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Lehrstuhl für Informatik 12 (Hardware-Software-Co-Design)
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Approximationsalgorithmen [APPROXA] -
- Dozent/in:
- Rolf Wanka
- Angaben:
- Vorlesung, 2 SWS, ECTS: 5
- Termine:
- Di, 12:15 - 13:45, 01.150-128
- Studienrichtungen / Studienfächer:
- WF CE-MA-INF 1-4
WPF INF-BA-V-THI ab 4
WPF INF-MA ab 1
- Inhalt:
- Für viele kombinatorische Optimierungsprobleme hat sich herausgestellt, daß sie vermutlich nicht durch schnelle exakte Algorithmen gelöst werden können, weshalb man sich mit Näherungslösungen zufrieden geben muß. In dieser Vorlesung werden Approximationsalgorithmen vorgestellt, die für eine Reihe populärer Optimierungsprobleme beweisbar gute Lösungen in vertretbarer Zeit berechnen.
Im ersten Teil der Veranstaltung werden die grundlegenden Begriffe vorgestellt, mit Beispielalgorithmen ausgeführt und jeweils die Grenzen aufgezeigt. Im zweiten Teil werden allgemeine Techniken eingeführt und anhand instruktiver Beispiele mit Leben erfüllt.
- Empfohlene Literatur:
- R. Wanka. Approximationsalgorithmen - Eine Einführung. Teubner, 2007.
K. Jansen, M. Margraf. Approximative Algorithmen und Nichtapproximierbarkeit. de Gruyter, 2008.
G. Ausiello, P. Crescenzi, G. Gambosi, V. Kann, A. Marchetti-Spaccamela, M. Protasi. Complexity and Approximation -- Combinatorial Optimization Problems and Their Approximability Properties. Springer, 1999.
E. W. Mayr, H. J. Prömel, and A. Steger (Hrsg.). Lectures on Proof Verification and Approximation Algorithms. Springer, 1998.
V. V. Vazirani. Approximation Algorithms. Springer, 2001.
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Entwurf und Analyse eingebetteter Netzwerke des Automobilbaus [EAENA] -
- Dozent/in:
- Hritam Dutta
- Angaben:
- Vorlesung, 2 SWS, ECTS: 2,5
- Termine:
- Fr, 10:00 - 15:45, 02.112-128
- Studienrichtungen / Studienfächer:
- WPF INF-MA ab 1
WPF INF-BA-V-HSCD ab 5
WPF CE-MA-INF ab 1
- Inhalt:
- Heutige Netzwerkarchitekturen bestehen aus bis 80 Steuergeräten, die über verschiedene Bussysteme vernetzt sind. Sowohl die Steuergeräte wie die Bussysteme sind durch eine hohe Diversität geprägt: Von kleinen kommunizierenden Sensoren mit 8-Bit µController und LIN-Interface, über bildverarbeitende Kameras mit CAN-Anschluss bis hin zu 32-Bit µControllern in Gateways mit einem oder mehreren CAN-, FlexRay- und MOST-Bussen. Diese Vielzahl an Ressourcen, die für den Entwurf von Netzwerkarchitekturen bereit steht, spannt einen riesigen Entwurfsraum auf, der allerdings zahlreichen Randbedingungen unterliegt. Diese Randbedingungen sind in erster Linie durch die verschiedenen Disziplinen wie Maschinenbau, Design, Vertrieb, Wartung, etc. gegeben, die im Automobilbau aufeinander treffen. Um die verschiedenen sinnvollen Möglichkeiten aus Sicht eines Netzwerkentwicklers zu bewerten, spielen Analysemethoden zur frühzeitigen Bewertung von Netzwerken eine entscheidende Rolle. In dieser Vorlesung soll der Spagat zwischen Formeln und praktischer Anwendung gemeistert und gleichzeitig der aktuelle Stand der Forschung im Bereich der Analyse von Echtzeitsystemen vermittelt werden.
Grundlagen des automobilen Systementwurfs
Grundlagen der Kommunikationssysteme
Analyse eingebetteter Netzwerke
Eingebettete Rechnerstrukturen für Echtzeitsysteme
Modellbasierte Software-Entwicklung und Echtzeitbetriebssysteme
Analyse von Software für eingebettete Systeme
- Empfohlene Literatur:
- Hermann Kopetz, Real-Time Systems: Design Principles for
Distributed Embedded Applications Kluwer International Series in
Engineering & Computer Science, ISBN-10: 0792398947 ISBN-13:
978-0792398943
Jörg Schäuffele und Thomas Zurawka, Automotive Software
Engineering, Vieweg+Teubner, ISBN-10: 3834800511 ISBN-13:
978-3834800510
Giorgio C. Buttazzo, Hard Real-time Computing Systems:
Predictable Scheduling Algorithms and Applications, Springer,
ISBN-10: 0387231374 ISBN-13: 978-0387231372
- Schlagwörter:
- automotive netzwerke realtime can lin flexray
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Hardware-Software-Co-Design [HSCD] -
- Dozent/in:
- Jürgen Teich
- Angaben:
- Vorlesung, 2 SWS, ECTS: 2,5, nur Fachstudium, auch für Computational Engineering
- Termine:
- Di, 14:15 - 15:45, H4
Anmeldung via StudOn: https://www.studon.fau.de/crs3632783_join.html
- Studienrichtungen / Studienfächer:
- WPF ME-BA-MG6 5-6
WPF ME-MA-MG6 1-3
WPF INF-BA-V-HSCD ab 3
WPF INF-MA ab 1
WPF IuK-BA ab 5
PF IuK-MA-ES-INF 1-4
WPF IuK-MA-MMS-INF ab 1
PF IuK-MA-REA-INF 1-4
PF ICT-MA-ES 1-4
WPF ICT-MA-MPS 1-4
WPF CE-MA-INF ab 1
WF CE-BA-TW ab 3
WPF MT-MA-BDV 1-2
- Inhalt:
- 1. Überblick und Vergleich von Architekturen und Komponenten in Hardware/Software-Systemen.
2. Aufbau eines Compilers und Codeoptimierungsverfahren für Hardware und Software
3. Hardware/Software-Partitionierung (Partitionierung komplexer Systeme, Schätzungsverfahren, Performanzanalyse, Codegenerierung)
4. Interfacesynthese (Kommunikationsarten, Synchronisation, Synthese)
5. Verifikation und Cosimulation
6. Übungen, Demonstrationen mit rechnergestützten Entwurfswerkzeugen
- Empfohlene Literatur:
- Teich, J.; Haubelt, C.: Digitale Hardware/Software-Systeme: Synthese und Optimierung; Springer, Berlin; Auflage: 2. erw. Aufl. (2. März 2007)
Teich, J.: Hardware/Software-Architekturen. Ergänzendes Skriptum zur Vorlesung.
Gajski, D.: Specification and Design of Embedded Systems. Prentice Hall, Englewood Cliffs, NJ, 1994.
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Erweiterte Übungen zu Hardware-Software-Co-Design [EU-HSCD] -
- Dozentinnen/Dozenten:
- Behnaz Pourmohseni, Franz-Josef Streit
- Angaben:
- Übung, 2 SWS, ECTS: 2,5
- Termine:
- Einzeltermine am 28.6.2021, 9:00 - 18:00, 02.133-128, 02.151-128, 02.152-128
5.7.2021, 9:00 - 18:00, 02.133-128, 02.151-128, 02.152-128
12.7.2021, 9:00 - 18:00, 02.133-128, 02.151-128, 02.152-128
verpflichtend, vor Ort an den Rechnerarbeitsplätzen des Lehrstuhls
- Studienrichtungen / Studienfächer:
- WPF ME-BA-MG6 5-6
WPF CE-MA-INF ab 1
WPF INF-BA-V-HSCD ab 3
WPF INF-MA ab 1
PF IuK-MA-ES-INF 1-2
PF IuK-MA-REA-INF 1-2
WPF IuK-MA-MMS-INF ab 1
WPF ICT-MA-MPS 1-4
WF CE-BA-TW ab 3
WPF ME-MA-MG6 1-3
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Parallele Systeme [PSys] -
- Dozentinnen/Dozenten:
- Frank Hannig, Jürgen Teich
- Angaben:
- Vorlesung, 2 SWS, ECTS: 2,5, nur Fachstudium
- Termine:
- Do, 10:15 - 11:45, 01.255-128
per Zoom, weitere Details nach Anmeldung via StudOn: https://www.studon.fau.de/crs3634603_join.html
- Studienrichtungen / Studienfächer:
- WPF AI-MA ab 1
WPF INF-BA-V-HSCD ab 5
WPF INF-MA ab 1
WPF IuK-MA-ES-INF ab 1
WPF IuK-MA-REA-INF ab 1
WPF ICT-MA-ES 1-4
WPF ME-BA-MG6 5-6
WPF ME-MA-MG6 1-3
WPF MT-MA-BDV 1-2
WF CE-BA-TW ab 4
- Inhalt:
- Selbst unser PC erlaubt bereits ein hohes Maß an nebenläufiger Verarbeitung von Daten. Die effiziente Ausnutzung von Parallelität bedarf allerdings auch spezieller Programmier- und Übersetzungstechniken. Beschrieben werden Eigenschaften unterschiedlicher paralleler Rechnerarchitekturen und Metriken zu deren Beurteilung. Weiterhin werden Modelle und Sprachen zum Programmieren paralleler Rechner eingeführt. Neben der Programmierung von allgemeinen Parallelrechnern werden Entwurfsmethoden (CAD) vorgestellt, wie man ausgehend von einer algorithmischen Problemstellung massiv parallele Rechenfelder in VLSI herleiten kann. Im Einzelnen werden behandelt:
1. Theorie der Parallelität (parallele Computermodelle, parallele Spezifikationsformen und -sprachen, Performanzmodelle und -berechnung)
2. Klassifikation paralleler und skalierbarer Rechnerarchitekturen (Multiprozessoren und Multicomputer, Vektorrechner, Datenflussmaschinen, VLSI-Rechenfelder)
3. Programmierung paralleler Rechner (Sprachen und Modelle, Entwurfsmethoden und Compiler, Optimierung)
4. Massive Parallelität: Vom Algorithmus zur Schaltung Theoretische und praktische Übungen mit rechnergestützten Werkzeugen
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Erweiterte Übungen zu Parallele Systeme [EU-PSys] -
- Dozentinnen/Dozenten:
- Michael Witterauf, Stefan Groth, Marcel Brand, Frank Hannig
- Angaben:
- Übung, 2 SWS, ECTS: 2,5
- Termine:
- Do, 14:00 - 18:00, 02.133-128
Mi, 8:00 - 12:00, 02.133-128
Einzeltermine am 8.6.2021, 6.7.2021, 13.7.2021, 9:00 - 13:00, 02.133-128
14.7.2021, 10:00 - 14:00, 02.133-128
16.7.2021, 9:00 - 13:00, 14:00 - 18:00, 02.133-128
verpflichtend, vor Ort an den Rechnerarbeitsplätzen des Lehrstuhls
- Studienrichtungen / Studienfächer:
- WF CE-MA-INF ab 1
WPF INF-BA-V-HSCD ab 5
WPF INF-MA ab 1
WPF IuK-MA-ES-INF ab 1
WPF IuK-MA-REA-INF ab 1
WPF ICT-MA-ES 1-4
WPF ME-BA-MG6 5-6
WPF ME-MA-MG6 1-3
WF CE-BA-TW ab 4
WPF AI-MA ab 1
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Security in Embedded Hardware [SEH] -
- Dozent/in:
- Jürgen Teich
- Angaben:
- Vorlesung, 2 SWS, ECTS: 2,5
- Termine:
- Di, 10:15 - 11:45, 01.150-128
- Studienrichtungen / Studienfächer:
- WPF ME-BA-MG6 5-6
WF IuK-BA ab 3
WPF INF-MA ab 1
WPF INF-BA-V-HSCD ab 3
WF ICT-MA ab 1
WPF ME-MA-MG6 1-3
- Inhalt:
- Der Schutz eingebetteter Systeme gegenüber Angriffe Dritter auf gespeicherte Daten und Implementierungen, stellt eine immer wichtigere, jedoch auch durch zunehmende Vernetzung herausfordernde Aufgabe dar. Der Schutz der eingebetteten Systeme gegenüber bekannten als auch neueren ausgeklügelten Angriffsmöglichkeiten ist Gegenstand dieser Vorlesung. Es wird gezeigt, welche Angriffe existieren, welche Gegenmaßnahmen man ergreifen kann und wie man sichere eingebettete Systeme entwirft.
Einleitung und Motivation
Was ist Security?
Die Bedeutung von Security für zuverlässige Systeme
Klassifikation von Angriffen
Entwurf eingebetteter Systeme
Angriffsszenarien
Angriffe durch Einschleusen von Code (Code Injection Attacks)
Invasive physikalische Angriffe (Invasive Physical Attacks)
Nichtinvasive softwarebasierte Angriffe (Non-Invasive Logical Attacks)
Nichtinvasive physikalische Angriffe (Non-Invasive Physical Attacks)
Abhören
Seitenkanalangriffe
Gegenmaßnahmen
- Empfohlene Literatur:
-
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Sitzungen des LS12 [HSCD-GSZ] -
- Angaben:
- Gremiensitzung
| | | Einzeltermin am 30.4.2021 | 9:00 - 10:00 | 02.133-128 | |
Brand, P. Teich, J. | |
| | Einzeltermin am 17.6.2021 | 11:00 - 13:00 | 02.112-128 | |
Teich, J. | |
| | Einzeltermin am 7.7.2021 | 15:00 - 16:00 | 02.142-128 | |
Teich, J. Falk, J. | |
| | Einzeltermine am 22.7.2021 23.7.2021 | 10:30 - 18:00 9:00 - 18:00 | 02.112-128 02.112-128 | |
Teich, J. | |
| | Einzeltermine am 27.7.2021, 28.7.2021 | 8:00 - 19:00 | 02.112-128 | |
Wanka, R. | |
| | Einzeltermine am 30.7.2021 2.8.2021 | 9:00 - 18:00 8:00 - 17:00 | 02.112-128 02.112-128 | |
Teich, J. | |
| | Einzeltermine am 4.8.2021 6.8.2021 11.8.2021 13.8.2021 | 9:00 - 13:00 9:00 - 13:00 9:00 - 13:00 9:00 - 13:00 | 02.151-128, 02.152-128 02.151-128, 02.152-128 02.151-128, 02.152-128 02.151-128, 02.152-128 | |
Brand, M. | |
| | Einzeltermine am 12.10.2021, 13.10.2021, 14.10.2021 | 8:00 - 18:00 | 02.112-128 | |
Wanka, R. | |
| | Mo | 9:00 - 12:00 | 02.112-128 | |
Teich, J.; Brand, M.; Falk, J.; Sabih, M.; Bassimir, B.; Hannig, F.; Hümmer, I.; Klie, T.; Raß, A.; Plagwitz, P.; Groth, S.; Schlumberger, J.; Smirnov, F.; Becher, A.; Wanka, R.; Witterauf, M.; Streit, F.-J.; Brand, P.; Echavarria, J.A.; Özkan, M.A.; Letras, M.; Pourmohseni, B.; Qiao, B.; Heidorn, Ch. | |
| | Mo | 14:00 - 17:00 | 02.112-128 | |
Hannig, F. | |
| | Mi
| 9:30 - 11:15 9:30 - 11:15 | 02.112-128 02.112-128 | |
Falk, J.; Teich, J.; Smirnov, F.; Letras, M.; Pourmohseni, B. | |
| | Mi
| 12:00 - 14:00 12:00 - 14:00 | 02.112-128 02.112-128 | |
Wildermann, S. | |
| | jede 2. Woche Fr | 9:00 - 10:00 | 02.112-128 | |
Hannig, F. Sabih, M. Plagwitz, P. | |
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Swarm Intelligence (SI), formerly Organic Computing (OC) [SI] -
- Dozent/in:
- Rolf Wanka
- Angaben:
- Vorlesung, 2 SWS, ECTS: 2,5, Also for CE; Formerly known as Organic Computing (OC)
- Termine:
- Do, 12:15 - 13:45, K1-119 Brose-Saal
- Studienrichtungen / Studienfächer:
- WPF INF-BA-V-THI ab 4
WPF INF-BA-V-HSCD ab 4
WPF INF-MA ab 1
WPF IuK-MA-KN-INF ab 1
WPF IuK-MA-ÜTMK-INF ab 1
WPF IuK-MA-ES-INF ab 1
WPF ICT-MA-ES 1-4
WPF CE-MA-INF 1-4
WPF MT-MA-BDV ab 1
WPF AI-MA ab 1
- Inhalt:
- Unter Swarm Intelligence (SI) versteht man den Entwurf und den Einsatz von selbst-organisierenden Systemen, die sich den jeweiligen Umgebungsbedürfnissen dynamisch anpassen. Diese Systeme zeichnen sich dadurch aus, dass sie die sog. Self-*-Eigenschaft besitzen, d.h. sie sind selbst-konfigurierend, selbst-optimierend, selbst-heilend, selbst-schützend, selbst-erklärend, ...
Als Vorbild für solche technischen Systeme werden Strukturen und Methoden biologischer und anderer natürlicher Systeme gewählt.
- Empfohlene Literatur:
- Ch. Müller-Schloer, Ch. von der Malsburg, R. P. Würt. Organic Computing. Informatik-Spektrum, Band 27, Nummer 4, S. 332-336. (LINK)
I. C. Trelea. The particle swarm optimization algorithm: convergence analysis and parameter selection. Information Processing Letters 85 (2003) 317-325. (LINK)
J. M. Kleinberg. Authoritative sources in a hyperlinked environment. Journal of the ACM 46 (1999) 604-632. (LINK)
M. Dorigo. V. Maniezzo. A Colorni. Ant system: an autocatalytic optimizing process. Technical Report 91-016, Politecnico di Milano, 1991. (LINK)
A. Badr. A. Fahmy. A proof of convergence for Ant algorithms. Information Sciences 160 (2004) 267-279.
M. Clerc. J. Kennedy. The particle swarm - Explosion, stability, and convergence in a multidimensional complex space. IEEE Transactions on Evolutionary Computation 8 (2002) 58-73.
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SystemC [SYSC] -
- Dozent/in:
- Joachim Falk
- Angaben:
- Praktikum, 4 SWS, Schein, ECTS: 2,5, nur Fachstudium, Als Praktikum für I&K sowie als Seminar für Informatik; Zur Anerkennung ist die erfolgreiche Teilnahme an den Praktikumsterminen verpflichtend.
- Termine:
- Do, 9:30 - 13:30, 02.133-128
Vorbesprechung via Zoom: https://fau.zoom.us/j/96069289432?pwd=azdQUS82amkyMDFRZFg2RnR1QXU3UT09
Vorbesprechung: Dienstag, 13.4.2021, 13:45 - 14:15 Uhr, 02.133-128
- Studienrichtungen / Studienfächer:
- WPF ME-MA-SEM ab 1
WPF ICT-MA ab 1
WPF INF-MA ab 1
WPF IuK-BA ab 6
WPF ME-MA-P ab 1
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Übungen zu Grundlagen der Technischen Informatik [UE-GTI] -
- Dozentinnen/Dozenten:
- Jan Spieck, Christian Heidorn, Marcel Brand
- Angaben:
- Übung, 2 SWS, ECTS: 2,5, nur Fachstudium, Zuteilung der Übungsleiter sind auf unserer Webpräsenz zu finden.
- Studienrichtungen / Studienfächer:
- WPF INF-BA 2
WPF MT-BA-BV ab 6
WPF INF-LAG-M 6
WPF INF-LAG-P 6
WPF INF-LAG-E 6
WPF INF-LAG-W 6
WPF I2F-BA 2
| | | Di | 14:15 - 15:45 | 02.133-113 | |
Brand, M. Heidorn, Ch. | |
| | Mi | 16:15 - 17:45 | 02.133-128 | |
Spieck, J. Brand, M. | |
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Praktikum zu Grundlagen der Technischen Informatik [PR-GTI] -
- Dozentinnen/Dozenten:
- Christian Heidorn, Jan Spieck, Marcel Brand
- Angaben:
- Praktikum, ECTS: 2,5
- Studienrichtungen / Studienfächer:
- WPF INF-BA 2
WPF INF-LAG-M 6
WPF INF-LAG-P 6
WPF INF-LAG-E 6
WPF INF-LAG-W 6
WPF I2F-BA 2
WPF MT-BA-BV ab 6
| | | Einzeltermine am 4.8.2021, 11.8.2021 | 9:00 - 13:00 | 02.133-128 | |
Brand, M. Spieck, J. | |
| | Einzeltermine am 5.8.2021, 12.8.2021 | 9:00 - 13:00 | 02.133-128 | |
Spieck, J. Heidorn, Ch. | |
| | Einzeltermine am 6.8.2021, 13.8.2021 | 9:00 - 13:00 | 02.133-128 | |
Brand, M. Heidorn, Ch. | |
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UnivIS ist ein Produkt der Config eG, Buckenhof |
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