Technische Universität Berlin

Fakultät IV - Elektrotechnik und Informatik 

 
 
Zum 1. April 2001 wurde die Neugliederung der Technischen Universität Berlin vollzogen.
In der neuen Fakultät IV gehen die bisherigen Fachbereiche Elektrotechnik und Informatik auf.

Das Folgende ist im Wesentlichen ein Informationsangebot des bisherigen Fachbereichs Informatik:

 

| Inhaltsverzeichnis | Studium und Lehre | FB Informatik |

[Inhaltsverzeichnis]

3. Forschung und Lehre im Fachbereich Informatik

Forschung und Lehre sind im Fachbereich Informatik eng verzahnt. Die Fachgebiete/Einheiten des FB Informatik (zu diesen Begriffen s. Pkt. 4.2.) vertreten in der Regel jeweils ein Teilgebiet der Informatik in Forschung und Lehre. Vor allem Vertiefungsveranstaltungen sind meistens mit Forschungsprojekten des Fachgebietes verknüpft. Auf diese Weise kommt die/der Studierende direkt mit der Forschung in Berührung: In vielen Einheiten sind Diplomarbeiten Teil der Forschungsprojekte.

Die nachfolgende Darstellung folgt der Gliederung des Lehrangebotes für das Hauptstudium in Studiengebiete (s. Punkt 2.6.4.). Die Fachgebiete/Einheiten sind unter dem Studiengebiet aufgeführt, an dessen Lehrangebot sie zur Zeit schwerpunktmäßig beteiligt sind. Es sind Selbstdarstellungen der Fachgebiete/Einheiten zu den Punkten:

- Hauptforschungsrichtungen;

- Lehrveranstaltungen, die regelmäßig angeboten werden;

- Möglichkeiten der Kombination mit anderen Fachgebieten sowie

- Verbindungsperson zum Prüfungsausschuß (PA).

Zunächst jedoch ein Überblick über die Gliederung des Fachbereichs nach Studien-, Fachgebieten und Instituten (Institute s. Punkt 4.2.):

Gliederung des Fachbereichs Informatik nach Studien-, Fachgebieten und Instituten

 

Studiengebiet

 

Fachgebiet

vertreten durch

Institut

BKS

Betriebs- und Kommunikationssysteme

OKS

Offene Kommunikationssysteme

Prof. Popescu-Zeletin u. Mitarbeiter/innen

WE 1331

   

KBS

Kommunikations- und Betriebssysteme

Prof. N.N. (Besetzung vorauss. zum SS 01)

WE 1331

   

TKN

Telekommunikationsnetze

Prof. Wolisz u. Mitarbeiter/innen

WE 1231

DIS

Datenbanken und Informationssysteme

CIS

Computergestützte Informationssysteme

Prof. H. Weber u. Mitarbeiter/innen

WE 1331

IG

Informatik und Gesellschaft

IG

Informatik und Gesellschaft

Prof. Lutterbeck u. Mitarbeiter/innen

WE 1332

   

APA

Arbeitspsychologie und Arbeitspädagogik

Prof. Volpert u. Mitarbeiter/innen

WE 1332

   

TAL

Theoretische Informatik / Algorithmik u. Logik

Prof. Siefkes u. Mitarbeiter/innen

WE 1332

PSS

Programmiersprachen

und -systeme

ÜBB

Übersetzerbau

Prof. Pepper u. Mitarbeiter/innen

WE 1331

   

FLP

Formale Modelle, Logik und Programmierung

Prof. Mahr u. Mitarbeiter/innen

WE 1331

   

PC

Programmiersprachen und Compiler

Prof. Eggers u. Mitarbeiter/innen

WE 1332

REA

Rechnerentwurf

und -architektur

ROSW

Rechnerorganisation und Schaltwerksentwurf

Prof. Liebig u. Mitarbeiter/innen

WE 1330

   

RT

Rechnertechnologie

Prof. Post u. Mitarbeiter/innen

WE 1330

SSG

Softwartechnik und

Systemgestaltung

SWT

Softwaretechnik

Prof. Jähnichen u.

Mitarbeiter/innen

WE 1331

     

Programmierung verteilter und paralleler Systeme

Prof. N.N. (Besetzung vorauss. zum WS 00/01)

WE 1331

THI

Theoretische Informatik

TFS

Theoretische Informatik / Formale Spezifikation

Prof. Ehrig u. Mitarbeiter/innen

WE 1331

   

TAL

Theoretische Informatik / Algorithmik u. Logik

Prof. Siefkes u. Mitarbeiter/innen

WE 1332

   

FLP

Formale Modelle, Logik und Programmierung

Prof. Mahr u. Mitarbeiter/innen

WE 1331

KI

Künstliche Intelligenz

KI

Methoden der Künstlichen Intelligenz

Prof. Wysotzki u. Mitarbeiter/innen

WE 1332

   

WBS

Wissensbasierte Systeme

Prof. Konrad u. Mitarbeiter/innen

WE 1332

   

NI

Neuronale Informationsverarbeitung

Prof. Obermayer u. Mitarbeiter/innen

WE 1331

   

INI

Informatik in Natur- und Ingenieurwissenschaften

Prof. Biedl u. Mitarbeiter/innen

WE 1331

SYS

Systemanalyse und EDV

Prof. Krallmann u. Mitarbeiter/innen

WE 1333

QM

Quantitative Methoden

ÖK

Ökonometrie

Prof. Friedrich u. Mitarbeiter/innen

WE 1333

   

STAT

Statistik und

Wirtschaftsmathematik

Prof. Kockelkorn u. Mitarbeiter/innen

WE 1333

TNA

Technisch- Naturwissenschaftliche

CG

Computer Graphics

Prof. Lemke u. Mitarbeiter/innen

WE 1330

 

Anwendungen

PDV

Prozeßdatenverarbeitung und Robotik

Prof. Hommel u. Mitarbeiter/innen

WE 1330

WVA

Wirtschafts- und

Verwaltungsorientierte

SYS

Systemanalyse und EDV

Prof. Krallmann u. Mitarbeiter/innen

WE 1333

 

Anwendungen der Informatik

AEDV

Angewandte Elektronische Datenverarbeitung

Prof. Pape u. Mitarbeiter/innen

WE 1333

   

OR

Operations Research

Prof. H.H. Weber u. Mitarbeiter/innen

WE 1333

[Inhaltsverzeichnis]

3.1. Studiengebiet Betriebs- und Kommunikationssyteme (BKS)

Das Studiengebiet ,,Betriebs- und Kommunikationssysteme" (BKS) befaßt sich mit zwei eng zusammenhängenden Bereichen der Informationstechnik: der Basis-Software für den Betrieb von Rechnern (Betriebssysteme – BKS), sowie der Hard- und Software für die Kommunikation zwischen und mit Rechnern (Kommunikationssysteme – OKS). Beide Bereiche bedürfen sowohl zur Beherrschung ihrer Komplexität als auch zur Herstellung von Interoperabilität in besonderem Maße einer Architekturbildung. Nicht zuletzt daher werden beide Bereiche wesentlich von der internationalen Standardisierung sowie im Vorfeld von internationalen Forschungsprojekten bestimmt, die diese entscheidend beeinflussen können.

 

Basisveranstaltung: Kommunikationsnetze (4 VL, WS)

Grundkonzepte der Kommunikation und Verkehrstheorie; Formale Sprachen für Kommunikationsdienste und Protokolle; Übertragungskanäle und deren Eigenschaften, Leitungs- und Paketvermittlung; Bit- und Paketsynchronisation, Telefonnetze; ISO-OSI Referenzmodell; Protokollmechanismen: Verbindungsverwaltung, Fehlererkennung, Vielfachzugriff, Wegefindung, Flußkontrolle; Klassische Netze: X-25 Netze, Lokale Netze, ISDN; Netzkopplung und Ende-zu-Ende Kommunikation; Höhere Protokollschichten und Netzdienste; Probleme der Implementierung von Kommunikationsprotokollen und Schnittstellen zur Benutzung der Kommunikationsdienste; Netzwerkmanagement.

Wegen der Nichtbesetzung des Fachgebiets KBS wird diese Lehrveranstaltung derzeit gemeinsam mit dem o.g. Fachgebiet TKN angeboten.

 

[Inhaltsverzeichnis]

3.1.1. Fachgebiet Kommunikations- und Betriebssysteme (KBS)

Die Professur für das Fachgebiet Kommunikations- und Betriebssysteme wird voraussichtlich zum Sommersemester 2001 wieder besetzt werden. Bitte beachten Sie die Aushänge beim Sekretariat (FR 6030).

 

[Inhaltsverzeichnis]

3.1.2. Fachgebiet Offene Kommunikationssysteme (OKS)

Die F&E Projekte von OKS stehen in enger Beziehung zur GMD FOKUS. In diesem Kontext agiert das Fachgebiet OKS als ein assoziiertes Kompetenzzentrum für Personal Communications & Context-aware Services in Ergänzung der existierenden FOKUS Kompetenzzentren.

Hauptforschungsrichtungen

Gestützt auf die Vision information at any place in any form at any time konzentrieren sich die Forschungsaktivitäten vom Lehrstuhl OKS auf drei wesentliche Themenbereiche:

1. Middleware Plattformen

2. Telekommunikationsanwendungen

3. Wearables und mobile Geräte

Im Bereich der Middleware Plattformen gibt es wiederum zwei Gebiete, auf die sich verschiedene Aktivitäten konzentrieren. Dies sind zum einen verteilte, agentenbasierte Plattformen, die sowohl mobile als auch intelligente Agenten unterstützen. Zum anderen sind es verteilte, objektorientierte Dienstplattformen. So wird bei OKS derzeit in Projekten CORBA als Middleware für Kommunikationssysteme eingesetzt. Bei der Betrachtung von Applikationen kann man im wesentlichen vier verschiedene Zweige identifizieren: Telekommunikationsdienste, Dienste für die persönliche Mobilität, Management Dienste und multimediale Dienste. Diese Dienstkategorien werden dabei nicht separat betrachtet, sondern in intelligente Kommunikationsumgebungen integriert.

Die Themenbereiche lassen sich auf unterschiedlichste Weise miteinander kombinieren. Bei der Entwicklung von Applikationen ergeben sich neue Anforderungen an die Plattformen, um z.B. context-aware Services zu generieren. Die Funktionalität der Plattform muss dahingehend ausgeprägt werden, dass sie in der Lage ist, mittels generischer Schnittstellen nicht nur heutige sondern auch zukünftige Applikationen zu unterstützen. Gleichzeitig müssen die Dienste auf verschiedenste Endgeräte angepasst werden. Somit kann die Zielrichtung der OKS Forschungen beschrieben werden als die Erweiterung und Integration von verteilten Objekten und mobilen Agenten, um die Entwicklung generischer Komponenten für intelligente Kommunikationsumgebungen zu ermöglichen. Solche Umgebungen versetzen mobile Benutzer in die Lage, einheitlichen Zugriff auf Dienste und individualisierte Kontrolle über ihre Erreichbarkeit zu erlangen.

Die Behandlung verschiedener Basiskonzepte bildet die Grundlage für diese Aktivitäten, u.a. Festnetze, drahtlose Netzwerke (Schmal- und Breitband), Intelligente Netzwerke (IN), Telekommunikationsmanagement (TMN), objektorientierte Middleware (CORBA), Architekturen für Informationsnetzwerke (TINA), Universal Personal Telecommunications (UPT), Mobilfunknetze der 3. Generation (UMTS), ubiquitous (allgegenwärtiges) computing, intelligente mobile Agenten (OMG MASIF / FIPA), Active Networks, Internet Technologien und mobile multimediale Informationsdienste.

Alle Forschungsschwerpunkte des Fachgebiets Offene Kommunikationssysteme werden durch entsprechende Vorlesungen und Seminare untermauert, die in den angeboten Projekten ihre Fortsetzung finden. Den Studenten wird die Möglichkeit gegeben an Forschungsaktivitäten aktiv mit-zuarbeiten, um z.B. die Anwendungen bzw. die verteilte Dienstplattform weiterzuentwickeln. Durch diese Tätigkeit wird die Grundlage für eine Diplomarbeit geschaffen.

Lehrveranstaltungen

Um eine sinnvolle Einarbeitung in diese Thematiken zu gewährleisten, hat das Fachgebiet OKS ein spezielles Curriculum entwickelt. Das Curriculum umfasst ein Semester Basislehrveranstaltung und drei Semester Vertiefungsveranstaltungen. Es besteht ausschließlich aus Lehrveranstaltungen des Informatik-Hauptstudiums. Die Vertiefungen beginnen jeweils im Sommersemester (vertiefungsorientiert nach StuPO '90) und setzen seit dem WS 97/98 auf der vom Fachgebiet TKN (FB 12) angebotenen Basislehrveranstaltung Kommunikationsnetze auf. Diese Vorlesung ersetzt die weggefallene KBS Vorlesung ISIS und ist ebenso als Basisveranstaltung (StuPO '90) anrechenbar. Das Ziel des OKS Curriculums ist es, innerhalb des Informatik-Hauptstudiums einen Themenschwerpunkt hinsichtlich der im Fachgebiet behandelten Thematiken zu setzen. Dadurch soll es den Studenten ermöglicht werden, parallel oder im Anschluss an das vierte Semester des OKS Curriculums die Diplomarbeit zu erarbeiten. Insgesamt werden dadurch nicht mehr als die für den Studienschwerpunkt vorgesehenen fünf Semester Regelstudienzeit im Informatik-Hauptstudium benötigt.

Aufbauend auf die Basis-LV TKN werden im Sommersemester 2-stündige Vorlesungen angeboten, die als Vertiefungsveranstaltungen konzipiert sind. In diesen Veranstaltungen werden den Studenten die wichtigsten Begriffe und Konzepte der von OKS behandelten Themengebiete vermittelt. Die zusätzlich angebotenen 2-stündigen Seminare geben den Studenten die Möglichkeit, Wissen zu ausgewählten Thematiken der Vorlesungen sowie zusätzlichen Themenbereichen zu vertiefen.

In den beiden sich hieran anschließenden Semestern werden weitere Vertiefungslehrveranstaltungen in Form von Projektkursen angeboten. Diese sind sowohl in ihrer inhaltlichen Ausgestaltung als auch in ihrer Lehrform (Projektkurs) an den Forschungsarbeiten des Lehrstuhls orientiert. Von den Studenten sollen im Rahmen dieser Lehrveranstaltungen sowohl konzeptionelle als auch praktische Entwicklungs- und Implementierungsarbeiten durchgeführt werden, die die Forschungsarbeiten des Fachgebietes unterstützen. Neben dem Besuch sich inhaltlich ergänzender Lehrveranstaltungen bilden diese Projekte eine intensive Vorbereitung für die Durchführung der Diplomarbeit.

Um die Thematiken des momentan nicht besetzten Fachgebietes KBS aufzunehmen, bietet OKS seit dem SS99 eine eigene Vorlesung Betriebssysteme an. In dieser werden die grundlegenden Prinzipien wie Prozessverwaltung, Speicherverwaltung, Dateisystem und Eingabe/Ausgabe erläutert. Weiterhin werden verbreitete Betriebssysteme auf die Umsetzung dieser Grundprinzipien hin untersucht.

 

OKS Vertiefungsveranstaltungen:

OKS Projektkurse:

Nach Bedarf wird ein Diplomanden- und Doktorandenseminar angeboten, in dem eingeladene Vorträge, Berichte über aktuelle Forschungsarbeiten des Fachgebiets, Referate im Rahmen von Studien- und Diplomarbeiten und Promotionen abgehalten werden (Aushänge gegenüber dem OKS Sekretariat FR 5100 beachten).

Einige Vorlesungen und Seminare werden in Kooperation mit Prof. Wolisz vom Fachgebiet Telekommunikationsnetze (TKN) am Fachbereich Elektrotechnik angeboten. Dies führt sowohl zu einer inhaltlichen Bereicherung als auch zu einer Erweiterung des Angebotes von Seminarplätzen. Generell sind OKS Veranstaltungen für Studenten der Studiengänge Informatik, Technische Informatik und Elektrotechnik konzipiert, können aber auch von Studenten anderer Studienrichtungen belegt werden.

Kombinationsmöglichkeiten

Kombinationsmöglichkeiten gibt es zu den Lehrangeboten der anderen Fachgebiete im Studiengebiet BKS. Weitere Möglichkeiten bitte beim jeweiligen Personal des jeweiligen Fachgebiets erfragen.

Studienberatung und Verbindungsperson zum Prüfungsausschuss

Prof. Dr.-Ing. Radu Popescu-Zeletin, FR 5101, Tel. 21 451, Sprechstunde nach Vereinbarung.

 

[Inhaltsverzeichnis]

3.1.3. Fachgebiet Telekommunikationsnetze (TKN)

Die Forschung und Lehre des Lehrstuhls Telekommunikationsnetze (TKN) ist dem Gebiet Informations- und Kommunikationstechnik zuzuordnen. TKN deckt hierbei ein Teilgebiet, Architekturen und Protokolle von Kommunikationsnetzen, ab. Das Lehrangebot des Lehrstuhls TKN richtet sich an Studenten des Hauptstudiums, insbesondere an die Studenten der Studiengänge Elektrotechnik, Informatik, Technische Informatik und Wirtschaftsingenieurwesen.

Das ganze Gebiet Informations- und Kommunikationstechnik zeichnet sich durch eine sehr starke Entwicklungsdynamik aus. Die Zeitabstände zwischen Entwicklung und Vorstellung neuer Generationen von technischen Systemen und Diensten sowie die Zeitabstände zwischen Vorstellung neuer Lösungen und deren flächendeckender Ausbreitung werden immer kürzer. Diese Tatsache stellt eine wesentliche Herausforderung für das Lehrangebot dar. Einerseits müssen grundlegende Konzepte, Methoden und Ansätze des Teilgebietes TKN durchdrungen werden, so dass die Absolventen für die Teilnahme an der zukünftigen Entwicklung des Gebietes gewappnet sind. Andererseits sollten die Studenten eine Möglichkeit bekommen, sich mit dem aktuellen Stand der Technik selbst vertraut zu machen. Das Lehrangebot ist daher modular aufgebaut und bietet eine Möglichkeit, den Schwerpunkt Kommunikationsnetze in unterschiedlicher Tiefe zu beherrschen.

Lehrveranstaltungen

Integrierte Veranstaltung: Kommunikationsnetze II (6 VL, SS)

Diese Veranstaltung ist eine Kombination der Veranstaltungen "Leistungsbewertung von Kommunikationsnetzen" (VL+ÜB) und dem Praktikum "Kommunikationsnetze". In der Vorlesung und der begleitenden Übung werden die methodologischen Grundlagen der quantitativen stochastischen Leistungsbewertung dargestellt. Nach einer kurzen Einführung in die allgemeine Problematik der Leistungsbereiche von Systemen werden die konzeptuellen Grundlagen von zeitbehafteten Systemen diskreter Ereignisse dargestellt. Danach werden die Methoden der simulativen Untersuchung solcher Systeme diskutiert. Darüber hinaus wird eine Einführung in markoffsche Ketten und Warteschlangensysteme als Mittel der analytischen Untersuchung diskutiert. Die Veranstaltung endet mit der Diskussion approximativer Methoden. In der Vorlesung werden weiterhin theoretische Überlegungen durch konkrete Fragestellungen aus der Welt der Kommunikationsnetze illustriert und unter Benutzung entsprechender Werkzeuge gelöst. Im Praktikum werden ausgewählte Aufgaben aus den Bereichen Treiber, Mechanismen der Sicherungsschicht, Konfiguration der Netzwerkschicht und die Ende-zu Ende Kommunikation am Beispiel von WWW selbständig bearbeitet.

Dienstqualitäten und Leistungsfähigkeit von Kommunikationsnetzen (DILEMMA) (2SE, SS)

Tutorien und Seminarvorträge zu aktuellen Internet-Forschungsthemen: Interdomain Multicust Routing & Shortcut Management; IP Mullticust über ATM - QoS & Scalierbarkeit; End-to-End Multicust – Error & Congestion Control; Push Cashing; Changing & ökonomische Aspekte.

Kommunikationsnetze und deren Leistungsbewertung (6 PJ, WS)

Gelegenheit zur aktiven Berührung mit aktuellen Forschungsthemen. In kleinen Gruppen (2-3 Personen) werden unter enger Betreuung der wissenschaftlichen Mitarbeiter ausgewählte Teilaufgaben aus der aktuellen Forschung gelöst. Die Projekte stellen eine Möglichkeit zum Sammeln von Erfahrungen in Teamarbeit und zur Einarbeitung in zur Zeit genutzte Programmierumgebungen und Werkzeuge dar.

Kommunikationstechnische Systeme (2VL, SS)

Den Schwerpunkt dieser Veranstaltung bildet der Integrationsaspekt. Es wird an mehreren Beispielen detailliert diskutiert, wie unterschiedliche Technologien und Lösungen in einem Systementwurf zusammengebracht sein können, um angestrebte Dienste effizient zu erbringen. Das Problem gegenseitiger Anpassung einzelner Mechanismen aufeinander sowie Lösungen dieser Problematik werden betont. Es werden verschiedene Technologien, Systeme und Dienste (Drahtlose LANs, Hochgeschwindigkeitsnetze, Inhouse/onboard Kommunikation, Fertigungsautomatisierung, Integration der Telefonie, Video on demand) detaillierter betrachtet. Die Auswahl der Themen im zweiten Teil der Veranstaltung kann durch Absprache mit den Teilnehmern festgelegt werden. Die Veranstaltung wird durch einige Vorträge von Gäasten aus der Industrie und 1-2 Exkursionen in Industriebetriebe ergänzt.

Kombinationsmöglichkeiten

Kombinationsmöglichkeiten gibt es zu den Lehrangeboten der anderen Fachgebiete im Studiengebiet BKS. Weitere Möglichkeiten bitte beim jeweiligen Personal des interessierten Fachgebiets erfragen.

Studienberatung und Verbindungsperson zum Prüfungsausschuß

Prof. Dr.-Ing. Adam Wolisz, FT 234, Tel. 314-22 911, Sprechstunde Mi 11 - 12 Uhr.

 

[Inhaltsverzeichnis]

3.2. Studiengebiet Datenbanken- und Informationssysteme (DIS)

Informationssysteme waren bisher vor allen Dingen Systeme zur Bereitstellung großer Datenmengen, zu deren effizienter Verwaltung und Aktualisierung und zu deren Speicherung, d.h. primär Datenbankanwendungen. Seit einiger Zeit tritt jedoch zunehmend die Nutzung geographisch oder logisch verteillter Datenbestände und deren verteilte Speicherung in den Vordergrund. Das setzt die Existenz von Rechnernetzen und Kommunikationssystemen, aber auch Methoden und Techniken zur Integration schon existierender Informationssysteme voraus.

Die entstehenden verteilten Informationssysteme dienen darüber hinaus auch in wachsendem Maße der Koordination der Zusammenarbeit von Individuen, zur koordinierten Durchführung ganzer Geschäftsabläufe und letztlich dem koordinierten Zusammenwirken unabhängig voneinander entwickelter klassischer Informationssysteme. Im Studiengebiet Datenbanken und Informationssysteme verliert deshalb die Unterscheidung zwischen Informationssystemen und Kommunikationssystemen ihren Sinn. Beide wachsen zu integrierten Informations- und Kommunikations-Infrastrukturen zusammen. Ihre Existenz ist die Voraussetzung für schon längst selbstverständliche Anwendungen wie z.B. das Abheben von Bargeld am Geldautomaten, das Buchen einer Reise im Reisebüro, das Bestellen eines Autos, die Anmeldung bei einer Meldebehörde.

Sowohl die Entwicklung neuer Anwendungen als auch die Entwicklung und der Unterhalt der zu den Anwendungen bestpassenden I+K-Infrastrukturen stellen große Herausforderungen für die Zukunft dar. Von herausragender Bedeutung ist insbesondere die Integration konventioneller Informationssysteme mit anderen Systemen, etwa

- die Integration mit Steuer- und Kontrollsystemen für technische Prozesse, um neue, besonders
anspruchsvolle Anwendungen beispielsweise im CIM/CAM realisieren zu können, oder auch

- die Integration mit Systemen zur Modellierung und Steuerung von Geschäftsprozessen in
Unternehmensstrukturen.

Die Modellierung, der Entwurf und die kontinuierliche (Weiter-)Entwicklung von integrierten I+K-Infrastrukturen sind die fachlichen Schwerpunkte des Studiengebiets DIS. Dabei werden Methoden und Techniken der Informations- und Prozeßmodellierung, der Datenhaltung und des Informationsmanagements ebenso wie Softwareentwurf und -architektur bis hin zur Objekt- und Internettechnologie behandelt.

Basisveranstaltung: Grundlagen der Informationsmodellierung (2 VL + 2 UE, WS/SS)

In dieser Lehrveransaltung wird die Darstellung realer Sachverhalte durch speicherbare Informationseinheiten behandelt. Diese "Informations-Modelle" sind die Voraussetzung für die Nutzung und die Entwicklung von Informationssystemen und Informations- und Kommunikations-Infrastrukturen. Die Basisveranstaltung vermittelt Grundlagenwissen für die Informationsmodellierung. Sie macht dazu mit Methoden und Techniken für die Entwicklung von Informationsmodellen vertraut wie z. B. mit Entity-Relationship-Modellen oder objektorientierten Modellierungstechniken. In der Lehrveranstaltung werden die Syntax und Semantik solcher Modelle vorgestellt, die Pragmatik bei der Entwicklung sehr großer Modelle anhand von Beispielen diskutiert und die Umsetzung der Modelle in Datenbankbeschreibungen vorgestellt und geübt.

Fachgebiet Computergestützte Informationssysteme (CIS)

Hauptforschungsrichtungen

Mit der Zusammenführung von Einzelsystemen zu "Informations- und Kommunikations-Infrastrukturen (I+K-Infrastrukturen)" vollzieht sich ein drastischer Wandel in der Natur solcher Systeme: Sie sind nicht mehr Produkte mit einer begrenzten Lebensdauer, sondern von prinzipiell unbegrenzter Lebensdauer. Notwendige Weiterentwicklungen, Anpassungen und Erweiterungen erfolgen durch partielle Erneuerung, durch partielle Erweiterung und durch partiellen Ersatz, ohne daß die Grundkonzeption der Infrastruktur in Frage gestellt werden kann. Mit diesem Wandel wird eine enge Verzahnung bisher noch immer eigenständiger Disziplinen wie der Organisationswissenschaft, Ingenieurwissenschaften, Informationstechnik und Kommunikationstechnik notwendig.

Für die Realisierung I+K-Infrastrukturen ist dann die Entwicklung korrespondierender softwaretechnischer Infrastrukturen notwendig. Dafür können nicht mehr nur klassische Verfahren des Software-Engineering zur Entwicklung eines Systems zur Anwendung kommen. Vielmehr treten Verfahren zur Weiterentwicklung, Restrukturierung Wiederverwendung und Integration existierender Systeme, zum reibungslosen Austausch und zur Portierung von Systemkomponenten sowie zur reibungslosen Migration der zugrundeliegenden Infrastruktur selbst in den Vordergrund.

Dazu müssen in der Software-Entwicklung unübliche Ingenieurtechniken angewendet werden, die die Verwendung standardisierter Komponenten, standardisierter Plattformen und anpaßbarer Halbfertigprodukte vorsehen.

Zur Bewältigung der in diesem Rahmen anfallenden softwaretechnischen Aufgaben fehlt es derzeit noch an geeigneten Modellierungsmethoden und Beschreibungstechniken. Die Forschungsgruppe CIS will hier durch die Fokussierung ihrer Forschung auf

- Modell- und Softwareintegration: Konzepte zur Entwicklung und Integration von heterogenen verteilten Informations- und Software-Infrastrukturen

- Continuous Software Engineering: Softwaretechnik zur kontinuierlichen Weiterentwicklung und Pflege von I+K-Infrastrukturen

einen Beitrag zur Lösung der voraussichtlich in den kommenden 10 - 20 Jahren aktuellen Fragestellungen leisten. Dementsprechend konzentrieren sich die Arbeiten auf folgende technische Gebiete:

- Moderne Konzepte zur Informationsmodellierung und Integration verschiedener Datenmodelle

- Beschreibung und Weiterentwicklung von Architekturen für Software-Infrastrukturen

- Weiterentwicklung von Konzepten zur Integration von Systemen und zum Transaktionsmanagement in integrierten Systemen

- Integration von Techniken der Datenmodellierung mit Techniken zur Prozeßbeschreibung

- Ausarbeitung von praktischen Reverse- und Re-Engineering Methoden

- Formal fundierte Methoden zur Strukturierung, Zerlegung und Restrukturierung großer Softwaresysteme

Lehrveranstaltungen

Das Lehrangebot umfaßt einerseits Lehrveranstaltungen, in denen Konzepte und Techniken erlernt, und andererseits solche, in denen diese Konzepte und Techniken in praktischen Projekten erprobt und eingeübt werden können.

Praktika

Ein sechsstündiges Software-Praktikum und ein sechsstündiges Datenbank-Praktikum sollen schon im 4. Semester des Grundstudiums mit den Prinzipien der Entwicklung größerer Softwaresysteme und der damit verbundenen Teamarbeit vertraut machen. Der Fokus dieses Praktikums liegt dementsprechend auf:

- der Analyse einer vorgegebenen Problemstellung,

- dem Erlernen einer Methode zur strukturierten Spezifikation und Entwicklung eines Softwaresystems (im Datenbank-Praktikum speziell einer umfassenden Datenbank-Applikation)

- dem Projektmanagement im Kleinen, also der Aufteilung der Arbeit und Lösung einer Aufgabe in mehreren Untergruppen.

Vorlesung

Im Hauptstudium werden Lehrveranstaltungen zu zwei Vertiefungsrichtungen angeboten:

Die eine Vertiefungsrichtung umfaßt Lehrveranstaltungen, in denen Kenntnisse und Erfahrungen zur Nutzung und zum Betrieb von Informationssystemen sowie von I+K-Infrastrukturen erworben werden können. In der zweiten Vertiefungsrichtung werden Lehrveranstaltungen angeboten, die Kenntnisse und Erfahrungen zur Entwicklung von I+K-Infrastrukturen und den sie tragenden Software-Infrastrukturen vermitteln.

Seminare und Projekte

Im Hauptstudium werden neben Vorlesungen zu jeder der Vertiefungsrichtungen auch Seminare und Projekte angeboten. Seminare dienen der Erarbeitung eines neuen Stoffes. Projekte dienen dem Einüben der Nutzung erworbenen Wissens zur Lösung praktischer Probleme. In Projekten werden - die bereits im Praktikum eingeübten - Techniken zur systematischen Analyse, Spezifikation und Entwicklung größerer Softwaresysteme auf eine praxisnahe Aufgabenstellung angewendet. Seminare und Projekte stellen ergänzende Lehrveranstaltungen zur Bildung eines Studienschwerpunktes im Studiengebiet Datenbanken und Informationssysteme dar.

Projekte führen in der Regel zur Identifikation von Themenstellungen für Diplomarbeiten.

Möglichkeiten der Kombination mit anderen Fachgebieten

Gruppen des Fachbereichs Informatik an der TU Berlin, mit denen eine starke Kooperation stattfindet und deren Arbeiten mit denen der Gruppe CIS zahlreiche Querbezüge aufweist, sind u.a.:

- SWT im Bereich des Softwareentwurfs (Studiengebiet SSG)

- TFS im Bereich der formalen Spezifikationsmethoden (Studiengebiet THI)

- OKS im Bereich der verteilten Systeme (Studiengebiet BKS)

Studienberatung und Verbindungsperson zum Prüfungsausschuß

Prof. Dr.-Ing. H. Weber, E-N 729, Tel.: 314-23 555, Sprechstunde Mo 12 - 13 Uhr nach vorheriger Vereinbarung

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3.3. Studiengebiet Informatik und Gesellschaft (IG)

Das Studiengebiet Informatik und Gesellschaft befindet sich - mehr noch als die meisten anderen Gebiete - in einer Phase des Auf- bzw. Umbaus. Mittlerweile beteiligen sich drei Fachgebiete maßgeblich an der Durchführung der Lehrveranstaltungen (siehe 3.3.1., 3.3.2. und 3.3.3.); viele andere Fachgebiete führen einzelne Seminare zu diesen Themen, aber außerhalb des Studiengebietes durch. Dies entspricht der Bedeutung des Gebiets, in dem die Beziehung zwischen der Informatik und ihren Anwendungen untersucht wird; insofern kommen die zentralen Fragestellungen des Fachgebiets in allen Lehrveranstaltungen der Informatik vor oder sollten dies zumindest.

Informatik und Gesellschaft umfaßt alle Themen zwischen den Polen Mensch und (informationstechnische) Maschine (Mikrobereich) sowie Gesellschaft und Informationstechnik (Makrobereich). An diesen Bereichen orientieren sich die Lehrveranstaltungen des Studiengebiets; insbesondere gibt es zwei verschiedene Basisveranstaltungen: Der Makrobereich ist Schwerpunkt des Wintersemesters, während im Sommersemester der Mikrobereich im Vordergrund steht.

Es wird empfohlen, sich bei der Organisation des Studienschwerpunkts auf Lehrveranstaltungen aus jeweils einem der drei Fachgebiete zu konzentrieren; da es aber vielfältige Beziehungen zwischen den verschiedenen Bereichen gibt, sollten ergänzend einzelne Veranstaltungen der anderen Fachgebiete gewählt werden.

Basisveranstaltungen:

a. Information Rules (4 SWS, IV; alle 2 Semester, jeweils im WS)

Die Informatik-Studierenden, denen wir begegnen, jobben häufig bereits während ihres Studiums in Computerläden, erstellen Webseiten für Firmen, beraten Unternehmen oder führen selbst welche. Man kann nicht behaupten, daß sie wie Mönche im abgeschlossenen «Kloster Universität» ihren Studien nachgehen – und das ist ja gut so! Dabei machen sie Erfahrungen, daß informatische Problemlösungen meist untrennbar mit ökonomischen, politischen und auch rechtlichen Problemstellungen verbunden sind.

Die Basisveranstaltung will versuchen, auf diesen Erfahrungen aufzubauen, und die für Informatiker und Informatikerinnen unerläßlichen Grundlagen aus Ökonomie, Politik und Recht zu vermitteln. Behandelte Themen umfassen: Elektronische Verträge, Marktmacht und Monopole (z.B. der «Fall Microsoft»); Open Source und Informationszugang; Datenschutz und Kryptoregulierung. Wir bemühen uns, auch tagesaktuelle Fälle aufzugreifen.

Die Veranstaltung wird als integrierte Veranstaltung angeboten, in der eher vorlesungsorientierte und eher übungsorientierte Teile ineinander übergehen.

 

b. Angewandte Informatik, Arbeitswelt und Verantwortung / Geistige und soziale Fragen der Informatik (4 SWS, 2 VL + 2 UE, alle 2 Semester jeweils im SS)

Informatikerinnen/Informatiker sind im Studium und in ihrer späteren Tätigkeit in ein komplexes Netz von gesellschaftlichen Anforderungen und Auswirkungen, wissenschaftlichen Ansprüchen und Bezügen, persönlicher Verantwortung und Motivation eingebunden; die Auseinandersetzung damit soll den Blick für Freiräume und Grenzen, für Voraussetzungen und Folgen des eigenen Handelns schärfen. Diese Fähigkeiten sind insbesondere im Zusammenhang mit der Gestaltung von Arbeitsprozessen und Arbeitsplätzen von Bedeutung. In der ersten Veranstaltung werden Fragen der Gestaltung von Arbeitstätigkeiten und Arbeitsmitteln unter den Gesichtspunkten menschengerechter Arbeit, der Qualifizierung für solche Arbeitstätigkeiten sowie problematischer Rationalisierungsfolgen (wie etwa Arbeitlosigkeit) behandelt. In der zweiten geht es allgemeiner um die Entwicklung informatischer Systeme, Methoden und Sichtweisen im sozialen Umfeld und um Probleme der Formalisierung. In beiden Veranstaltungen werden die gesellschaftliche Verantwortung und die Geschlechterverhältnisse diskutiert.

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3.3.1. Fachgebiet Informatik und Gesellschaft (IG)

Hauptforschungsrichtungen

Den Kern der Forschungsaktivitäten bildet eine empirische Auseinandersetzung mit dem Internet, das wir als verallgemeinerungsfähiges Modell der Informationsgesellschaft betrachten.

Uns interessieren folgende Fragen:

1. Welche Regularien für welche Probleme haben sich für welche sozialen Sachverhalte im Internet herausgebildet?

2. Welche technischen, organisatorischen, sozialen und rechtlichen Sachverhalte garantierten das Funktionieren dieser Regularien?

3. Wie läßt sich das entstandene und immer weiter entstehende Wissensgeflecht parametrisieren für ein übergreifendes Konzept einer Wissensordnung?

Diese Fragestellungen unterstellen, daß es notwendig, sinnvoll und unerläßlich ist, unsere modernen Gesellschaften jedenfalls auch über den Begriff des Wissens auf den Begriff zu bringen.

Wir haben unser Forschungsthema in VIER Hauptblöcke unterteilt, die in den Veranstaltungen des Fachgebiets sowohl von verschiedenen Seiten als auch in ihren Interdependenzen angegangen werden:

INTERNET (EMPIRIE)

INTERNET GOVERNANCE

SOFTWAREPATENTE UND GEISTIGES Eigentum

EUROPÄISCHE INTEGRATION

 

Lehrveranstaltungen

Das Fachgebiet bietet einen Ausschnitt dessen, was im In- und Ausland zur Zeit unter dem Oberbegriff "Informatik und Gesellschaft" gelehrt wird. Aufbauend auf der Basisveranstaltung "Information Rules" können als Vertiefung besucht werden:

- Internet Governance (4 SWS IV; alle 2 Semester, jeweils im SS).

- Seminar zu aktuellen Datenschutzthemen (2 SWS SE; das Seminar hält der Berliner Datenschutzbeauftragte)

- Projekte zu wechselnden Themen (6 SWS, PJ; alle 2 Semester jeweils im SS).

Im Rahmen der Aktion Jean Monnet der Europäischen Kommission, Brüssel bietet das Fachgebiet Lehrveranstaltungen zu Fragen der Europäischen Integration an.

Im regelmäßigen Turnus findet statt:

- Europäische Union – Rechtsordnung, Politik und Kultur (4 SWS, IV; alle 2 Semester jeweils im WS)

- Europäische Union, Teil 2 (alle 2 Semester jeweils im SoSe)

Die Veranstaltungen richten sich an Informatikerinnen und Informatiker, sind aber offen für Hörerinnen und Hörer aller Fachbereiche.

Kombinationsmöglichkeiten mit anderen Fachgebieten

Die Veranstaltungen des Fachgebietes Offene Kommunikationssysteme (OKS) sind eine wertvolle Grundlage für die Untersuchung gesellschaftlicher Aspekte und Strukturen offener Kommunikationssysteme in den Veranstaltungen des Fachgebiets.

Andere Kombinationen sind denkbar, sollten aber in einer persönlichen Rücksprache festgelegt werden. Dies gilt insbesondere für Studierende, die einen juristischen Schwerpunkt im Studium legen wollen.

Das Fachgebiet bemüht sich, die Lehrveranstaltung gemeinsam mit der Einheit «Informatik in Bildung und Gesellschaft» am Institut für Informatik der Humboldt-Universität zu Berlin (Prof. Dr. Wolfgang Coy) durchzuführen.

Studienberatung und Verbindungsperson zum Prüfungsausschuß

Prof. B. Lutterbeck, Raum FR 5502, Tel. 314 - 73420/1, Sprechstunde Mi 11-13 Uhr.

 

[Inhaltsverzeichnis]

3.3.2. Fachgebiet Arbeitspsychologie und Arbeitspädagogik (APA)

Hauptforschungsrichtungen

Die Forschung betrifft Fragestellungen nach Konsequenzen technologischer Entwicklungsprozesse für den arbeitenden Menschen und der Entwicklung von Analyseinstrumenten, von Mindestanforderungen und von Leitlinien für die Arbeitsgestaltung im Zusammenhang mit technologischen, insbesondere informationstechnischen Entwicklungen. Mit solchen Fragestellungen steht nicht die Beurteilung von persönlichen Eigenschaften menschlicher Individuen im Vordergrund, sondern es geht um Eigenschaften der Arbeitsbedingungen - die Anforderungen an das Arbeitshandeln stellen - und deren Beurteilung im Hinblick auf Kriterien menschengerechter Arbeit.

Lehrveranstaltungen

Die Hauptstudiums-Lehrveranstaltungen beginnen jeweils im SS mit der Basisveranstaltung "Angewandte Informatik, Arbeitswelt und Verantwortung / Geistige und soziale Fragen der Informatik" (siehe 3.3.).

- Vertiefung: Arbeitsanalyse von EDV-gestützten Arbeitstätigkeiten (4 SWS; alle 2 Semester im WS).

- Projekt: EDV-Schulung im Beruf (6 SWS, alle 2 Semester im WS).

- Seminare: Der Prozeß der Arbeitsgestaltung (alle 2 Semester im SS). Weitere Seminare zum Fachgebiet finden statt, sofern eine ausreichende Stellenausstattung vorhanden ist.

Hinweis: Im Rahmen des Nebenfachs "Arbeitspsychologie und Arbeitspädagogik" werden weitere Lehrveranstaltungen angeboten.

Kombinationsmöglichkeiten mit anderen Fachgebieten

Außer mit den Fachgebieten IG und TAL des Studiengebiets "Informatik und Gesellschaft" sind Kombinationen mit den Studiengebieten "Wirtschafts- und Verwaltungsorientierte Anwendungen" und "Softwaretechnik und Systemgestaltung" sinnvoll.

Studienberatung und Verbindungsperson zum Prüfungsausschuß

Prof. Dr. Walter Volpert, Raum TEL 1013, Tel.: 314-25069, Sprechzeiten nach Vereinbarung.

 

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3.3.3. Fachgebiet Theorie Der Informatik/Algorithmik und Logik (TAL)

Hauptforschungsrichtungen

In der Theoretischen Informatik untersucht man mathematische Modelle, mit denen man Sachverhalte und Methoden der Informatik formalisieren kann. Zu einer Theorie der Informatik gehört mehr; man untersucht auch die nichtformalisierten und nichtformalisierbaren Anteile informatischen Arbeitens und die Wechselwirkungen zwischen informatischem Handeln und gesellschaftlichen Bedingungen, zwischen menschlichem Leben und durch Informatik möglich gewordener Welt. So sind wir in einem Interdisziplinären Forschungsprojekt "Sozialgeschichte der Informatik" unter Beteiligung vieler anderer Fachgebiete der TU der Entwicklung dieser Beziehungen nachgegangen. Auf diese Weise versuchen wir, die Möglichkeiten und Grenzen der Informatik zu verstehen. - Für den Bezug zur Theoretischen Informatik und für das Fachgebiet "Algorithmik und Logik" siehe 3.7.2.

Lehrveranstaltungen (im Studiengebiet IG; zum Studiengebiet THI siehe 3.7.2.)

Anknüpfend an die Basisveranstaltung "IGeistige und soziale Fragen der Informatik" behandeln wir in integrierten Veranstaltungen (IV, 4 SWS), Seminaren (SE, 2 oder 4 SWS) und Projekten (PJ, 6 SWS) Themen wie:

- Sozialgeschichte der Informatik

- Geschlechterverhältnisse in der Informatik

- Verantwortung der Informatikerinnen und Informatiker

- Lehren und Lernen in der Informatik

- Ökologische Orientierung in der Informatik

- Theorie der Formalisierung

 

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3.4. Studiengebiet Programmiersprachen und -systeme (PSS)

Basisveranstaltung: Programmiersprachen und -systeme (2 VL + 2 UE), WS + SS

Die Lehrveranstaltung soll eine Orientierung im Studiengebiet Programmiersprachen und -systeme geben und exemplarisch die methodischen Grundlagen darstellen, auf denen Programmiersprachen und ihre Systeme aufgebaut sind.

 

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3.4.1. Fachgebiet Übersetzerbau und Programmiersprachen (ÜBB)

Hauptforschungsrichtungen

Die Forschungsaktivitäten der Gruppe ÜBB konzentrieren sich auf die Gebiet des Designs und der Implementierung deklarativer Entwurfs-, Implementierungs- und Dokumentationssprachen sowie der zugehörigen Unterstützungssysteme, Vorgehensmodelle und Methodik:

Lehrveranstaltungen

- Übersetzerbauprojekt I, 6 SWS PJ, WS

- Übersetzerbauprojekt II, 6 SWS PJ, SS

- Seminar Übersetzerbau und Programmiersprachen , 2 SE, WS, SS

- Programmierpraktikum, 2 VL + 4 PR, WS

- Entwicklung korrekter Programme, 2 VL + 2 UE, SS

- Fortgeschrittene Techniken funktionaler Programmierung, 2 VL + 2 UE, SS

Kombinationsmöglichkeiten mit anderen Fachgebieten

Von der Thematik ergeben sich enge fachliche Zusammenhänge zu Lehrveranstaltungen der Lehreinheiten "Programmiersprachen und Compiler", "Formale Modelle, Logik und Programmierung", "Formale Spezifikation", "Algorithmik und Logik" sowie "Softwaretechnik".

Studienberatung und Verbindungsperson zum Prüfungsausschuß

Prof. Peter Pepper, FR 5031, Tel. 314-73470, Sprechstunde: Do 12 - 13 Uhr

 

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3.4.2. Fachgebiet Formale Modelle, Logik und Programmierung (FLP)

Hauptforschungsrichtungen

Die Einheit 'Formale Modelle, Logik und Programmierung' (FLP) besteht seit dem Sommersemester 86 am Fachbereich. Sie wurde bis zum Sommersemester 96 unter dem Namen 'Funktionales und Logisches Programmieren' geführt. Der Namenswechsel ist Ausdruck einer Veränderung in den Arbeitsschwerpunkten der Einheit. Der Themenbereich der Funktionalen und Logischen Programmierung, der Mitte der 80er Jahre eine dominierende Rolle in der Informatik spielte, ist mittlerweile zum Standard des Informatik-Grundstudiums geworden und wurde in der Forschung weitgehend von anderen Themen abgelöst. Bedingt durch die Technologieentwicklung der letzten 10 Jahre und beeinflußt von großen Projektvorhaben in den Bereichen der offenen verteilten Informationssysteme und der maschinellen Sprachverarbeitung, an denen die Einheit FLP maßgeblich beteiligt war, sind Fragestellungen der Modellierung in den Vordergrund getreten. Modellierung bezeichnet hier die Erfassung und formale Repräsentation von Gegenständen. Die Konzepte der Modellierung stehen dabei in einem engeren Zusammenhang zum Gegenstand als dies üblicherweise bei einer Spezifikations- oder Programmiersprache der Fall ist.

Die Einheit FLP beschäftigt sich deshalb mit Konzepten und Techniken der Modellierung, mit Logiken und deren Anwendung, sowie mit Konzepten, Sprachen und anwendungsorientierten Methoden der Programmierung. Ziel der Arbeit der Einheit ist es, einerseits die mathematischen Grundlagen der Modellierung und Formalisierung und andererseits deren Pragmatik in Anwendungen zu studieren und in Forschung und Lehre zu vertreten. Die Arbeit des Fachgebiets wird durch anwendungsnahe Projekte in den Bereichen der Wissensrepräsentation, der Informationsdienste, der Informationsmodellierung und der maschinellen Verarbeitung natürlicher Sprache ergänzt.

Die Forschung in der Einheit FLP ist an grundlegenden Fragestellungen orientiert, vor deren Hintergrund aktuelle und spezifische Themen bearbeitet werden. Diese grundlegenden Fragestellungen zielen auf die Entwicklung einer pragmatischen Theorie der Modellierung und Formalisierung, die nicht nur mathematisch und konzeptionell, sondern auch durch Anwendungserfahrung und interdisziplinäre Zusammenarbeit gestützt wird.

Zum Fachgebiet FLP gehört seit 1987 die Projektgruppe KIT. Prof. Mahr, der Leiter von FLP/KIT, ist an einer größeren Zahl von Kooperations- und Technologietransferprojekten beteiligt.

 

Forschungsaktivitäten

In der Einheit FLP werden zur Zeit folgende Fragestellungen bearbeitet:

- Nichtwohlfundierte Mengenlehre und imprädikative Wahrheitstheorien

- Kalkültheorie für Propositionen, Typisierung und Deklarationen

- Konzeptmodelle für die Beschreibung großer Systeme

- Offene verteilte maschinelle Sprachübersetzung.

In der Projektgruppe KIT werden zur Zeit folgende Projekte durchgeführt:

- KIT-VM 11, ein Teilprojekt des BMBF-Verbundprojekts 'Verbmobil' mit der Aufgabe der semantischen Auswertung und der Wissensverarbeitung bei der maschinellen Übersetzung gesprochener Sprache in Zusammenhang mit Partnern aus Universitäten und Industrie

- KIT-Coordina, EU/Esprit, Von Modellen zur Koordination zu Anwendungen.

- KIT-MaMuth, eine von der VW-Stiftung geförderte interdisziplinäre Nachwuchsgruppe für mathematische Musiktheorie.

Lehrangebot

Die Einheit FLP bietet Lehrveranstaltungen im Grund- und Hauptstudium des Studiengangs Informatik sowie im Service an. Die Lehre ist in den drei Studiengebieten 'Theoretische Informatik' (THI), 'Programmiersprachen und Systeme' (PSS) und 'Datenbanken und Informationssysteme' (DIS) zugeordnet. Berührungspunkte gibt es zu den Studiengebieten 'Softwaretechnik und Systemgestaltung' (SSG), 'Künstliche Intelligenz' (KI) sowie 'Betriebs- und Kommunikationssysteme' (BKS).

(1) Lehrveranstaltungen im Grundstudium:

- Theoretische Grundlagen der Informatik 3

- Praktikum Objektorientierte Progammierung

- Praktikum Logische Programmierung

(2) Lehrveranstaltungen im Service:

- Einführung in die Computerlinguistik (auch im Informatikstudium anrechenbar)

- Theoretische Informatik für Technische Informatiker

- Praktikum Objektorientierte Progammierung

(3) Lehrveranstaltungen im Hauptstudium:

- Objektorientierte Programmierung und Modellierung

- Logische Programmierung

- Grundlagen und Konzepte von Programmiersprachen

- Vertiefungsveranstaltungen in Theorie (z.B. Typtheorie, Lambda-Kalkül)

- Offene und Verteilte Anwendungssysteme

- Semantik und Sprachverarbeitung

- Angewandte Logiken

- KIT-Kolloqium.

Studienberatung und Verbindungsperson zum Prüfungsausschuß

Prof. Dr. Bernd Mahr, FR 6075 Tel.: 314-73540/1, Sprechstunde Mo 14.30-16.00 Uhr (nach Voranmeldung).

Weitere Anprechpartner

Dr. Wilhelm Weisweber, FR 6080, Tel. 73608.

Dr. Robert Tolksdorf, FR 6071, Tel. 25184.

 

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3.4.3. Fachgebiet Programmiersprachen und Compiler (PC)

Hauptforschungsrichtungen

Graphen und Sprachen: Strukturanalyse, Repräsentationen, Algorithmen:

Es werden Strukturen von Graphen analysiert mit dem Ziel, kanonische Repräsentationen und effiziente Algorithmen zu finden. Zusammenhänge zwischen formalen Sprachen und Graphen werden untersucht, insbesondere Fragen der zyklischen Komplexität.

Fehlertolerierende Rechensysteme:

Konstruktion selbstdiagnostizierender und selbstkorrigierender Systeme. Analyse und automatische Korrektur semantischer Fehler.

Compiler Generatoren:

Es werden verschiedene Formalisierungen von Compilern und ihre Implementierungen untersucht. Zentrales Hilfsmittel ist eine vollständige Implementierung der Erweiterten Affix-Grammatiken (EAG), die als universelles Beschreibungsmittel für Compiler-Generatoren aufgefaßt werden können. Eine kalküleinheitliche formale Beschreibung von kontextfreien Mehrpass-Compilern ist Konstruktionswerkzeug für die Formalisierung von Compilern mit reichhaltiger Statischer Semantik, die der/dem Benutzerin/Benutzer als Compiler-Beschreibungs-Sprachen zur Verfügung steht.

Lehrveranstaltungen

In der Lehreinheit PC werden folgende Lehrveranstaltungen regelmäßig angeboten:

- (SAG) Spezielle Algorithmen auf Graphen (6SWS; 4 VL + 2 UE)

- (SA) Syntaxanalyse (6 SWS, 4 VL + 2 UE)

- (CG) Compiler-Generierung (4 SWS, 2 VL + 2 UE)

- (INF) Information (4 SWS, 4 VL)

- (SEM) Seminar (2 SWS)

Kombinationen mit Lehrveranstaltungen anderer Fachgebiete

Naturgemäß bestehen sehr enge fachliche Zusammenhänge zu Lehrveranstaltungen des Fachgebietes ÜBB. Andere Zusammenhänge ergeben sich z.B. zwischen Teilgebieten der Künstlichen Intelligenz (Verarbeitung Natürlicher Sprachen) und der LV "Syntaxanalyse". Für eine allgemeine fächerübergreifende Kombination von Lehrveranstaltungen sei auf eine Beratung durch die Dozentinnen/Dozenten verwiesen.

Studienberatung und Verbindungsperson zum Prüfungsausschuß

Prof. B. Eggers, FR 5525, Tel. 314-73 190, Sprechstunde nach Vereinbarung.

 

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3.5. Studiengebiet Rechnerentwurf und -Architektur (REA)

Basisveranstaltungen:

Rechnersysteme, 2VL + 2PR, WS

Grundlagen: Daten- und Steuerpfad, Mikroprogrammierung, Fließbandverarbeitung, Befehlsliste u. Adressierungsformen, RISC- und CISC-Prozessoren, superskalare Prozessoren, Spezialarchitekturen, Parallelrechner, Speicherhierarchie, Caches, virtueller Speicher, Speichermedien, Rechnernetze, hardwarenahe Software.

Die Vorlesung wird durch ein Programmierpraktikum ergänzt. Die hierzu verwendeten Übungssysteme sind mit dem RISC-Prozessor SPARC CY7C601 aufgebaut.

Rechnertechnologie, 2VL + 2UE, SS

Entwurfsstile digitaler Systeme, Gate-Arrays, programmierbare Logik, Standardzellen, Logiksynthese unter phys. Aspekten, Dekomposition, Zustandsminimierung, Technologiemapping.

 

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3.5.1. Fachgebiet Rechnerorganisation und Schaltswerksentwurf (ROSW)

Hauptforschungsrichtungen

Die Gruppe Rechnerorganisation und Schaltwerksentwurf befaßt sich mit Hardware-Implementierungen von Algorithmen. Dabei stehen im Mittelpunkt des Interesses:

1. Die Entwicklung von Beschreibungsmitteln und Entwurfswerkzeugen zur Generierung digitaler Schaltungen.

2. Die Konzeptionierung und Realisierung virtueller Prozessoren unter Berücksichtung einer guten Implementierbarkeit mittels realer Standardprozessoren sowie der Möglichkeit, solche Prozessorarchitekturen ggf. in Hardware umzusetzen.

Lehrveranstaltungen

- Prinzipien der Rechnerstrukturen – Prozessororganisation (WS, 2 VL + 2 UE): Elementare informationsverarbeitende Maschinen. Aufwands-, geschwindigkeits- und durchsatzoptimale Systeme. Prozessorentwurf und Mikroprogrammierung. Rechner mit reduziertem Befehlssatz (RISCs) und komplexem Befehlssatz (CISCs). Höhere Prozessorfunktionen im Zusammenwirken mit der Assemblerprogrammierung.

- Prinzipien der Rechnerstrukturen – Ein-/Ausgabeorganisation (SS, 2 VL + 2 UE): Aufbau und Funktionsabläufe der an der Ein-/Ausgabe beteiligten Systemkomponenten mit Schwerpunkt auf der Datenübertragung, Adreßraumaufteilung, Prozessorinterrupt, Busarbitration. Ein-/Ausgabe mit Interfaces, Controllern, Peripheriebussen.

- Prinzipien der Rechnerstrukturen – Bus- und Speicherorganisation (SS, 2 VL): Bussysteme: Funktionen, Hierarchien. Speicherzugriffe: Byte-Ordering, Misalignment, dynamische Busbreite, Maßnahmen zur Beschleunigung. Caches: Strukturen, Lade-, Aktualisierungs- und Ersetzungsstrategien, Kohärenz. MMUs: ein- und mehrstufige Adreßumsetzung.

- Prozessorarchitekturen (SS, 2 VL): Moderne Prozessor- und Rechnerarchitekturen. Exemplarische Behandlung anhand leistungsfähiger Mikroprozessoren, Datenflußrechner und Parallelrechner.

- Prozessorarchitekturen – Ausgewählte Prozessoren (SS, 2 SE): Referate zur Funktionsweise moderner Prozessoren, z.B. DEC Alpha, PowerPC, R10000, Pentium III, Merced und microdata.

- Speichertechnik (WS, 2 VL): Speicherung in Natur und Technik, Irreversibilität und Energie, Möglichkeiten und Grenzen. Halbleiterspeicher (RAM, ROM usw.); magnetische Verfahren (Band, Diskette usw.), Codierungen, EDC, ECC; optische Speicher (Film, CD-ROM usw.). Historische, biologische und zukünftige Prinzipien.

- Allgemeine Grundlagen der Information SS (2VL): Es werden u.a. behandelt: Was ist, wie wirkt Information? Stoff, Energie, Information als Modelle? Information mit und ohne Träger. Verhältnis Hardware und Geist, kontinuierlich und diskret. Das Zeichen als Basis für Code, Komprimierung und Manipulieren. Informationstheorie, Wahrnehmen und Erkennen.

- Entwurf und Synthese applikationsspezifischer Schaltungen (WS, 2 VL + 2 UE): Umsetzung algorithmischer Beschreibungen in Hardwarekomponenten. Silicon-Compiler, Interfacesynthese, Programmierschnittstelle, Resource-Sharing, Multizustandsoperationen, Datenpfad- und Steuerpfadsynthese, synthesegerechte Verhaltensbeschreibung in VHDL, programmierbare Logikbausteine.

- Controllerbau-Projekt (6 PJ ab SS 01): Spezifikation, Entwurf, VHDL-Modellierung, VHDL-Simulation und VHDL-Synthese eines 8-Bit-Mikrocontrollers. Entwicklung und Implementierung eines Cross-Assemblers in C/C++. Implementierung eines Monitorprogramms für ein auf dem 8-Bit-Mikrocontroller basierendes Rechnersystem.

- RISC-Prozessor-Praktikum (WS, 2 PR): Hardwarestruktur und Programmieraspekte des 32-Bit-SPARC-Prozessors Cypress CY7C600. Praktische Programmierübungen in Assembler.

- Mikrocontroller-Praktikum (WS, 4 PR, ab SS 2001).

Kombinationsmöglichkeiten mit anderen Fachgebieten

Die angegebenen Lehrveranstaltungen können kombiniert werden entweder mit Lehrveranstaltungen von Fachgebieten, die den Einsatz von Mikroprozessoren in allen möglichen Anwendungsbereichen zum Inhalt haben oder mit Lehrveranstaltungen des Fachgebiets Rechnertechnologie.

Studienberatung und Verbindungsperson zum Prüfungsausschuß

Prof. Dr. Liebig, Zi FR 3049, Tel.: 314-73 130, Sprechzeit Di 12-13 Uhr.

 

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3.5.2. Fachgebiet Rechnertechnologie (RT)

Hauptforschungsrichtungen

Die Entwicklung der Mikroelektronik in Richtung Höchstintegration hat von der Realisierung einfacher logischer Grundfunktionen zur Implementierung ganzer Systeme geführt. Diese Steigerung des Integrationsgrades fordert im Entwurf digitaler Systeme u.a. folgende zwei Forschungsschwerpunkte heraus:

- Qualitätssteigerung und Bewältigung der Systemkomplexität durch Entwurfsautomatisierung,

- Entwurf und Umsetzung neuer Anwendungsgebiete für den Hardwarebereich.

Ohne leistungsfähige CAD-Werkzeuge ist heutzutage kein innovativer Systementwurf mehr durchführbar, so daß die Qualität der Entwurfssoftware direkt die Leistungseigenschaften der Systeme widerspiegelt. Der gesteigerte Integrationsgrad wird genutzt zur Erhöhung der Verarbeitungsgeschwindigkeit durch Parallelstrukturen und zur Implementierung neuer komplexer Systeme bis hin zur Hardwarerealisierung vollständiger Softwareprogramme, was u.a. in der digitalen Signalverarbeitung ein aktuelles Thema ist.

Im Rahmen dieser Problemstellungen befaßt sich das Fachgebiet "Rechnertechnologie" mit der Entwurfsmethodik von Digitalsystemen und den dazu erforderlichen CAD-Werkzeugen (Software und Hardware), insbesondere der Logik- und Schaltkreissynthese. Anwendungsbereiche in der Hardware sind u.a. der Entwurf von Digitalfiltern (MPEG) unter Einsatz von Signalprozessoren und FPGAs.

Lehrveranstaltungen

Zur Vorbereitung auf die Lehrveranstaltungen des Hauptstudiums empfiehlt sich die Belegung des Hardware-Praktikums im Grundstudium.

- Hardware-Praktikum (6 PR; SS; GS Informatik-Praxis, z.Z. ausgesetzt)

- Rechnertechnologie (2 VL + 2 UE; SS; Basisveranstaltung REA)

- Komponenten digitaler Systeme (2VL+2UE; WS; Vertiefungsveranstaltung REA))

- Architektur und Entwurf höchstintegrierter Systeme (6PJ, SS; Projekt REA)

- Methoden und Werkzeuge des Harware-Entwurfs (2 SE; SS; Seminar REA)

- Entwurfsautomatisierung digitaler Systeme (2 VL + 2 UE; WS; Vertiefungsveranstaltung REA)

Diplomarbeiten:

Die Themen für Diplomarbeiten entstammen den aufgeführten Forschungsschwerpunkten und basieren auf den Kenntnissen einzelner Lehrveranstaltungen.

Die Implementation von Softwarearbeiten erfolgt vorwiegend in C auf UNIX-Systemen. Für den Entwurf digitaler Systeme stehen leistungsfähige Simulatoren und Synthesewerkzeuge auf VHDL-Basis zur Verfügung.

Kombination mit Lehrveranstaltungen anderer Fachgebiete

Weitere Kombinationen mit Lehrveranstaltungen aus den Bereichen

- Logischer Entwurf, Rechnerarchitektur, Mikroprozessortechnik

- Kommunikationssysteme, Nachrichtenübertragung

- Elektronik/Mikroelektronik (FB 12)

bieten sich als Ergänzung an.

Studienberatung und Verbindungsperson zum Prüfungsausschuß

Prof. Dr.-Ing. H.-U. Post, FR 3051, Tel. -73 410, Sprechstunde Di 11-12 Uhr.

 


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