Unkonventionelles Rechnen und Architekturen (URA)5 ECTS
(englische Bezeichnung: Unconventional Computing and Architectures)

Lehrveranstaltungen:

• • Unkonventionelles Rechnen und Architekturen
    (Seminar, 2 SWS, Dietmar Fey, Di, 16:15 - 17:45, 07.150)

Inhalt:

Unkonventionelles Rechnen bezeichnet eine Forschungsrichtung, in der man sich mit alternativen und innovativen Methodiken und Technologien für den Bau neuer Rechner beschäftigt, die sich stark von der Architektur des von-Neumann-Rechners und aktuellen Rechnerarchitekturen unterscheiden.
Zum Unkonventionellen Rechnen zählt man u.a.

• DNA-Computing (Rechnen mit DNA-Sequenzen)

• Optisches Rechnen (Rechnen mit Photonen statt mit Elektronen)

• Quantencomputing (Rechnen mit Qubits oder mit dem Spin eines Elektrons)

• Nanocomputing (Rechnen mit Bauelementen aus der Nanotechnik)
  

Jede dieser Richtungen besitzt unterschiedliche Funktionsweisen und Realisierungschancen. So wurden mit DNA-Computing bereits bemerkenswerte Erfolge erzielt. Es gelang mit einer DNA-Lösung von 100 ml in einem Reagenzglas Algorithmen für das Traveling-Salesman-Problem zu realisieren. Nanocomputing kann nach Einschätzung vieler Experten bereits in einigen Jahren in unsere integrierten Schaltkreise Einzug halten.
Im Seminar sollen anhand ausgewählter Artikel die Funktionsweise der oben aufgezählten Formen Unkonventionellen Rechnens vorgestellt und deren Realisierungschancen diskutiert werden.

Lernziele und Kompetenzen:

Fachkompetenz

Wissen

Lernende können Wissen über die Grundprinzipien der verschiedenen Arten des Unkonventionellen Rechnens (DNA-Computing, Quantencomputing, Optical Computing, Spintronik) wiedergeben.

Verstehen

Lernende verstehen die unterschiedlichen Arten der physikalischen Vorgänge bei den verschiedenen Beispielen des Unkonventionellen Rechnens. Sie sind in der Lage diese Vorgänge in Bezug zu den Gesetzen der Booleschen Logik zu stellen.

Anwenden

Lernende erklären wie die physikalischen Prinzipien des Unkonventionellen Rechnens auf neue Rechnerarchitekturen übertragen werden können.

Evaluieren (Beurteilen)

Lernende evaluieren die Chancen Unkonventionelle Rechnerarchitekturen im Hinblick auf deren Durchsetzbarkeit, d.h. den einen späteren Übergang von einer unkonventionellen zu einer konventionellen, etablierten Architektur.

Sozialkompetenz

Lernende können komplexe fachbezogene Inhalte klar und zielgruppenge-­recht präsentieren und eigene Standpunkte in einer Fachdiskussion argumentativ vertreten.

Verwendbarkeit des Moduls / Einpassung in den Musterstudienplan:
Das Modul ist im Kontext der folgenden Studienfächer/Vertiefungsrichtungen verwendbar:

1. Computational Engineering (Rechnergestütztes Ingenieurwesen) (Bachelor of Science)
   (Po-Vers. 2010 | TechFak | Computational Engineering (Rechnergestütztes Ingenieurwesen) (Bachelor of Science) | Bachelorprüfung | Seminar Informatik für CE)
2. Computational Engineering (Rechnergestütztes Ingenieurwesen) (Master of Science)
   (Po-Vers. 2008 | TechFak | Computational Engineering (Rechnergestütztes Ingenieurwesen) (Master of Science) | Masterprüfung | Wahlpflichtbereich Informatik | Seminar im Masterstudium)
3. Computational Engineering (Rechnergestütztes Ingenieurwesen) (Master of Science)
   (Po-Vers. 2008 | TechFak | Computational Engineering (Rechnergestütztes Ingenieurwesen) (Master of Science) | Masterprüfung | Wahlpflichtbereich Angewandte Mathematik | Seminar im Masterstudium)
4. Computational Engineering (Rechnergestütztes Ingenieurwesen) (Master of Science)
   (Po-Vers. 2008 | TechFak | Computational Engineering (Rechnergestütztes Ingenieurwesen) (Master of Science) | Masterprüfung | Wahlpflichtbereich Technisches Anwendungsfach | Seminar im Masterstudium)
5. Informatik (Bachelor of Arts (2 Fächer))
   (Po-Vers. 2010 | TechFak | Informatik (Bachelor of Arts (2 Fächer)) | Seminar | Seminar)
6. Informatik (Bachelor of Arts (2 Fächer))
   (Po-Vers. 2013 | TechFak | Informatik (Bachelor of Arts (2 Fächer)) | Seminar | Seminar)
7. Informatik (Bachelor of Science)
   (Po-Vers. 2007 | TechFak | Informatik (Bachelor of Science) | Seminar)
8. Informatik (Bachelor of Science): 3-5. Semester
   (Po-Vers. 2009s | TechFak | Informatik (Bachelor of Science) | Seminare, Praktika, Bachelorarbeit | Seminar)
9. Informatik (Bachelor of Science): 3-5. Semester
   (Po-Vers. 2009w | TechFak | Informatik (Bachelor of Science) | Seminare, Praktika, Bachelorarbeit | Seminar)
10. Informatik (Master of Science)
    (Po-Vers. 2010 | TechFak | Informatik (Master of Science) | Seminar, Projekt, Masterarbeit | Seminar)

Studien-/Prüfungsleistungen:

Unkonventionelles Rechnen und Architekturen (Seminar) (Prüfungsnummer: 773894)

Prüfungsleistung, Seminarleistung, benotet

Anteil an der Berechnung der Modulnote: 100.0 %

weitere Erläuterungen:
verpflichtende Teilnahme + Ausarbeitung + Vortrag

Erstablegung: WS 2017/2018, 1. Wdh.: SS 2018, 2. Wdh.: keine Wiederholung

1. Prüfer:

Dietmar Fey