drei aufeinander aufbauende Module A (2,5 ECTS, 1/3 Semester), B (5 ECTS, 2/3 Semester) und C (7,5 ECTS, 1 Semester) angeboten, d.h. B enthält auch A und C enthält sowohl A als auch B. In den Übungen [ÜInf2NF] werden neben der Vertiefung der Vorlesungsinhalte in Form von Tafelübungen praktische Rechnerübungen durchgeführt
Effizienter Umgang mit großen Datenmengen, Relationale Datenbanken mit MySQL, ER-Diagramme, SQL, NoSQL und MongoDB Client-seitige Programmierung von Webapplikationen, Techniken zur Programmierung dynamischer Webseiten, HTML5, CSS3 und JavaScript, effizienter und performanter Zugriff auf entfernte Webseiten Funktionsweise von Betriebssystemen, Kommunikationssystemen und Rechnernetzen
Beschreibung der Aufbaumodule
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Introduction to Data Structures and Algorithms [DSA] -
- Lecturer:
- Ulrich Klehmet
- Details:
- Vorlesung, 2 cred.h, ECTS: 5, nur Fachstudium
- Dates:
- everyn day, 14:00 - 17:00, H4
from 13.9.2019 to 4.10.2019
- Fields of study:
- PF CE-MA-OS 1
- Prerequisites / Organisational information:
- Blockveranstaltung
- Contents:
- This course introduces basic data structures and algorithms which are necessary for virtually any programming task. We discuss elementary and structured data types such as lists, stacks, queues, trees and sets and review basic algorithms for searching, sorting, hashing and graph analysis. We study techniques for determining the efficiency of a given algorithm. In the last week we will give an introduction to Java.
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Quality of Service of Communication Systems / Dienstgüte von Kommunikationssystemen [DKS] -
- Lecturer:
- Kai-Steffen Jens Hielscher
- Details:
- Vorlesung, 2 cred.h, certificate, ECTS: 2,5, nur Fachstudium
- Dates:
- Thu, 12:15 - 13:45, 02.133-113
- Fields of study:
- WPF INF-BA-V-KS 4-6
WPF INF-BA-V-DS 4-6
WPF INF-MA ab 1
WPF IuK-MA-KN-INF 1-3
WPF IuK-MA-REA-INF 1-3
WPF IuK-MA-ÜTMK-INF 1-3
PF ICT-MA-NDC 1-4
WPF ICT-MA-MPS 1-4
WF ASC-MA 1-4
- Prerequisites / Organisational information:
- Alles Material ist in Englisch, die Vorlesung und die Übungen werden in Englisch gehalten.
- Contents:
- Zunächst wird der Begriff der Dienstgüte (Quality-of-Service, QoS) eingegrenzt und es werden die wichtigsten Ansätze zur Erzielung von Dienstgüte besprochen und in ausgewählten Netztechnologien untersucht. Dann werden unterschiedliche Methoden vorgestellt, mit denen Systeme bezüglich ihrer Dienstgüte bewertet und ausgelegt werden können:
Netzplanung und –optimierung, stochastische Analyse (Markow-Ketten, Warteschlangen), Netzwerksimulation, deterministische Analyse mit Network Calculus zur Ermittlung von Dienstgütegarantien Messung (HW-, SW-, Hybrid-Monitoring, Benchmarks).
Alle Methoden werden an Beispielen demonstriert. Contents:
We introduce the term quality-of-service (QoS), discuss important approaches to achieve certain degrees of QoS, and show how the implementation in computer networks. Then a number of methodologies to assess and design systems with respect to their QoS:
network planning and optimization, network simulation, stochastic analysis (Markov chains, non-Markovian models, queuing systems), deterministic analysis with network calculus to determine QoS guarantees measurements (hardware, software, and hybrid monitoring, benchmarks).
All methods are illustrated by examples.
- Recommended literature:
- Kurose, Ross. Computer Networking: A Top-Down Approach Featuring the Internet. 6th Ed., Addison Wesley, 2013
W. Stallings. Data and Computer Communications, 10th ed., Pearson Education, 2014 W. Stallings. Foundations of Modern Networking: SDN, NFV, QoE, IoT, and Cloud, Pearson Education, 2016
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Rechnerkommunikation [RK] -
- Lecturer:
- Anatoli Djanatliev
- Details:
- Vorlesung, 2 cred.h, ECTS: 2,5
- Dates:
- Mon, 14:15 - 15:45, HG
- Fields of study:
- PF INF-LAG-M 4
PF INF-LAG-P 4
PF INF-BA 4
PF INF-LAG-E 4
PF INF-LAG-W 4
PF INF-LAG 4
PF I2F-BA 4
PF IuK-BA 4
PF WINF-BA 4
WF CE-BA-TW ab 4
WF MT-BA-BV ab 2
- Contents:
- Die Vorlesung vermittelt die Grundlagen der Rechnerkommunikation und durchläuft von oben nach unten die Schichten des Internets:
Anwendungsschicht Transportschicht Netzwerkschicht Sicherungsschicht Physikalische Schicht
Anschließend wird Sicherheit als übergreifender Aspekt behandelt. An verschiedenen Stellen werden analytische Modelle eingesetzt, um Wege für eine quantitative Auslegung von Kommunikationsnetzen aufzuzeigen Die Übung beinhaltet praktische und theoretische Aufgaben zum Verständnis der einzelnen Schichten.
- Recommended literature:
- Lehrbuch: Kurose, Ross. Computer Networking: A Top-Down Approach Featuring the Internet. 6th Ed., Addison Wesley, 2013
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Seminar Energieinformatik -
- Lecturer:
- Marco Pruckner
- Details:
- Seminar, 2 cred.h, ECTS: 5
- Dates:
- Thu, 14:15 - 15:45, 04.137
- Fields of study:
- WPF INF-MA ab 3
WPF INF-BA-SEM ab 4
WPF CE-BA-SEM 3-5
WPF CE-MA-SEM 1-3
WPF IuK-BA ab 5
WPF ICT-MA ab 3
- Contents:
- Bedingt durch den beschlossenen Ausstieg aus der Kernenergie und der zunehmenden Einspeisung aus erneuerbaren Energien wird das deutsche Energieversorgungssystem nachhaltig umgestaltet. Gerade die Integration von volatilen, dezentralen Erzeugungsanlagen sowie von neuen Verbrauchern (z.B. Elektrofahrzeugen) stellt das zukünftige Energiesystem vor neue Herausforderungen. Zur Lösung dieser Problemstellungen kann die Energieinformatik einen wesentlichen Beitrag leisten.
Mithilfe der Methoden der Energieinformatik wird sowohl die Systemintelligenz als auch die Gesamtsystemkompetenz zur Steuerung und Bewertung zukünftiger Energiesysteme bereitgestellt. Einerseits wird durch die zunehmende kommunikative Vernetzung aller relevanten Akteure ein zuverlässiger Systembetrieb sichergestellt. Andererseits bedarf die zunehmende Komplexität von dezentralen Energiesystemen neue Methoden zur Modellierung, Optimierung und Simulation.
Daher sollen im Seminar „Energieinformatik“ unterschiedliche Algorithmen, Optimierungs- und Simulationsmethoden für zukünftige Energiesysteme untersucht werden. Dabei spielen auch die intelligente Steuerung mittels Maschinellen Lernens als auch die moderne Datenanalyse eine wesentliche Rolle.
Die Teilnehmer dieses Seminars geben einen 30-minütigen Vortrag zzgl. 15-minütiger Diskussion über ein relevantes Thema auf dem Gebiet der Energieinformatik. Mögliche Themen:
Optimierung und Simulation von Energiesystemen Kommunikationstechnologien im Smart Grid Netzintegration von Elektrofahrzeugen Netzintegration von erneuerbaren Energien Intelligente Steuerung von Energiesystemen mittels Maschinellen Lernens
Organisatorisches:
Anmeldung per Email an marco.pruckner@fau.de Vortrag: 30 min + 15 min Diskussion Erstellung einer Ausarbeitung mit den wesentlichen Punkten des Vortrags Anwesenheit bei den Vorträgen der anderen Teilnehmer
Lernziele und Kompetenzen:
Die Studierenden
arbeiten mit wissenschaftlicher Literatur lernen interessante Aspekte der Energieinformatik kennen lernen die Fähigkeit auszuwählen, welche Aspekte im Vortrag behandelt werden formulieren eine Zusammenfassung des Vortrags vertreten ihre Auffassung in einer Diskussion
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Smart Grids und Elektromobilität -
- Lecturer:
- Marco Pruckner
- Details:
- Vorlesung, 2 cred.h, ECTS: 2,5
- Dates:
- Thu, 10:15 - 11:45, H14
- Fields of study:
- WF IuK-BA ab 4
WF CE-MA ab 1
WPF INF-MA ab 1
WF INF-BA ab 5
WF CE-BG-FL ab 4
WF EEI-BA ab 4
WF EEI-MA ab 1
WF ET-BA ab 4
WF ET-MA ab 1
WF ICT-MA ab 1
WPF ICT-MA-NDC 1-4
- Prerequisites / Organisational information:
- Lernziele und Kompetenzen:
Die Studierenden
• unterscheiden Probleme und Herausforderungen die mit den künftigen Stromnetzen verbunden sind
• erfassen die Vorteile und die Anwendungsmöglichkeiten, die beim Einsatz von IKT im Stromnetz möglich sind, wie z.B. Demand Response
• analysieren verschiedene Probleme, die beim Einsatz von IKT im Stromnetz entstehen, z.B. Datenschutzprobleme
• erlernen verschiedene Technologien zur Erzeugung und Verteilung von Energie kennen
• kennen die Rolle von Elektromobilität sowie die speziellen Herausforderungen zur Integration von Elektrofahrzeugen in das bestehende bzw. zukünftige Stromnetz
- Contents:
- Dieser Kurs dient als Einführung in den neuen multi-disziplinären Bereich Smart Grids. Dabei wird ein Überblick zu den wesentlichen neuen Aspekten moderner Technologien in Erzeugung, Übertragung und Verteilung gegeben. Zudem werden relevante Aspekte der Kommunikationstechnologien wiedergegeben, die zur intelligenten Koordinierung zwischen den verschiedenen Einheiten innerhalb des Stromnetzes eingesetzt werden. Neben einer Einführung der Konzepte der verschiedenen Komponenten des Smart Grids, einschließlich der Integration erneuerbarer Energien, Energiespeicher und Demand Side Management wird die Elektromobilität und die Integration von Elektrofahrzeugen in das Stromnetz einen weiteren Schwerpunkt dieses Kurses bilden.
Die Vorlesung behandelt zentrale Fragestellungen zu Smart Grids und Elektromobilität:
• Vision und Strategie für die elektrischen Netze der Zukunft
• Smarte Erzeugung elektrischer Energie
• Aufbau und Betrieb von Übertragungs- und Verteilungsnetzen
• Informations- und Kommunikationstechnologien als Rückgrat des Smart Grids
• Technologien für das Laden von Elektrofahrzeugen
• Zusammenspiel von Elektrofahrzeugen und dem Energiesystem
• Umweltaspekte, einschließlich CO2-Emissionen
- Keywords:
- Smart Grids; erneuerbare Energien; Elektromobilität; Ladeinfrastruktur
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