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Rechnerarchitektur
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Wintersemester 2017/18

Technische Informatik
In der Vorlesung wird der Aufbau und Entwurf von Rechnern von der Gatterebene bis zur Anwendungsebene behandelt.

Nach einem einführenden Überblick über die Arbeitsweise von Rechnern (Modellierung, CPU, Speicher, Zeichendarstellung und Zahldarstellung) liegt ein Schwerpunkt der Veranstaltung auf der Vermittlung der notwendigen Grundlagen zum Schaltkreisentwurf. Dazu gehören Boolesche Funktionen und Methoden ihrer Beschreibung, wie Entscheidungsdiagramme, Boolesche Ausdrücke und Schaltkreise. Elementare Methoden der Logiksynthese (z.B. Verfahren von Quine-McCluskey) werden eingeführt und erprobt. In einem weiteren Teil des Moduls widmen sich die Studierenden der Rechnerarithmetik. Ausgehend von verschiedenen Zahlendarstellungen werden Addierer, Multiplizierer und eine ALU entworfen und deren Komplexität abgeschätzt. Darüber hinaus werden Tristate-Treiber, speichernde Elemente und Busse eingeführt. Die Studierenden nutzen die erworbenen Kenntnisse zu Entwurf und Analyse eines kleinen Rechners (ausgehend von einzelnen Komponenten).


Wichtig: Die Einteilung der Übungsgruppen erfolgt in der ersten Vorlesungswoche im Rahmen der Veranstaltung (und nicht im HisInOne). In der ersten Vorlesungswoche finden keine Übungen statt.
Test und Zuverlässigkeit Lehrinhalt: Die Herstellung von integrierten Schaltungen (Microchips, ICs) ist ein Ausbeuteprozess, d.h. einige der ICs sind inhärent fehlerhaft. Da die Auslieferung fehlerhafter Chips hohe Folgekosten nach sich zieht, bemüht man sich, diese möglichst frühzeitig durch Testen auszusondern. Heute hat sich der sog. structural test flow durchgesetzt, bei dem die Defekte mit Hilfe von Fehlermodellen abstrahiert werden und Testmuster generiert werden, welche eine hohe Abdeckung bzgl. dieser Modelle gewährleisten. Insgesamt werden die Testkosten mit bis zu 40% der Gesamt-Fertigungskosten des ICs beziffert. Außerdem ist es heute weitgehend akzeptiert, bereits während des Entwurfs auf die spätere Testbarkeit der Schaltung zu achten (design for testability, DFT). Daher ist ein Grundwissen in Testfragen auch für Hardware-Designer eine wichtige Kompetenz. Die Veranstaltung wird zunächst klassische Test-Themen wie Fehlermodelle, (stuck-at)-Fehlersimulation und Testmustergenerierung behandeln sowie eine Einführung in DFT-Methoden wie scan design und eingebauter Selbsttest geben. Danach werden aktuelle Forschungsthemen wie Defect Based Testing, Nichtstandard-Fehlermodelle, Test für Systems-on-Chip, variation aware testing angesprochen.
Proseminar: SAT Solving and Beyond In diesem Proseminar sollen Algorithmische Methoden erarbeitet und vermittelt werden, die sich mit der Lösung des SAT-Problems und seiner Erweiterungen (zB #SAT, SMT) beschäftigen.

Vorbesprechung: 16.10.2017, 15-16 Uhr, SR 02-017 (G.-Köhler-Allee 052)

Sommersemester 2017

Mobiles Hardwarepraktikum Pflichtpraktikum im Bachelor-Studiengang Informatik  (4 SWS, 6 ETCS).
ESE-Praktikum SmartX - Intelligente Alltagshelfer Eines der Pflichtpraktika im Bachelorstudiengang "Embedded Systems Engineering" (4 SWS, 6 ECTS).
Seminar: Aktuelle Themen im Bereich Rechnerarchitektur Lehrinhalt: Dieses Seminar befasst sich mit verschiedenen aktuellen Themen im Bereich Rechnerarchitektur (unter anderem Hardware Security und Approximate Computing).

Die Studierenden lernen, eigenständig wissenschaftliche Literatur effektiv zu recherchieren und zu strukturieren, im Rahmen einer Ausarbeitung kurze wissenschaftliche Texte zu schreiben und die Arbeit im Vortrag zu präsentieren.

Die Prüfung besteht aus einer Seminarausarbeitung und einem Seminarvortrag. Als Studienleistung wird die aktive und regelmäßige Teilnahme an der Veranstaltung verlangt.

Einzuplanender Arbeitsaufwand laut Modulhandbuch: 120 Stunden
(4 ECTS-Punkte)


Die Vorbesprechung findet am Mittwoch, 26.04.2017 (erste Semesterwoche) von 12:00 bis 13:00 Uhr in Raum 051-00-026 statt.
Rechnerarchitektur / Computer Architecture Vorlesung 3+1 SWS, 6 ETCS

Wahlpflichtmodul im Bachelor/Master-Studiengang Informatik
Pflichtmodul im Bachelor/Master-Studiengang ESE

Wintersemester 2016/17

Technische Informatik
In der Vorlesung wird der Aufbau und Entwurf von Rechnern von der Gatterebene bis zur Anwendungsebene behandelt.

Nach einem einführenden Überblick über die Arbeitsweise von Rechnern (Modellierung, CPU, Speicher, Zeichendarstellung und Zahldarstellung) liegt ein Schwerpunkt der Veranstaltung auf der Vermittlung der notwendigen Grundlagen zum Schaltkreisentwurf. Dazu gehören Boolesche Funktionen und Methoden ihrer Beschreibung, wie Entscheidungsdiagramme, Boolesche Ausdrücke und Schaltkreise. Elementare Methoden der Logiksynthese (z.B. Verfahren von Quine-McCluskey) werden eingeführt und erprobt. In einem weiteren Teil des Moduls widmen sich die Studierenden der Rechnerarithmetik. Ausgehend von verschiedenen Zahlendarstellungen werden Addierer, Multiplizierer und eine ALU entworfen und deren Komplexität abgeschätzt. Darüber hinaus werden Tristate-Treiber, speichernde Elemente und Busse eingeführt. Die Studierenden nutzen die erworbenen Kenntnisse zu Entwurf und Analyse eines kleinen Rechners (ausgehend von einzelnen Komponenten).


Wichtig: Die Einteilung der Übungsgruppen erfolgt in der ersten Vorlesungswoche im Rahmen der Veranstaltung (und nicht im HisInOne). In der ersten Vorlesungswoche finden keine Übungen statt.

 

Wiederholungsklausur Einsicht: Die Klausureinsicht findet am Dienstag, 12. September in Gebäude 051 im Raum 00-026 von 11:00 Uhr bis 11:45 Uhr (beides s.t.) statt.

Bitte bringen Sie Ihren Studierendenausweis mit.
Hardware Security and Trust Die Konvergenz von IT-Systemen, Datennetzwerken und allgegenwärtigen eingebetteten Geräten in sogenannten Cyber Physical Systems hat zum Entstehen neuer Sicherheitsbedrohungen und -anforderungen im Zusammenhang mit der System-Hardware geführt. Die Manipulation von Hardware-Komponenten, die Sicherheitsfunktionen implementieren, kann die Systemintegrität beeinträchtigen, unautorisierten Zugang zu geschützten Daten ermöglichen und geistiges Eigentum (Intellectual Property) gefährden, Diese Gefährdungen zu adressieren, ist wesentlich, wenn verhindert werden soll, dass Hardware zur Schwachstelle des gesamten Systems wird. Zumindest ein Grundlagenwissen in "Hardware Security and Trust" ist daher wichtig für jeden Systemingenieur. Zu Beginn werden die (notwendigen) Grundlagen über Kryptographie, Authentifizierung, Secret Sharing, VLSI Entwurf, Test und Verifikation gelegt. Dann erfolgt eine Einführung in Hardware Security und Trust, bei der folgende Themen angesprochen werden: physical and invasive attacks, side-channel attacks, physically unclonable functions, hardware-based true random number generators, watermarking of Intellectual Property (IP) blocks, FPGA security, passive and active metering for prevention of piracy, access control, hardware Trojan detection and isolation in IP cores and integrated circuits (ICs).
Proseminar: Computer Aided Engineering
Sprache: deutsch

Vorbesprechung: Montag 24.10.2016, 14:00 Uhr (s.t.)
Raum 00-034 in Gebäude 51.

Abschlusspräsentation: Donnerstag 09.02.2016, 09:00 Uhr (s.t.)
Raum 00-026 in Gebäude 51.

Sommersemester 2016

Seminar: Neue Entwicklungen in den Bereichen Hardwaretest & Security Lehrinhalt: Dieses Seminar befasst sich mit der Vertiefung der Vorlesung Test und Zuverlässigkeit. Neben neuen Verfahren bzw. Algorithmen aus dem Bereich Hardwaretest und Diagnose werden auch aktuelle Veröffentlichungen aus dem Bereich Hardware-Security betrachtet.

Die Studierenden lernen, eigenständig wissenschaftliche Literatur effektiv zu recherchieren und zu strukturieren, im Rahmen einer Ausarbeitung kurze wissenschaftliche Texte zu schreiben und die Arbeit im Vortrag zu präsentieren.

Die Prüfung besteht aus einer Seminarausarbeitung und einem Seminarvortrag. Als Studienleistung wird die aktive und regelmäßige Teilnahme an der Veranstaltung verlangt.

Einzuplanender Arbeitsaufwand laut Modulhandbuch: 120 Stunden
(4 ECTS-Punkte)


Die Vorbesprechung findet am Mo 18.04.2016 um 16 Uhr im Raum 051.00.006 statt.
Verifikation Digitaler Schaltungen / Verification of Digital Circuits Spezialvorlesung in den Bachelor- und Masterstudiengängen Informatik und ESE.
Rechnerarchitektur / Computer Architecture Kursvorlesung

Lernziele: Die Studierenden sollen einerseits die notwendigen Schritte zum Entwurf von digitalen Systemen kennen lernen. Darüber hinaus erwerben sie Kenntnisse über mögliche Architekturen eines Rechners. Es soll ein vertieftes Verständnis der Methoden zur Modellierung und Validierung/Verifikation solcher Systeme und der darauf aufbauenden Optimierungsverfahren erzielt werden. Die Studierenden können die spezifischen Restriktionen, die sich durch die physikalischen Gesetze technischer Systeme ergeben, einschätzen und lernen, diese gezielt in den Entwurfsprozess einzubeziehen. Schließlich sollen sie verstehen, wie sich die Restriktionen, die sich aus der Digitaltechnik und den spezifischen Rechnerarchitekturen ergeben, auf höhere Abstraktionsebenen, insbesondere die der Softwaretechnik, auswirken. Lerninhalte: Es wird eine Einführung in grundlegende Fragen, Methoden und Techniken des Rechnerentwurfs sowie der Rechnerarchitektur vermittelt. Dabei sind z.B. folgende Themenkreise von Interesse: Integrierte Schaltkreise, Entwurf, Testproblematik, Maschinensprachen, Rechnerarithmetik, Datenpfad und Kontrolle, Pipelining, Speicherhierarchie, Prozesse, Interrupts, Interfaces, Parallelrechner.


Vorlesungsmaterial: Zu finden auf Ilias LINK


Klausur 21.09.2016, 14-16 Uhr















   
   

Wintersemester 2015/16

Cyber-Physical Systems - Discrete Models

Vorlesung in den Studiengängen Informatik und ESE



Sprache: Englisch


Lernziele: Die Studierenden lernen die Grundlagen der Modellierung, Analyse und Verifikation von "cyber-physical systems".

Test und Zuverlässigkeit Sprache: English

Lernziele: Die Studierenden kennen die Grundfragen des Tests digitaler Schaltungen und davon ausgehend wichtige algorithmische Techniken kennen, anwenden und ggfs. an neue Bedürfnisse anpassen. Sie sind in der Lage, „Design for Testability“ im Entwurf selbst durchzuführen und Vor- und Nachteile dieser Maßnahmen abschätzen. Die Herausforderungen der neuen Technologien sind ihnen bekannt und state-of-the-art Ansätze zu ihrer Beherrschung können von ihnen eingeschätzt werden.
Proseminar: Computer Aided Engineering
Sprache: deutsch

Vorbesprechung: Montag 26.10.2015, 12:30 Uhr (s.t.)
Raum 00-026 in Gebäude 51.

Sommersemester 2015

Seminar: Dependency Quantified Boolean Formulas Sprache: deutsch

Lernziele: Das Seminar bietet den Studierenden die Möglichkeit sich in ein spezielles Themengebiet der Informatik tiefer einzuarbeiten. Der Studierende soll lernen, eigenständig wissenschaftliche Literatur effektiv zu recherchieren und zu strukturieren. Der Studierende soll lernen, im Rahmen einer Ausarbeitung kurze wissenschaftliche Texte zu schreiben und/oder seine Arbeit im Vortrag zu präsentieren.

Die Prüfung besteht aus einer Seminarausarbeitung und einem Seminarvortrag. Als Studienleistung wird die aktive und regelmäßige Teilnahme an der Veranstaltung verlangt.

Einzuplandender Arbeitsaufwand laut Modulhandbuch: 120 Stunden
(4 ECTS-Punkte)

Die Vorbesprechung findet am Do 23.04.2015 um 11 Uhr im Raum 051.00.026 statt.
Cyber Physical Systems - Hybrid Models

Spezialvorlesung in den Master-Studiengängen Informatik und ESE



Sprache: deutsch oder englisch


Lernziele: Die Studierenden lernen die Grundlagen der Modellierung  von "cyber-physical systems" mit Hilfe von hybriden Automaten sowie deren Spezifikation mit Hilfe temporaler Logik.


Ausgehend hiervon werden Analyse- und Verifikationsalgorithmen im Detail erläutert.

Praktikum Embedded Systems Engineering - SmartX Eines der Pflichtpraktika im Bachelor-Studiengang Embedded Systems Engineering (4 SWS, 6 ETCS).

Wintersemester 2014/15

Proseminar: Computer Aided Engineering
Sprache: deutsch 

Lernziele: In diesem Proseminar sollen - ausgehend von den Kenntnissen, die in der Vorlesung "Technische Informatik" vermittelt werden - algorithmische Methoden, die im Hardware- und Embedded Systems-Entwurf von grundlegender Bedeutung sind, erarbeitet werden.

Die Teilnehmer - in der Regel Bachelor-Studierende im 3. Semester - lernen, sich selbständig Originalliteratur zu erarbeiten und ihr so gewonnenes Wissen in einem Vortrag den anderen Proseminarteilnehmern zu vermitteln. Zusätzlich soll eine 8- bis 10-seitige schriftliche Ausarbeitung des Themas angefertigt werden.

Achtung! Neuer Termin für die Vorbesprechung: Dienstag 28.10.2014, 11 Uhr (c.t.), im Raum 00-026 im Gebäude 51.
Embedded Systems Vorlesung im Bachelor-Studiengang Embedded Systems Engineering sowie Spezialvorlesung im Bachelor-/Masterstudiengang Informatik (3+1 SWS, 6 ETCS-Punkte).
Technische Informatik Vorlesung im Bachelor-Studiengang Informatik+ESE, Magister Nebenfach, Informatik Lehramt Hauptfach (4+2 SWS, 8 ETCS)
Verifikation Eingebetteter Systeme Spezialvorlesung in den Bachelor- und Masterstudiengängen Informatik und ESE.

Test und Zuverlässigkeit von digitalen ICs Sprache: English

Lernziele: Die Studierenden kennen die Grundfragen des Tests digitaler Schaltungen und davon ausgehend wichtige algorithmische Techniken kennen, anwenden und ggfs. an neue Bedürfnisse anpassen. Sie sind in der Lage, „Design for Testability“ im Entwurf selbst durchzuführen und Vor- und Nachteile dieser Maßnahmen abschätzen. Die Herausforderungen der neuen Technologien sind ihnen bekannt und state-of-the-art Ansätze zu ihrer Beherrschung können von ihnen eingeschätzt werden.

Die Vorlesungsmaterialien finden sich unter Ilias.

Sommersemester 2014

Praktikum Embedded Systems Engineering Pflichtpraktikum im Bachelor-Studiengang Embedded Systems Engineering (4 SWS, 6 ETCS).
Rechnerarchitektur Kursvorlesung

Sprache
: Englisch

Lernziele: Die Studierenden sollen einerseits die notwendigen Schritte zum Entwurf von digitalen Systemen kennen lernen. Darüber hinaus erwerben sie Kenntnisse über mögliche Architekturen eines Rechners. Es soll ein vertieftes Verständnis der Methoden zur Modellierung und Validierung/Verifikation solcher Systeme und der darauf aufbauenden Optimierungsverfahren erzielt werden. Die Studierenden können die spezifischen Restriktionen, die sich durch die physikalischen Gesetze technischer Systeme ergeben, einschätzen und lernen, diese gezielt in den Entwurfsprozess einzubeziehen. Schließlich sollen sie verstehen, wie sich die Restriktionen, die sich aus der Digitaltechnik und den spezifischen Rechnerarchitekturen ergeben, auf höhere Abstraktionsebenen, insbesondere die der Softwaretechnik, auswirken. Lerninhalte: Es wird eine Einführung in grundlegende Fragen, Methoden und Techniken des Rechnerentwurfs sowie der Rechnerarchitektur vermittelt. Dabei sind z.B. folgende Themenkreise von Interesse: Integrierte Schaltkreise, Entwurf, Testproblematik, Maschinensprachen, Rechnerarithmetik, Datenpfad und Kontrolle, Pipelining, Speicherhierarchie, Prozesse, Interrupts, Interfaces, Parallelrechner.
Seminar: Low Power Design & Test Sprache: deutsch

Lernziele: Das Seminar bietet den Studierenden die Möglichkeit sich in ein spezielles Themengebiet der Informatik tiefer einzuarbeiten. Der Studierende soll lernen, eigenständig wissenschaftliche Literatur effektiv zu recherchieren und zu strukturieren. Der Studierende soll lernen, im Rahmen einer Ausarbeitung kurze wissenschaftliche Texte zu schreiben und/oder seine Arbeit im Vortrag zu präsentieren.

Die Prüfung besteht aus einer Seminarausarbeitung und einem Seminarvortrag. Als Studienleistung wird die aktive und regelmäßige Teilnahme an der Veranstaltung verlangt.

Einzuplandender Arbeitsaufwand laut Modulhandbuch: 120 Stunden
(4 ECTS-Punkte)
Cyber Physical Systems - Hybrid Models

Spezialvorlesung in  den Master-Studiengängen Informatik und ESE



Sprache: deutsch oder englisch


Lernziele: Die Studierenden lernen die Grundlagen der Modellierung  von "cyber-physical systems" mit Hilfe von hybriden Automaten sowie deren Spezifikation mit Hilfe temporaler Logik.


Ausgehend hiervon werden Analyse- und Verifikationsalgorithmen im Detail erläutert.


Wintersemester 2013/14

Embedded Systems Vorlesung im Bachelor-Studiengang Embedded Systems Engineering sowie Spezialvorlesung im Bachelor-/Masterstudiengang Informatik (3+1 SWS, 6 ETCS-Punkte).
Verifikation eingebetteter Systeme Spezialvorlesung in den Bachelor- und Masterstudiengängen Informatik und ESE.

Sommersemester 2013

Verifikation probabilistischer Systeme Spezialvorlesung für Bachelor/Master Informatik/ESE
Test und Zuverlässigkeit von digitalen ICs Sprache: deutsch

Lernziele: Die Studierenden kennen die Grundfragen des Tests digitaler Schaltungen und davon ausgehend wichtige algorithmische Techniken kennen, anwenden und ggfs. an neue Bedürfnisse anpassen. Sie sind in der Lage, „Design for Testability“ im Entwurf selbst durchzuführen und Vor- und Nachteile dieser Maßnahmen abschätzen. Die Herausforderungen der neuen Technologien sind ihnen bekannt und state-of-the-art Ansätze zu ihrer Beherrschung können von ihnen eingeschätzt werden.
Seminar: Formale Methoden für Security und Verifikation Sprache: deutsch

Lernziele: Das Seminar bietet den Studierenden die Möglichkeit sich in ein spezielles Themengebiet der Informatik tiefer einzuarbeiten. Der Studierende soll lernen, eigenständig wissenschaftliche Literatur effektiv zu recherchieren und zu strukturieren. Der Studierende soll lernen, im Rahmen einer Ausarbeitung kurze wissenschaftliche Texte zu schreiben und/oder seine Arbeit im Vortrag zu präsentieren.

Die Prüfung besteht aus einer Seminarausarbeitung und einem Seminarvortrag. Als Studienleistung wird die aktive und regelmäßige Teilnahme an der Veranstaltung verlangt.

Einzuplandender Arbeitsaufwand laut Modulhandbuch: 120 Stunden
(4 ECTS-Punkte)

Wintersemester 2012/13

Verifikation eingebetteter Systeme Spezialvorlesung im Bachelor- und Master-Studiengang Informatik und ESE
Technische Informatik
Vorlesung im Bachelor-Studiengang Informatik+ESE (4+2 SWS, 8 ETCS)

 

Sprache: deutsch
Proseminar: Computer Aided Engineering Sprache: deutsch

Lernziele: In diesem Proseminar sollen - ausgehend von den Kenntnissen, die in der Vorlesung "Technische Informatik" vermittelt werden - algorithmische Methoden, die im Hardware- und Embedded Systems-Entwurf von grundlegender Bedeutung sind, erarbeitet werden.

Die Teilnehmer - normalerweise Bachelor-Studierende im 3. Semester - lernen, sich selbständig Originalliteratur zu erarbeiten und ihr so gewonnenes Wissen in einem Vortrag den anderen Proseminarteilnehmern zu vermitteln. Zusätzlich soll eine 8- bis 10-seitige schriftliche Ausarbeitung des Themas angefertigt werden.

Sommersemester 2012

Seminar: Hardware Security and Trust Seminar im Bachelor- und Master-Studiengang Informatik. (2 SWS, 4 ECTS)
Sprache: deutsch

Rechnerarchitektur Kursvorlesung

Sprache
: deutsch

Lernziele: Die Studierenden sollen einerseits die notwendigen Schritte zum Entwurf von digitalen Systemen kennen lernen. Darüber hinaus erwerben sie Kenntnisse über mögliche Architekturen eines Rechners. Es soll ein vertieftes Verständnis der Methoden zur Modellierung und Validierung/Verifikation solcher Systeme und der darauf aufbauenden Optimierungsverfahren erzielt werden. Die Studierenden können die spezifischen Restriktionen, die sich durch die physikalischen Gesetze technischer Systeme ergeben, einschätzen und lernen, diese gezielt in den Entwurfsprozess einzubeziehen. Schließlich sollen sie verstehen, wie sich die Restriktionen, die sich aus der Digitaltechnik und den spezifischen Rechnerarchitekturen ergeben, auf höhere Abstraktionsebenen, insbesondere die der Softwaretechnik, auswirken. Lerninhalte: Es wird eine Einführung in grundlegende Fragen, Methoden und Techniken des Rechnerentwurfs sowie der Rechnerarchitektur vermittelt. Dabei sind z.B. folgende Themenkreise von Interesse: Integrierte Schaltkreise, Entwurf, Testproblematik, Maschinensprachen, Rechnerarithmetik, Datenpfad und Kontrolle, Pipelining, Speicherhierarchie, Prozesse, Interrupts, Interfaces, Parallelrechner.

Wintersemester 2011/12

Verifikation probabilistischer und hybrider Systeme Spezialvorlesung im Bachelor- und Master-Studiengang Informatik/ESE
Technische Informatik Vorlesung im Bachelor-Studiengang (4+2 SWS, 8 ETCS)

Sprache:
deutsch
ESE-Projekte im Bereich Computer Engineering ESE-Projekte
Proseminar: Computer Aided Engineering Sprache: deutsch

Lernziele: In diesem Proseminar sollen - ausgehend von den Kenntnissen, die in der Vorlesung "Technische Informatik" vermittelt werden - algorithmische Methoden, die im Hardware- und Embedded Systems-Entwurf von grundlegender Bedeutung sind, erarbeitet werden.

Die Teilnehmer - normalerweise Bachelor-Studierende im 3. Semester - lernen, sich selbständig Originalliteratur zu erarbeiten und ihr so gewonnenes Wissen in einem Vortrag den anderen Proseminarteilnehmern zu vermitteln. Zusätzlich soll eine 8- bis 10-seitige schriftliche Ausarbeitung des Themas angefertigt werden.
Embedded Systems Vorlesung im Bachelor-Studiengang Embedded Systems Engineering sowie Spezialvorlesung im Bachelor-/Masterstudiengang Informatik  (3+1 SWS, 6 ETCS-Punkte).

Sprache:
deutsch
Interdisziplinäres Seminar: Energiewende Seminar für Master-Studenten (4 ECTS Punkte)
Sprache: deutsch

Sommersemester 2011

Test und Zuverlässigkeit von digitalen ICs Sprache: deutsch

Lernziele:
Die Studierenden kennen die Grundfragen des Tests digitaler Schaltungen und davon ausgehend wichtige algorithmische Techniken kennen, anwenden und ggfs. an neue Bedürfnisse anpassen. Sie sind in der Lage, „Design for Testability“ im Entwurf selbst durchzuführen und Vor- und Nachteile dieser Maßnahmen abschätzen. Die Herausforderungen der neuen Technologien sind ihnen bekannt und state-of-the-art Ansätze zu ihrer Beherrschung können von ihnen eingeschätzt werden.
Mobiles Hardware-Praktikum Praktikum

Sprache: deutsch

Lernziele: Das Hardware-Praktikum vertieft in praktischen Versuchen das Verständnis von Hardware und Software.
Seminar: Techniques for the Verification of Probabilistic or Timed Automata Integration of electronic devices is a practice that is turning more and more common in the design of every-day's devices (e.g. smartphones, consoles, dishwashers...) and, on the other hand, of safety-critical systems. If in the former case errors in the design usually can lead to ``just'' a loss of money, in the second one we can imagine much worse scenarios. Examples range from failures in the communication protocol between a train and the
railway infrastructure, which must be able to exchange messages no matter how fast they run, to the fuel injection controller of a car, that should never ``freeze''.

These concepts are pretty clear when we deal with closed systems. We may be asked to verify that a task is executed within a specified amount of time. However, in most cases (trains included) we have to
take into account also external events, which are not predictable and may affect the reliability of communication channels. Here the question turns into finding how large is the probability that the system is anyway able to perform its task.

These systems can be verified using model checking techniques, which aim to certify that a design fulfils its specifications. This subject is exploited in this seminar, seen from the point of
view of the modelling and the application of model checking techniques, and from that of core techniques for speeding-up and improving its efficiency.

Wintersemester 2010/11

Systeme I Sprache: deutsch Lernziele: Die Studierenden sollen ein grundlegendes Verständnis über die Aufgabe, Funktionsweise und Architektur moderner Betriebssysteme gewinnen. Weiterhin sollen sie den praktischen Umgang mit Betriebssystemen beherrschen. In der Vorlesung werden Grundlagen der Betriebssysteme behandelt. Neben der Behandlung der Aufgaben von Betriebssystemen erfolgt eine Einführung in grundlegende Begriffe wie z.B. Dateisysteme, Prozesse, Nebenläufigkeit, wechselseitiger Aussschluss, Deadlocks bzw. Deadlockvermeidung und Schedulingmethoden. Die Veranstaltung ist eine einführende Vorlesung, die dazugehörige Übung vermittelt neben einer (theoretischen) Vertiefung der Lehrinhalte praktische Kenntnisse im Umgang mit einem Unix/Linux-Betriebssystem.
Proseminar: Computer Aided Engineering Sprache: deutsch

Lernziele: In diesem Proseminar sollen - ausgehend von den Kenntnissen, die in der Vorlesung "Technische Informatik" vermittelt werden - algorithmische Methoden, die im Hardware- und Embedded Systems-Entwurf von grundlegender Bedeutung sind, erarbeitet werden.

Die Teilnehmer - normalerweise Bachelor-Studierende im 3. Semester - lernen, sich selbständig Originalliteratur zu erarbeiten und ihr so gewonnenes Wissen in einem Vortrag den anderen Proseminarteilnehmern zu vermitteln. Zusätzlich soll eine 8- bis 10-seitige schriftliche Ausarbeitung des Themas angefertigt werden.
Verifikation Eingebetteter Systeme I Sprache: deutsch

Inhalt: Viele moderne Produkte basieren auf mikroelektronischen Komponenten. Oftmals ist das korrekte Funktionieren dieser Produkte lebenswichtig, etwa in Medizintechnik oder Autoelektronik. Daher werden hohe Anforderungen an die Qualität der darin eingesetzten mikroelektronischen Systeme gestellt. Die Anforderungen lassen sich in drei Gruppen unterteilen: (1) Das System muss korrekt entsprechend der Spezifikation entworfen sein. (2) Das gemäß Entwurf physikalisch gefertigte System soll zum Zeitpunkt seiner Herstellung fehlerfrei funktionieren. (3) Darüber hinaus soll das System für einen gegebenen Zeitraum zuverlässig (d.h. ohne Ausfall) eingesetzt werden können.

Während Anforderung (2) durch Testmethoden und Anforderung (3) durch Methoden zur Erhöhung der Ausfallsicherheit behandelt werden, spielen für die Einhaltung von Anforderung (1) Verifikations- und Validierungsmethoden eine Rolle. Der Schwerpunkt der Vorlesung liegt auf Verifikations- und Validierungsmethoden für digitale Komponenten. Dabei interessiert sowohl der formale Nachweis von Systemeigenschaften als auch die Übereinstimmung des Entwurfs im Vergleich zu einer gegebenen Spezifikation. Es werden zunächst verschiedene existierende Basistechniken zur formalen Verifikation vorgestellt, wie z.B. Decision Diagrams und SAT-Solver. Darauf aufsetzend werden Ansätze zum Äquivalenzvergleich sowie zur Eigenschaftsprüfung beschrieben. Eigenschaftsprüfung wird zur Verifikation sowohl von digitalen Komponenten als auch von Softwareprotokollen verwendet.

Sommersemester 2010

Seminar: Model Checking - Probabilistische und Echtzeitaspekte
Mobiles Hardware-Praktikum Praktikum
Rechnerarchitektur Kursvorlesung
Eingebettete Systeme II Spezialvorlesung (Bachelor, Master, Diplom), Vertiefungsgebiet Rechnerarchitektur und Betriebssysteme

Wintersemester 2009/10

Technische Informatik Vorlesung im Bachelor-Studiengang,
Magister Nebenfach, Informatik Lehramt Hauptfach
Proseminar Die Teilnehmer - normalerweise Bachelor-Studierende im 3. Semester - lernen, sich selbständig Originalliteratur zu erarbeiten und ihr so gewonnenes Wissen in einem Vortrag den anderen Proseminarteilnehmern zu vermitteln. Zusätzlich soll eine 8- bis 10-seitige schriftliche Ausarbeitung des Themas angefertigt werden.
Eingebettete Systeme I Spezialvorlesung, Vertiefungsgebiet "Rechnerarchitektur und Betriebssysteme"
Formale und praktische Aspekte der Policy-Sprachen Seminar in Zusammenarbeit mit Prof. G. Müller und Dr. R. Accorsi (IIG).

Sommersemester 09

Mobiles Hardware-Praktikum Praktikum
Test und Zuverlässigkeit Spezialvorlesung
Security Aspects of Embedded Systems Seminar
Die Vorbesprechung findet am Mittwoch, den 29. April, um 15:00 c.t. im Besprechungsraum des Lehrstuhl (Geb. 051, Raum 00-026, ex-Hardware-Pool) statt.
Einführung in die effiziente Softwareentwicklung Begleitveranstaltung zum Bachelor-Projekt

Wintersemester 08/09

Proseminar: Entwurfsmethoden In diesem Proseminar sollen - ausgehend von den Kenntnissen, die in der Vorlesung "Technische Informatik" vermittelt werden - algorithmische Methoden, die im Hardwareentwurf von grundlegender Bedeutung sind, erarbeitet werden.

Schwerpunkt sind Techniken, wie sie auch in der Industrie bei Firmen wie Intel, Infineon, AMD usw. in Software-Tools zum
Entwurf von neuen FPGAs, Prozessoren und anderen integrierten Schaltungen eingesetzt werden.

Mögliche Themen sind u.a.: Datenstrukturen für die Repräsentation und Manipulation Boolescher Funktionen (BDDs, AIGs, ...),
SAT-Solver, (Integer) Linear Programming, Schaltkreise für schnelle Addition und Division, Testmethoden ...
Technische Informatik Vorlesung im Bachelor-Studiengang,
Magister Nebenfach, Informatik Lehramt Hauptfach
Seminar Satisfiability Modulo Theories This course will cover current SMT solver techniques and algorithms. A first meeting will take place on wednesday 10/22/2008 1pm in the hardware pool (building 051).
Simulation und Test Bachelor-Projekt
Zuverlässigkeit und Redundanz beim Entwurf von Eingebetteten Systemen Praktikum im Master- und Diplomstudiengang

Sommersemester 08

Softwarebasierte Fehlertoleranz Seminar
Vorbesprechungstermin mit Themenvergabe: Montag, 21. April, 13:15 Uhr, Raum 051-00-026 (Besprechungszimmer Lehrstuhl Becker)
Rechnerarchitektur Kursvorlesung
Mobiles Hardware-Praktikum
Eingebettete Systeme II Spezialvorlesung (Bachelor, Master, Diplom), Vertiefungsgebiet Rechnerarchitektur und Betriebssysteme
Oberseminar Rechnerarchitektur und Systementwurf Oberseminar

Wintersemester 07/08

Seminar: SAT and beyond
Eingebettete Systeme I - Wintersemester 07/08 Spezialvorlesung, Vertiefungsgebiet "Rechnerarchitektur und Betriebssysteme"

Sommersemester 07

Mobiles Hardware-Praktikum Praktikum

Hier geht es zur Online-Evaluierung.
Oberseminar Rechnerarchitektur und Systementwurf Oberseminar
Test und Zuverlässigkeit Spezialvorlesung
Seminar: Methoden der Verifikation Seminar im Diplom-, Bachelor- und Masterstudiengang

Vorbesprechung: Mi, 25.04.2007, 13:00 Uhr in 51-01..031

Blockveranstaltung: Do, 26.07.2007 und Fr, 27.07.2007 (ganztägig)

Wintersemester 06/07

Seminar: Theoretical Foundations of Model Checking In diesem Seminar wollen wir uns auf die theoretischen Grundlagen von Model Checking konzentrieren.

Ein Themenbereich beschäftigt sich mit der Bisimulationen, ein anderer mit hybriden Automaten.

Teilnehmer sollten Kenntnisse in Logik und theoretischer Informatik mitbringen.
Systeme I Vorlesung im Bachelor-Studiengang
Oberseminar Rechnerarchitektur und Systementwurf Oberseminar
Proseminar: Entwurfsmethoden In diesem Proseminar sollen - ausgehend von den Kenntnissen, die in der Vorlesung "Technische Informatik"
vermittelt werden - algorithmische Methoden, die im Hardwareentwurf von grundlegender Bedeutung sind, erarbeitet werden.

Schwerpunkt sind Techniken, wie sie auch in der Industrie bei Firmen wie Intel, Infineon, AMD usw. in Software-Tools zum
Entwurf von neuen FPGAs, Prozessoren und anderen integrierten Schaltungen eingesetzt werden.

Mögliche Themen sind u.a.: Datenstrukturen für die Repräsentation und Manipulation Boolescher Funktionen (BDDs, AIGs, ...),
SAT-Solver, Integer Linear Programming, Partitionierungsverfahren, Routingverfahren, Testmethoden ...
Computer-Aided Engineering Praktikum im Hauptstudium / Masterstudiengang.
WINFOLine Technische Informatik

Sommersemester 06

Eingebettete Systeme II Spezialvorlesung im Hauptstudium, Vertiefungsgebiet Rechnerarchitektur
Rechnerarchitektur Die Vorlesung ist eine Hauptstudiums-Veranstaltung. Für Studenten des Diplomstudienganges Informatik gehört sie
zu den Pflichtveranstaltungen.
Seminar: Sichere Funknetze (WLAN 802.11) Seminar in Kooperation mit dem Lehrstuhl für Kommunikationssysteme
Mobiles Hardware-Praktikum Praktikum
Seminar: Zuverlässigkeit mikroelektronischer Systeme Seminar
Oberseminar Rechnerarchitektur und Systementwurf Oberseminar

Wintersemester 05/06

Proseminar: Entwurfsmethoden In diesem Proseminar sollen -- ausgehend von den Kenntnissen, wie sie in der Vorlesung "Technische Informatik" vermittelt werden -- algorithmische Methoden, die im Hardwareentwurf von grundlegender Bedeutung sind, erarbeitet werden.

Schwerpunkt sind Techniken, wie sie auch in der Industrie bei Firmen wie Intel, Infineon, AMD ... in Software-Tools zum Entwurf von neuen FPGAs, Prozessoren und anderen integrierten Schaltungen eingesetzt werden.

Mögliche Themen sind u.a.: Datenstrukturen für die Repräsentation und Manipulation Boolescher Funktionen (BDDs, AIGs, ...), SAT-Solver, Integer Linear Programming, Partitionierungsverfahren, Routingverfahren ...
Technische Informatik Vorlesung im Bachelor-Studiengang,
Magister Nebenfach, Informatik Lehramt Hauptfach
Seminar: Advanced Model Checking In diesem Seminar wollen wir einige neue Entwicklungen im Bereich Model Checking behandeln.

Als Themenbereiche sind vorgesehen:
1. Real-Time Model Checking
2. Stochastisches Model Checking
3. Model Checking für Prädikatenlogik erster Ordnung
Oberseminar Rechnerarchitektur und Systementwurf Oberseminar
Eingebettete Systeme I Wahlpflichtveranstaltung:
Bachelor of Science (6.Semester)
Master of Science (2.Semester)

Sommersemester 05

Mobiles Hardware-Praktikum Praktikum im Grundstudium

Bitte die Hardware am Mittwoch oder Donnderstag, den 13/14.7.2005, zwischen 13.00 und 16.30 abgeben.
Technische Informatik II Die Veranstaltung ist für Studenten des Diplomstudienganges und des Bachelorstudienganges nach der alten Studienordnung von 2001 verbindlich. (In der neuen Studienordnung von 2004 des Bachelorstudienganges ist der Zyklus Technische Informatik I und II durch eine einzige Vorlesung Technische Informatik ersetzt.)
Computer-Aided Engineering Praktikum im Hauptstudium
Oberseminar Rechnerarchitektur und Systementwurf Oberseminar
Verifikation Spezialvorlesung, wird ergänzt durch das Blockpraktikum "Computer Aided Engeneering"
Rechnerarchitektur Die Vorlesung ist eine Hauptstudiums-Veranstaltung. Für Studenten des Diplomstudienganges Informatik gehört sie zu den Pflichtveranstaltungen.

Wintersemester 04/05

Technische Informatik Vorlesung im Bachelor-Studiengang,
Magister Nebenfach, Informatik Lehramt Hauptfach
Rechnerarchitektur und Rechnerentwurf Oberseminar
Embedded Systems II Spezialvorlesung im Hauptstudium, Vertiefungsgebiet Rechnerarchitektur
Testen von digitalen ICs Spezialvorlesung
WINFOLine Technische Informatik
Design and verification of digital systems with VHDL Special course

Sommersemester 04

Mobiles Hardware-Praktikum Praktikum im Grundstudium
Rechnerarchitektur Kursvorlesung
Rechnerarchitektur und Rechnerentwurf Oberseminar
Computer-Aided Engineering Praktikum im Hauptstudium
Eingebettete Systeme Spezialvorlesung im Hauptstudium
Test methods beyond random logic Seminar
Design, Test and Diagnosis in Deep Submicron Technology Spezialvorlesung

Wintersemester 03/04

Technische Informatik Vorlesung im Grundstudium
Testen von digitalen ICs Spezialvorlesung
Design and Verification of Digital Systems with VHDL Spezialvorlesung
Rechnerarchitektur und Rechnerentwurf Oberseminar

Sommersemester 03

Technische Informatik II Vorlesung im Grundstudium
AVACS: Automatic Verification and Analysis of Complex Systems Seminar
Rechnerarchitektur Kursvorlesung
Mobiles Hardware-Praktikum Praktikum im Grundstudium

Wintersemester 02/03

Formale Verifikation von Hardware Spezialvorlesung
Technische Informatik 1 Vorlesung im Grundstudium
Vordiplom Oktober 2002 Ergebnisse der schriftlichen Vordiplomspruefung

Sommersemester 02

Technische Informatik 2 Vorlesung im Grundstudium
Rechnerarchitektur Kursvorlesung
Entwurf und Verifikation digitaler Systeme mit VHDL Spezialvorlesung
Mobiles Hardware-Praktikum Praktikum im Grundstudium
Systembeschreibungssprachen Spezialvorlesung
Pleiten, Pech und Pannen der Informatik Seminar
Hardware/Software Co-Design und Rekonfigurierbare Architekturen Tele-Seminar
VLSI CAD und Rechnerarchitektur Oberseminar
Vordiplom April 2002 Ergebnisse der schriftlichen Vordiplompruefung

Wintersemester 01/02

Technische Informatik 1 Vorlesung im Grundstudium
VLSI-CAD Seminar
VLSI-Entwurf Spezialvorlesung
Rechnerarchitektur Oberseminar

Sommersemester 01

Technische Informatik 2 Vorlesung im Grundstudium
Rechnerarchitektur Kursvorlesung
Mobile Kommunikation Tele-Seminar
Hardware-Praktikum Praktikum im Grundstudium

Wintersemester 00/01

Technische Informatik 1 Vorlesung im Grundstudium
Technische Informatik 2 Vorlesung im Grundstudium
ASIC-Design 2 Praktikum im Hauptstudium
Graphenbasierte Funktionsdarstellung Spezialvorlesung
SAT Engines Seminar
Rechnerarchitektur Oberseminar

Sommersemester 00

Vordiplom September 2000 Ergebnisse der schriftlichen Vordiplompruefung
Technische Informatik 1 Vorlesung im Grundstudium
Rechnerarchitektur Kursvorlesung
Architekturen fuer Smartcards VIROR-Tele-Seminar
Hardware-Praktikum Praktikum im Grundstudium
ASIC-Design 1 Praktikum im Hauptstudium
Rechnerarchitektur Oberseminar

Wintersemester 99/00

Vordiplom 1999 Ergebnisse der schriftlichen Vordiplompruefung
Technische Informatik 2 Vorlesung im Grundstudium
Routing Seminar
Testen und Verifizieren von Embedded Core basierten Schaltungen Seminar
Rechnerarchitektur Oberseminar
ASIC-Design 2 Praktikum im Haupstudium
Hardware-Entwurf Spezialvorlesung

Sommersemester 99

Technische Informatik 1 Vorlesung im Grundstudium
Hardware-Praktikum Praktikum im Grundstudium
Rechnerarchitektur Kursvorlesung
Hardware-Verifikation Spezialvorlesung
Testen von Schaltungen und Systemen Spezialvorlesung
Rechnerarchitektur Oberseminar

Wintersemester 98/99

Technische Informatik 2 Vorlesung im Grundstudium
Testen von Hard- und Software Seminar

Sommersemester 98

Hardware-Praktikum Praktikum im Grundstudium
ASIC-Design 1 Praktikum im Hauptstudium
Technische Informatik 1 Vorlesung im Grundstudium
Rechnerarchitektur Kursvorlesung

Wintersemester 97/98

Technische Informatik 1 Vorlesung im Grundstudium
Synthese von Schaltkreisen Spezialvorlesung