Studentische Arbeiten

Hinweis

Diese Themen sind Vorschläge. Wenn Sie eigene Ideen haben, besprechen wir diese gern mit ihnen.

RoboCup - Weltmodellierung

Verantwortlich: Martin Richter

Seit 1997 wird der RoboCup (Robot Soccer World Cup) ausgetragen. Hierbei treten verschiedene Teams von Forschern und Studierenden in unterschiedlichen Ligen gegeneinander an. Ein Spiel wird dabei immer zwischen zwei gleich großen Teams von Robotern ausgetragen. Abhängig von der Liga wird das Spiel entweder simuliert oder physisch durch echte Roboter ausgetragen.Wenn das Spiel physisch gespielt wird, nehmen mehrere Roboter ihre Umgebung mittels Sensoren wahr (z.B. die Erkennung der Positionen gegnerischer Spieler) und beeinflussen sie mittels Aktuatoren (z.B. das Kicken des Balls). Dadurch klassifiziert sich das Roboter-Team als mobiles cyber-physisches System. Die konsistente Wahrnehmung der Umgebung ist von äußerster Wichtigkeit, da Ausführungseinheiten kollaborieren und gemeinsame Aufgaben lösen müssen.Da ein RoboCup-Team sich stets zwischen verschiedenen Spielzügen entscheiden muss, wird der Zustand des Spiels (z.B. die Spielerpositionen) kontinuierlich ausgewertet. Hierfür wird eine virtuelle Darstellung der Umgebung benötigt und Daten müssen zwischen den Robotern ausgetauscht werden. Ihre Aufgabe ist es, verschiedene eingesetzte Modelle vorzustellen, die sich mit der virtuellen Repräsentation der physischen Umwelt im RoboCup beschäftigen.

Start: offen

Realisierbar als: Forschungsseminar, Hauptseminar

Isabelle / HOL

Verantwortlich: Matthias Werner

ist eines der international führenden Programme für den Beweis der Korrektheit von Computer systemen (Theorem prover). So wurde z.B. der Korrektheitsbeweis des sel4 Kerns mit der Hilfe von Isabelle gemacht.
Für dieses Thema sollen Sie eine Einführung zu Isabelle/HOL sowie den Grundlagen geben. Die praktische Anwendung sollte durch die Verifikation eines Protokolls (sprechen Sie hierzu mit dem Seminarleiter) gezeigt werden.

Start: offen

Realisierbar als: Forschungsseminar

Python-Laufzeitsystem auf der Grundlage von Forth

Verantwortlich: Matthias Werner

Forth ist eine syntaxlose, sehr maschinennahe Programmiersprache mit einem Laufzeitsystem, das ohne Betriebssystem "bare metal" läuft. Aufgabe in dieser Arbeit ist es, einen Python-Bytecode-Interpreter für ein Forth-System auf einem embedded Board zu entwickeln.

Start: offen

Realisierbar als: Master-Arbeit

Aufbereitung moderner Crypto-Standards

Verantwortlich: Jonas Henschel

Block Chiffren mit symmetrischer Verschlüsselung werden von vielen hoch-verlässlichen Systemen eingesetzt. So setzen Banken und die Deutsche Bahn auf moderne Varianten des Data Encryption Standards (DES) welcher auf dem Prinzip der Feistel Chiffren aufbaut. Viele andere Anwendungen setzen hingegen auf den neueren Advanced Encryption Standard (AES), welcher längere Schlüssel ermöglicht. Die Grundlage des AES bilden, im Gegensatz zu DES, SP-Netzwerke. Die grundlegend unterschiedlichen Strukturen dieser Chiffrieralgorithmen bieten unterschiedliche Eigenschaften im Sinne der Vertraulichkeit.Ihre Aufgabe ist es die Funktionsweise der Algorithmen vorzustellen, Eigenschaften der Chiffren zu identifizieren, und beide Algorithmen anhand ihrer Vertraulichkeitseigenschaften und ihrer Komplexität zu vergleichen. Von besonderem Interesse sind Aussagen über die Vertraulichkeit der Algorithmen im Post-Quantum-Zeitalter.

Start: offen

Realisierbar als: Bachelor-Arbeit, Forschungspraktikum, Forschungsseminar

Überblick bekannter Ansätze für Quantenchiffren

Verantwortlich: Jonas Henschel

Das Prinzip der Quantum Key Distribution (QKD) ist ein zur Zeit sehr aktives Forschungsfeld. QKD liefert allerdings nur eine Lösung für die Aushandlung von Schlüsselpaaren auf Quantenebene. Die eigentliche Verschlüsselung wird hingegen häufig noch auf klassischer Bit-Ebene ausgeführt. Ihre Aufgabe ist es Ansätze und Ideen zu recherchieren, welche die Verschlüsselung auf Quantebene zulassen. Diese fassen Sie in Ihrer schriftlichen Ausarbeitung zusammen und bewerten diese anhand relevanter Eigenschaften.

Start: offen

Realisierbar als: Bachelor-Arbeit, Forschungsseminar

Aufbereitung Normativer Regularien für Quantenschlüsselaustausch

Verantwortlich: Jonas Henschel

Quanten-Schlüsselverteilung ist eine recht neue Technologie, welche den informationstechnischen Austausch symmetrischer Schlüssel ermöglicht. Verschiedene Institutionen versuchen die Entwicklung von Produktionssystemen voranzutreiben. Unter anderem gibt es bereits internationale Standards für solche Systeme. Es ist Deine Aufgabe Dich mit den existierenden Standards auseinanderzusetzen und die folgenden sowie andere Fragen zu beantworten: Welche Anforderungen werden gestellt? Welches Protokollverhalten ist vorgeschrieben? Wie werden die Schnittstellen definiert? Welche Eigenschaften werden durch den Standard definiert?

Start: offen

Realisierbar als: Forschungsseminar, Hauptseminar

Modellierung von Kommunikationsprotokollen

Verantwortlich: Jonas Henschel

Kommunikation ist zentral für das Design verteilter Computersysteme. Daher sind Annahmen an und Garantien durch die zugrundeliegenden Kommunikationsprotokolle wichtig für die Funktionalität des Gesamtsystems. Aber wie lassen sich diese Eigenschaften nachweisen? Offensichtlich ist es nicht möglich alle möglichen Einsatzszenarien zu testen. Eine mögliche Lösung ist die Modellierung dieser Protokolle in einer formalen Sprache. Diese Modelle können formal auf ihre Eigenschaften überprüft werden. Auf diese Weise ist es weniger wahrscheinlich Ausnahmen zu übersehen. Das Modell eines Kommunikationsprotokolls hängt von der nachzuweisenden Eigenschaft ab. Die genutzte formale Sprache kann ebenfalls von dieser Eigenschaft abhängen. In dieser Arbeit ist es Ihre Aufgabe relevante Eigenschaften für Kommunikationsprotokolle zu identifizieren. Basierend auf diesen Eigenschaften sollen Sie Modellierungssprachen identifizieren, mit denen man die gewünschten Eigenschaften nachweisen kann. Diese Erkenntnisse sollen Sie mit einigen einfachen Beispielen untermalen. Für den Nachweis von Eigenschaften braucht es zunächst ein Modell des Systems. Einige Eigenschaften verteilter Systeme sind üblicherweise schwierig zu modellieren. Dazu zählen Synchronizität und Asynchronizität zwischen verschiedenen Knoten, Zeitverhalten (global vs. lokal), sowie Unsicherheit (z.B. in der Kommunikation). Darüber hinaus werden Modelle von realen Systemen schnell groß und komplex. Eine Auswertung "per Hand" ist dadurch häufig unpraktikabel. Hier kommen Tools zur automatisierten Analyse zum Einsatz. Leider sind diese allerdings häufig nicht vollständig entwickelt oder skalieren sehr schlecht mit wachsender Modellkomplexität. Ihre Aufgabe ist es verschiedene Modellierungsansätze zu identifizieren und aufzuzeigen wie diese mit den oben aufgeworfenen Problemen umgehen können.

Start: offen

Realisierbar als: Master-Arbeit, Forschungspraktikum

Implementierung eines Von-Neumann-Rechner-Modells zu Lehrzwecken

Verantwortlich: Martin Richter

Ihre Aufgabe ist die Entwicklung einer Anwendung, die den Aufbau und die Funktionsweise eines Von-Neumann-Rechners (VNR) visualisiert. Als grobe Orientierung dient dabei der Lehrcomputer 1 (https://www.tu-chemnitz.de/informatik/friz/Grundl-Inf/Rechnerarchitektur/LC1/index.php). Die Anwendung soll wenigstens die Komponenten Hauptspeicher, Steuerwerk, Rechenwerk und Register sowie deren Verbindung durch Daten- und Adressbus darstellen. Als Eingabe für den VNR sollen Programme in einer einfachen Assemblersprache dienen. Der Befehlszyklus soll anhand der Ausführung dieser Programme auf Komponenten- und Logikgatterebene visualisiert werden. Dies betrifft insbesondere auch die interne Funktionsweise des Rechenwerks und des mikroprogrammierbaren Steuerwerks. Implementieren Sie die beschriebene Anwendung in einer geeigneten Programmiersprache Ihrer Wahl. Achten Sie dabei insbesondere auf Verständlichkeit und Erweiterbarkeit des Quellcodes.

Bearbeitet von Martin Ziesche

Bearbeitet als Bachelor-Arbeit

Start: 06.12.2024

Modellierung und Analyse des Babel Routing Protokolls

Verantwortlich: Billy Naumann

Drahtlose Sensornetze sind von Natur aus auf mehreren Ebenen verlustbehaftet. Die drahtlose Kommunikation zwischen Sensorknoten erfolgt über unzuverlässige, d.h. verlust- und kollisionsbehaftete Medien. Typischer Weise sind Sensorknoten mit Akkus ausgestattet und verfügen nur über begrenzte Möglichkeiten der Energiegewinnung, entsprechend sind Ausfälle ganzer Knoten ebenfalls zu erwarten. Dennoch werden für verschiedene Anwendungsfälle verlässliche und effiziente Kommunikationsmittel benötigt. Babel ist ein Routing Protokoll, welches in solchen Netzen Einsatz finden kann. Ziel des Seminars ist eine Analyse der Ansätze und Fähigkeiten von Babel, sowie der Modellierung des Protokolls zur Ableitung entsprechender Garantien.

Bearbeitet von Norbert Ploner

Bearbeitet als Hauptseminar

Start: 05.04.2023

Kategorisierung von Koordinationsmodellen für Roboterschwärme

Verantwortlich: Martin Richter

Bearbeitet von Leon Rollenhagen

Bearbeitet als Bachelor-Arbeit

Start: 09.09.2024

Programmierung einer API für Heterogene Roboter

Verantwortlich: Martin Richter

Programming robots is an error-prone and complex task, especially if the robots are heterogeneous and have to be coordinated. The target of the research seminar is to document the hardware and software specifics of a given swarm of heterogeneous robots. Additionally, a unified API for the swarm should be implemented (this encompasses describing a suitable set of requirements). The API should provide a way to program each of the robots in a similar manner. Therefore, fitting abstractions have to be found (i.e., commonalities between the robots have to be utilized and differences have to be handled). A suitable demo application should be implemented.

Bearbeitet von Bo-Yue Zeng

Bearbeitet als Forschungsseminar

Start: 13.09.2024

Untersuchung von Spiel-Physik-Engines und Übertragung der Funktionsweise auf ein physisches Weltmodell

Verantwortlich: Martin Richter

Physik-Engines in Spielen haben den Anspruch die physische Welt möglichst realistisch digital abzubilden. Dabei werden unter der Beachtung physikalischer Gesetze (z.B. Impulserhaltung, Energieerhaltung, etc.) unterschiedliche Verfahren, wie z.B. Ray-Tracing oder Kollisionserkennung eingesetzt um Zustandsänderungen von Partikeln/Objekten zu berechnen. In unterschiedlichen Forschungsarbeiten wird ein Modell für die physische Welt vorgestellt, welches einen vergleichbaren Anspruch hat, jedoch mit der Zielsetzung ein Maschinenmodell für die Erstellung eines Assemblers für physische Objekte zu bilden. Ziel des Forschungsseminars ist es, frei zugängliche Physik-Engines zu untersuchen und auf das Modell der physischen Welt in den zur Verfügung gestellten Forschungsarbeiten abzubilden. Dabei steht im Fokus wie die Zustände und Zustandsänderungen von Objekten sowie physische Interaktionen zwischen Objekten dargestellt werden. Ergebnis des Forschungsseminars soll eine Einschätzung sein inwieweit das physische Weltmodell in der Lage ist, die in den Physik-Engines umgesetzten physischen Gegebenheiten abzubilden.

Bearbeitet von Pauline Fischer

Bearbeitet als Forschungsseminar

Start: 05.12.2024

Virtualisierung des Labors für Eingebettete Systeme

Verantwortlich: Martin Richter

Bearbeitet von Lugas Kreuz, Janek Seidel, Amos Paul Jantz, Anna Theresa Single

Bearbeitet als Forschungspraktikum

Start: 06.12.2024

RoboCup - Koordinationsmodelle

Verantwortlich: Martin Richter

Seit 1997 wird der RoboCup (Robot Soccer World Cup) ausgetragen. Hierbei treten verschiedene Teams von Forschern und Studierenden in unterschiedlichen Ligen gegeneinander an. Ein Spiel wird dabei immer zwischen zwei gleich großen Teams von Robotern ausgetragen. Abhängig von der Liga wird das Spiel entweder simuliert oder physisch durch echte Roboter ausgetragen.Wenn das Spiel physisch gespielt wird, nehmen mehrere Roboter ihre Umgebung mittels Sensoren wahr (z.B. die Erkennung der Positionen gegnerischer Spieler) und beeinflussen sie mittels Aktuatoren (z.B. das Kicken des Balls). Dadurch klassifiziert sich das Roboter-Team als mobiles cyber-physisches System. Koordination ist eine der großen Herausforderungen im Bereich der cyber-physischen Systeme, da mehrere heterogene Ausführungseinheiten möglicherweise kooperieren müssen, um ein gemeinsames Ziel zu erreichen. Um eine sichere und rechtzeitige Ausführung von Aufgaben zu gewährleisten, ist die Planung, welche Ausführungseinheit welche Aufgabe wann übernimmt, kritisch.Da ein RoboCup-Team koordiniert werden muss, um komplexe Spielzüge durchzuführen, werden Koordinationsmodelle eingesetzt. Solche Modelle umfassen die Auswahl unterschiedlicher Aufgaben für verschiedene Roboter, um ein gemeinsames Hauptziel oder möglicherweise mehrere Zwischenziele zu erreichen. Ihre Aufgabe ist es, die verschiedenen Koordinationsmodelle zu vorzustellen, die im RoboCup genutzt werden.

Bearbeitet von Leon Rollenhagen

Bearbeitet als Hauptseminar

Start: 01.12.2023

Ende: 27.02.2024

Test objectives in DO-178C

Verantwortlich: Christine Jakobs

Bearbeitet von Reema Thakur

Bearbeitet als Master-Arbeit

Start: 14.06.2017

Ende: 20.11.2017

Beispielimplementierung von DiAO

Verantwortlich: Peter Tröger

Im Rahmen der Forschung an der Professur im Gebiet der cyberphysischen Systeme wurde das Konzept der Verteilten Aktiven Objekte (Distributed Active Object, DiAO) entwickelt. Aufgabe für diese studentische Arbeit ist die Implementierung einer Middleware zur Unterstützung von DiAO sowie die Entwicklung einer Proof-of-Concept-Anwendung auf einem verteilten mobilen System.

Bearbeitet von Martin Richter

Bearbeitet als Bachelor-Arbeit

Start: 01.04.2017

Ende: 10.11.2017

Framework für Simulation and Performance-Analyse von Uhrensynchronisationsalgorithmen

Verantwortlich: Jafar Akhundov

Es muss ein Framework für Simulation und Leistungsanalyse von diversen Uhrensynchronisationsalgorithmen implementiert werden. Die Implementierungssprache ist im Prinzip irrelevant. Dafür müssen verteilte Systeme parametrisiert werden mit Hinsicht auf Synchronisation. Als Basis dafür dient eine fertige Masterarbeit. Der Kontext der Arbeit ist automatische Generierung von Synchronisationsmodulen bei parametrisierten verteilten Raumfahrtsystemen.

Bearbeitet von Leander Herr

Bearbeitet als Master-Arbeit

Start: 20.03.2016

Ende: 01.02.2018

PyOS (Teilprojekt HAL)

Verantwortlich: Peter Tröger

Das PyOS-Projekt des Lehrstuhls arbeitet an der Realisierung eines Bare Metal - Interpreters für die Programmiersprache Python. Ziel ist es, auf Basis dieser Ausführungsumgebung neuartige Betriebssystemkonzepte in eingebetteten Systemen zu erforschen.

Bearbeitet von Ronny Kramer

Bearbeitet als Forschungspraktikum

Start: 01.05.2015

Ende: 01.12.2015

Methoden zur Objektverfolgung bei der Lokalisierung mittels Tiefenkameras

Verantwortlich: Mario Haustein

Bearbeitet von Pierre Bockner

Bearbeitet als Bachelor-Arbeit

Start: 23.02.2015

Ende: 14.04.2015

Lokalisierung mittels mehrerer Kinect-Kameras

Verantwortlich: Mario Haustein

Bearbeitet von Riko Streller

Bearbeitet als Bachelor-Arbeit

Start: 20.06.2013

Ende: 23.01.2014

Integration der X80Pro-Roboter in Robot OS

Verantwortlich: Mario Haustein

Bearbeitet von Peter Küffner

Bearbeitet als Bachelor-Arbeit

Start: 20.05.2014

Ende: 15.10.2014

Automatische Speicherbereinigung in Echtzeitsystemen

Verantwortlich: Matthias Werner

Bearbeitet von Tobias Stumpf

Bearbeitet als Master-Arbeit

Start: 20.09.2012

Ende: 04.02.2013

Generisches Policy Management für heterogene Firewallsysteme

Verantwortlich: Matthias Werner

Bearbeitet von Philipp Seidel

Bearbeitet als Master-Arbeit

Start: 03.04.2012

Ende: 19.10.2012

Universelles Framework zur Beobachtung und Steuerung von Benutzeroberflächen für CSCW-Unterstützung in Einzelbenutzeranwendungen

Verantwortlich: Matthias Werner

Bearbeitet von Michael Kunz

Bearbeitet als Master-Arbeit

Start: 09.07.2012

Ende: 05.09.2012

Design und Implementierung einer Abstraktionsschicht für verteilte, ortsabhängige Anwendungen auf iOS

Verantwortlich: Matthias Werner

Bearbeitet von Robert Rieß

Bearbeitet als Master-Arbeit

Start: 03.05.2011

Ende: 24.11.2011

Simulationsframework für verteilte mobile Systeme

Verantwortlich: Matthias Werner

Bearbeitet von Andreas Löscher

Bearbeitet als Master-Arbeit

Start: 30.05.2011

Ende: 24.11.2011

Konfliktlösungsmechanismen für die Kooperation von Legacy-Anwendungen

Verantwortlich: Matthias Werner

Bearbeitet von Marcel Ott

Bearbeitet als Master-Arbeit

Start: 14.12.2010

Ende: 14.06.2011

Untersuchung von Methoden zur Laufzeitmessung in WLAN zum Zwecke der Positionsbestimmung

Verantwortlich: Matthias Werner

Bearbeitet von Mario Haustein

Bearbeitet als Master-Arbeit

Start: 16.03.2010

Ende: 25.03.2011

Gruppengestützte Lokalisierung in Ad-Hoc Netzwerken

Verantwortlich: Matthias Werner

Bearbeitet von Kai Timmer

Bearbeitet als Master-Arbeit

Start: 11.07.2009

Ende: 30.04.2010

Offenes Betriebssystem für den Aibo ERS-110

Verantwortlich: Matthias Werner

Bearbeitet von Roland Fischer

Bearbeitet als Master-Arbeit

Start: 14.10.2008

Ende: 27.04.2009

Mobilität und Verteiltheit in Barrelfish

Verantwortlich: Matthias Werner

Bearbeitet von Martin Richter

Bearbeitet als Forschungsseminar

Start: 16.04.2018

Ende: 18.09.2018

PylotOS-an interpreted operating system

Verantwortlich: Christine Jakobs

Bearbeitet von Stefan Naumann

Bearbeitet als Master-Arbeit

Start: 01.02.2018

Ende: 16.07.2018

Abstraction Layer in PylotOS

Verantwortlich: Matthias Werner

Bearbeitet von Maximilian Kränert

Bearbeitet als Bachelor-Arbeit

Start: 09.05.2018

Ende: 14.02.2019

Speicherverwaltung und Interrupthandling in PylotOS

Verantwortlich: Matthias Werner

Bearbeitet von Sebastian Kratzsch

Bearbeitet als Bachelor-Arbeit

Start: 09.05.2018

Ende: 10.09.2019

Fehlertoleranz im Automobilbereich

Verantwortlich: Christine Jakobs

Ziel des Seminars ist es anhand aktueller Veröffentlichungen Fehlertoleranzmechanismen für Software in der Automobilindustrie vorzustellen und deren Einsatz zu diskutieren. Die Frage ist hierbei, welche Mechanismen aktuell Verwendung finden und in welchem Zusammenhang.

Bearbeitet von Georg Seerig

Bearbeitet als Forschungsseminar

Start: 07.10.2022

Ende: 30.01.2022

Implicit Group Building of Distributed Cyber Physical Systems with Predictable Dynamics

Verantwortlich: Jafar Akhundov

"Distributed mobile cyber-physical system pose new challenges for concurrency studies. One of the aspects of interest is bringing several dynamic nodes together to accomplish a single goal which could be e.g. some decision making process (agreement) etc. In this work, a student must investigate this problem with respect to a use case of satellites which observe Earth surface for certain duration events (like fires, eruptions, rogue waves etc). The task is: 1. To find a suitable algorithm to maximise the durations of observations of the events and the number of observed events utilising the knowledge of satellite’s orbits (e.g. LEO) 2. Analyse the implications and run times of the algorithm with respect to different metrics (like latency, robustness) 3. Implement a simulation framework to support the thesis (external libraries are allowed such as Ptolemy II etc) Certain constraints have to be met to make the work feasible for a typical thesis duration (24 weeks): 1. Only crash faults have to be considered, i.e. satellites can come and go dynamically during run time of the system 2. Synchronization and communication of the satellites occur only via ground stations with at least one ground station always visible to any satellite 3. The planning also occurs on the ground stations (decentralised or centralised in one control node) and the plan is then disseminated to the satellites 4. The maximum latencies for communication are always known The student gets initial recommendations for state of the art studies and technical support."

Bearbeitet von Anupama Amur

Bearbeitet als Master-Arbeit

Start: 31.10.2017

Ende: 01.05.2018

Darstellung und Auswertung von Zeit in Modellen

Verantwortlich: Christine Jakobs

Ziel des Seminars ist es einen Überblick über diese verschiedenen "Zeitmodelle" zu geben und eine Übersicht zu erstellen, welche es ermöglicht basierend auf den Systemanforderungen und/oder der Modellierungsmethode die möglichen Zeitmodelle auszuwählen. Die Frage ist hierbei, wie sich die verschiedenen Ansätze auszeichnen, was ihre Annahmen und Analysemöglichkeiten sind. Zu beachten ist hierbei dass es manchmal keine eindeutige Auswahl gibt. Daher ist die Aufarbeitung der Zeitmodelle in eine Übersicht zentral um die Erkenntnisse grafisch/tabellarisch darzustellen.

Bearbeitet von Nikolai-Antonio Hartmayer

Bearbeitet als Forschungsseminar

Start: 22.10.2018

Ende: 05.02.2019

The TLA Theorem Solver

Verantwortlich: Christine Jakobs

Ziel des Seminars ist die Aufarbeitung des TLA Theorem Solvers sowie die Erläuterung anhand eines eigens entworfenen Beispiels zum "Die Hard Problem"

Bearbeitet von Clemens Degenhardt

Bearbeitet als Hauptseminar

Start: 21.04.2023

Ende: 01.09.2023

Safety-critical - Definition und Eigenschaften

Verantwortlich: Christine Jakobs

Ziel des Seminars ist es, basierend auf aktueller Literatur eine Kategorisierung und Begriffsklärung durchzuführen. Dabei soll neben der Begriffsdefinition auch eine Klärung erfolgen, welche Eigenschaften und Maßnahmen darunter subsummiert werden können. Die Frage ist also, was safety-critical bedeutet, wie safety analysiert und verbessert werden kann.

Bearbeitet von Felix Bachmann

Bearbeitet als Hauptseminar

Start: 18.10.2022

Ende: 07.04.2023

Distributed Constraint Solving for DiAO

Verantwortlich: Matthias Werner

Das Konzept der verteilten aktiven Objekte wurde bereits im Rahmen einer Bachelorarbeit prototypisch in Python umgesetzt. In der aktuellen Implementierung sind Constraints als Funktionen realisiert, die der Programmierer an Methoden bindet. Sie bekommen durch die Laufzeitumgebung die Informationen des globalen Zustandes als Parameter übergeben. Der Entwickler trifft durch imperative Programmierung eine Auswahl, welcher Knoten sich für die Ausführung des Codes eignet. Im ursprünglichen Konzept der verteilten aktiven Objekte bindet der Programmierer deklarativ formulierte Constraints an Code-Abschnitte. ECLiPSe ist ein Beispiel für einen Constraint-Solver, der die Lösung solcher Constraints ermöglicht. Im Rahmen des Praktikums soll eine Erweiterung der bestehenden prototypischen Implementierung erfolgen. Die Bindung deklarativer Nebenbedingungen an Methoden, deren Lösung durch den ECLiPSe Constraint-Solver sowie die Auswahl von Ausführungseinheiten auf Basis seiner Ergebnisse stehen dabei im Mittelpunkt.

Bearbeitet von Martin Richter

Bearbeitet als Forschungspraktikum

Start: 24.10.2018

Ende: 29.05.2019

Umsetzung von Programmierparadigmen der Objektorientierung zur Realisierung von Function-as-a-Service Systemen mit Microservices

Verantwortlich: Marcus Hilbrich

Micro-Service lassen verschiedene Abstraktionsmethoden vermissen. Z.b. Im Fall das mehrere Services benötigt werden um eine Transaktion zu bearbeiten, ist das Konzept der Transaktion in keinem der Services zu finden. Als erster Schritt wurde ein Werkzeug realisiert und evaluiert, welches erlaubt, die Transaktion als eine Klasse, analog zur Objektorientierung, zu realisieren. Aus den Methoden dieser Klasse werden dabei die nötigen Services generiert. Dieses Werkzeug ist noch nicht generell anwendbar und benötigt Erweiterung. 1) Verwendung einer generelleren Programmiersprache (Java), 2) Unterstützung weiterer OO Konzepte (Generalisierung, Polymorphie, ...) 3) stärkere Evaluation, 4) Unterstützung für mehrere Programmiersprachen, 5) multi Cloud Unterstützung

Bearbeitet von Stefan Staude

Bearbeitet als Master-Arbeit

Start: 22.09.2019

Ende: 23.02.2020

Discover and Analysis of architectural patterns in open source projects

Verantwortlich: Marcus Hilbrich

Die Nutzung von Entwurfsmuster ist eine bewerte Strategie zur Erhöhung der Qualität von Software. Entwurfsmuster können explizit gewählt und realisiert werden, werden aber auch von Entwicklungsumgebungen forciert. Ihre Aufgabe ist es in quelloffenen Android-Applikationen Entwurfsmuster zu identifizieren und zu analysieren ob sie explizit oder implizit realisiert wurden.

Bearbeitet von Ehsan Fanic

Bearbeitet als Master-Arbeit

Start: 22.04.2019

Ende: 23.09.2019

Entwurfsmuster in quelloffenen Projekten: Analyse der Nutzung

Verantwortlich: Marcus Hilbrich

Bearbeitet von Marcel Müller

Bearbeitet als Master-Arbeit

Start: 06.05.2019

Ende: 26.11.2019

Erstellung einer Taxonomie der Einflussfaktoren auf die Softwarearchitektur

Verantwortlich: Marcus Hilbrich

Bearbeitet von Maximilian Teich

Bearbeitet als Master-Arbeit

Start: 22.07.2019

Ende: 26.11.2019

Evaluation von Simulationswerkzeugen für Hybride Automaten und deren Erweiterung auf Lineare Zeitinvariante Hybride Automaten

Verantwortlich: Antonia Reißner

Drei Simulationswerkzeuge sollen verglichen werden und eines ausgewählt. Für das gewählte Tool soll ein Plug-In für Lineare Zeitinvariante Hybride Automaten geschrieben werden.

Bearbeitet von Florian Jurklies

Bearbeitet als Bachelor-Arbeit

Start: 14.08.2019

Ende: 30.01.2020

Automatische Entwurfsmustererkennung mehrerer Projekte mithilfe bestehender Tools

Verantwortlich: Marcus Hilbrich

Bearbeitet von Oliver Hahn

Bearbeitet als Bachelor-Arbeit

Start: 15.01.2020

Ende: 13.07.2020

Wie wirkt sich die Abwesenheit von Metriken zur Bewertung des Sicherheitsniveaus zum Zeitpunkt der Anforderungsanalyse uf die Entwicklung sicherer Softwaresysteme aus?

Verantwortlich: Marcus Hilbrich

Bearbeitet von Kevin Fiedler

Bearbeitet als Bachelor-Arbeit

Start: 15.01.2020

Ende: 31.01.2021

Ein objektorientierte Ansatz zum Generieren von Microservices: Erstellung eines Prototyps

Verantwortlich: Marcus Hilbrich

Bearbeitet von Lukas Reinhardt

Bearbeitet als Bachelor-Arbeit

Start: 09.04.2018

Ende: 09.11.2018

Evaluierung unterschiedlicher Verfahren für den Entwurf paralleler Softwaresysteme

Verantwortlich: Marcus Hilbrich

Bearbeitet von Matthias Tietz

Bearbeitet als Bachelor-Arbeit

Start: 06.08.2018

Ende: 31.12.2018

Einfluss von Technologien auf die Methodik des Software Designs - empirische Analyse

Verantwortlich: Marcus Hilbrich

Bearbeitet von Nina Heger

Bearbeitet als Master-Arbeit

Start: 07.05.2018

Ende: 26.10.2018

Analyse von Tools für Model-Checking

Verantwortlich: Christine Jakobs

Model-Checker und Beweissysteme sind gängige Unterstützungssysteme zur automatisierten Analyse von formalen Modellen. Die Aufgabe ist es zwei Tools hinsichtlich ihrer Eignung für bestimmte Zwecke zu untersuchen und mit diese mit einem Beispiel zu verdeutlichen.

Bearbeitet von Alina Walzel

Bearbeitet als Bachelor-Arbeit

Start: 12.04.2023

Ende: 23.08.2024

Entwicklung und Performance-Analyse einer OpenACC-basierten Fast Multipole Method

Verantwortlich: Laura Morgenstern

Ziel ist die Entwicklung und Performance-Analyse einer OpenACC-basierten Fast Multipole Method (FMM) zur Berechnung von elektrostatischen Wechselwirkungen in Molekulardynamiksimulationen auf GPUs. Grundlage hierfür ist FMSolvr, eine parallele C++ Implementation der FMM. In einer anschließenden Performance-Analyse soll die entwicklete OpenACC-Variante hinsichtlich möglicher Performance-Optimierungen untersucht werden. Auch die Entwicklung und vergleichende Analyse unterschiedlicher Parallelisierungsstrategien bzw. Paramtersets bietet sich an.

Bearbeitet von Theresa Werner

Bearbeitet als Forschungspraktikum

Start: 01.07.2021

Ende: 30.09.2021

A Hybrid Testbed for Educational Purposes - Design of a Computer Science Lab for Master Students

Verantwortlich: Christine Jakobs

Cooperative master thesis with the professorship for operating systems and middleware of Prof. Polze at HPI. The aim is to analyze the impairments for hybrid computer science labs and to transfer an already existing lab into a hybrid one.

Bearbeitet von Julia Scharsich

Bearbeitet als Master-Arbeit

Start: 23.02.2021

Ende: 04.04.2022

Koordinationsmodelle und -sprachen

Verantwortlich: Martin Richter

Koordinationssprachen erlauben es dem Programmierer, nebenläufige und verteilte Abläufe mithilfe des Konzeptes der Koordination zu beschreiben. Dieses Konzept erlaubt die Integration verschiedener heterogener Komponenten durch die Bereitstellung von Verteiltheitstransparenz. Die Menge aller Komponenten bildet somit aus der Sicht des Programmierers eine einzige Applikation, die jedoch verteilt und parallel ausgeführt wird. Papadopoulos und Arbab geben einen Überblick über unterschiedliche Koordinationssprachen in "Coordination Models and Languages". Es ist Ihre Aufgabe, den Artikel zu begutachten und die verschiedenen Koordinationssprachen und -modelle vorzustellen. Gehen Sie dabei darauf ein, was sie differenziert, was ihre Vor- und Nachteile sind und stellen Sie jeweils mindestens einen Use-Case je Modell vor.

Bearbeitet von Markus Meier

Bearbeitet als Forschungspraktikum

Start: 05.04.2024

Ende: 05.08.2024

RoboCup - Simulatoren

Verantwortlich: Martin Richter

Bearbeitet von Paul Kapitän und Martin Ziesche

Bearbeitet als Proseminar

Start: 13.09.2022

Ende: 13.03.2023

Heuristic Risk Treatment with TLA+

Verantwortlich: Christine Jakobs

Bearbeitet von Albrecht Stoye

Bearbeitet als Forschungspraktikum

Start: 19.05.2022

Ende: 09.10.2022

Formal Modeling of Meta-Functional Properties of the RaSTA Protocol

Verantwortlich: Billy Naumann

Bearbeitet von Jonas Henschel

Bearbeitet als Master-Arbeit

Start: 01.07.2022

Ende: 13.12.2022

Component Risk Analysis for Automotive Systems

Verantwortlich: Christine Jakobs

The focus of the research internship is on the implementation of the developed component security risk analysis method. Therefore, the student gets the method description and relevant input data. The task is to read and understand the method description and implement the method in a proper programming language, e.g., Python. The research part of the task consists of researching appropriate implementation schemes and missing information for the technique.

Bearbeitet von Louis Heyne

Bearbeitet als Forschungspraktikum

Start: 25.10.2022

Ende: 07.04.2023

Automotive vs. Railway – Safety in unterschiedlichen Herangehensweisen?

Verantwortlich: Christine Jakobs

Sicherheit gewinnt mit zunehmend komplexer werdenden Systemen immer mehr an Relevanz. Gerade für Systeme mit hohem Schadenspotential für dessen Benutzer und Umwelt muss ein hoher Aufwand betrieben werden, um dies sicherstellen zu können. Die Bereiche Automotive und Railway zeigten im Laufe der Zeit wie gewisse Standards und Weiterentwicklungen im Vorgehen eine „sicherere“ Systementwicklung ermöglichen. Allerdings sind beide Entwicklungsmodelle auf Grundlage unterschiedlicher Normen entstanden. Die Aufgabe besteht darin aus beiden Entwicklungsmodellen Unterschiede herauszuarbeiten sowie die Gemeinsamkeiten in Verbindung zu setzen. Darüber hinaus stellt sich die Frage, ob eine Zusammenführung beider Modelle in ein integriertes Metamodell möglich ist, sowie ob dieser Ansatz sinnvoll wäre.

Bearbeitet von Felix Bachmann

Bearbeitet als Bachelor-Arbeit

Start: 19.04.2023

Ende: 08.03.2024

Open-RMF Robot Fleet Management

Verantwortlich: Martin Richter

Bearbeitet von Martin Ziesche

Bearbeitet als Proseminar

Start: 01.03.2024

Ende: 10.10.2024

Comparison of Sensor Data Fusion Methods for Multiple IMUs

Verantwortlich: Martin Richter

Bearbeitet von Hariraj Rajkumar

Bearbeitet als Master-Arbeit

Start: 08.07.2024

Ende: 13.12.2024

Formale Synthese von Security Risikobehandlung für Automotive Systeme

Verantwortlich: Christine Jakobs

Bearbeitet von Albrecht Stoye

Bearbeitet als Master-Arbeit

Start: 12.01.2023

Ende: 21.06.2023