Modulhandbuch Master Research in Computer & Systems Engineering

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1 Modulhandbuch Master Research in Computer & ystems Engineering rüfungsordnungsversion: 2012 Erstellt am: Donnerstag 08 Mai 2014 aus der O Datenbank der TU Ilmenau

2 Inhaltsverzeichnis Name des Moduls/Fachs 1.F 2.F 3.F 4.F 5.F 6.F 7.F Abschluss L Fachnr. Basic tudies RCE F 25 Control Engineering L 30min Information ystems L 30min Mobile Communication Networks L 20min oftware & ystems Engineering L Theoretical Computer cience L 30min Advanced tudies RCE F 20 Advanced Database ystems L Cellular Communication ystems L 30min Complex Embedded ystems L ystem Identification L 30min ystems Optimization L 30min ystems ecurity L 20min UMT Networks L 20min Lab Training RCE MO 8 Lab Training RCE L Research roject RCE F 15 Research roject RCE L Research eminar RCE MO 8 Research eminar RCE L Research eminar RCE L Group tudies RCE F 8 Group tudies RCE L oft kills RCE MO 6 Allgemeinsprache DaF MO Research kills eminar RCE L Masterarbeit RCE F 30 Kolloquium zur Master-Arbeit L 30min MaA wissenschafliche Arbeit MA

3 Master Research in Computer & ystems Engineering 2012 Basic tudies RCE Modulnummer: Modulverantwortlich: Univ.-rof. Dr.-Ing. habil. Kai-Uwe attler Modulabschluss: Fachprüfung/Modulprüfung generiert Lernergebnisse Nachdem tudierende die eranstaltungen dieses Moduls besucht haben, verfügen sie über grundlegende Kenntnisse in allen Kernbereichen des tudiengangs. ie verstehen Aufbau, Grundprinzipien und Anwendung von Informations- und Kommunikationssystemen, Grundlagen des Entwurfs und der Analyse von Algorithmen, rinzipien der Regelungs- und ystemtechnik sowie des oftwareentwurfs. ie sind in der Lage, Methoden und Ansätze aus diesen Bereichen zu bewerten und zur Lösung konkreter roblemstellungen anzuwenden. orraussetzungen für die Teilnahme keine keine eite 3 von 44

4 Master Research in Computer & ystems Engineering 2012 Basic tudies RCE Control Engineering Fachabschluss: rüfungsleistung mündlich 30 min prache: Englisch Fachnummer: rüfungsnummer: Fachverantwortlich: Univ.-rof. Dr.-Ing. habil. u Li W nach Fachsemester Lernergebnisse / Kompetenzen Die tudierenden können Turnus:Wintersemester 1.F 2.F 3.F 4.F 5.F 6.F 7.F die Grundlagen, roblemstellungen und Methoden der Regelungs- und ystemtechnik/technische Kybernetik klassifizieren, ystembeschreibungen ableiten, Methoden zur ystemanalyse anwenden, die tabilität sowie einschleifige Regelkreise für industrielle rozesse analysieren. orkenntnisse Grundlagen der Mathematik, hysik, Elektrotechnik, Maschinenbau Inhalt Modeling of linear processes: Modeling with differential equations Linearization of nonlinear systems tate space model Laplace transformation: Laplace transformation of typical functions roperties of Laplace transformation Transfer function Analysis of control systems in time domain: Dynamics of different plants Responses due to typical input signals Functions of typical controller tability analysis Medienformen räsentation, orlesungsskript, Tafelanschrieb Literatur flichtkennz.: flichtfach Art der Notengebung: Gestufte Noten Leistungspunkte: 5 Workload (h): 150 Anteil elbststudium (h): 116 W: 3.0 Fakultät für Informatik und Automatisierung Fachgebiet: 2212 eite 4 von 44

5 R. C. Dorf, R. H. Bishop. Modern Control ystems. earson K. Ogata. Modern control engineering. earson Mündliche rüfung, 30 min. verwendet in folgenden tudiengängen Master Research in Computer & ystems Engineering 2012 eite 5 von 44

6 Master Research in Computer & ystems Engineering 2012 Basic tudies RCE Information ystems Fachabschluss: rüfungsleistung mündlich 30 min prache: Englisch Fachnummer: rüfungsnummer: Fachverantwortlich: Univ.-rof. Dr.-Ing. habil. Kai-Uwe attler Turnus:Wintersemester Leistungspunkte: 5 Workload (h): 150 Anteil elbststudium (h): 116 W: 3.0 Fakultät für Informatik und Automatisierung Fachgebiet: W nach Fachsemester Lernergebnisse / Kompetenzen 1.F 2.F 3.F 4.F 5.F 6.F 7.F Nach dem Besuch dieser eranstaltung verstehen die tudierenden die Grundprinzipien von Datenbanksystemen. ie kennen die chritte des Entwurfs von Datenbanken und können die relationale Entwurfstheorie beschreiben. Weiterhin können sie deklarative Anfragen in QL formulieren sowie Integritätsbedingungen definieren. Die tudierenden kennen die Aufgaben und rinzipien der einzelnen DBM-Komponenten sowie deren Zusammenwirken. ie können verschiedene Techniken zur peicherung und erwaltung großer Datenbestände sowie zur erarbeitung von Anfragen erklären. Die tudierenden sind in der Lage, gegebene praktische roblemstellungen zu analysieren, im ER-Modell zu modellieren und in einer relationalen Datenbank abzubilden sowie die Relationenalgebra und QL zur Anfrageformulierung zu nutzen. ie können die verschiedenen Techniken zur Datenverwaltung, Anfrage- und Transaktionsverarbeitung hinsichtlich ihrer orund Nachteile für verschiedene Einsatzzwecke bewerten. orkenntnisse keine Inhalt Introduction; Conceptual Modeling: Entity-Relationship Model, Mapping ER chemas to Relations; Relational Database Theory: Functional Dependencies, Normal Forms, Relational Model and Relational Algebra; QL and Database rogramming; torage and File tructures: Indexing, B-Trees; Query rocessing: Query Operators, Query Optimization; Transaction rocessing & Recovery, erializability, Locking, Locking, Recovery trategies Medienformen orlesung mit räsentation und Tafel, Handouts, Moodle Literatur Garcia-Molina, Ullman, Widom: Database ystems The Complete Book, earson/rentice Hall, 2009 mündliche rüfung (30 min) im rüfungszeitraum verwendet in folgenden tudiengängen Master Research in Computer & ystems Engineering 2012 flichtkennz.: flichtfach Art der Notengebung: Gestufte Noten 2254 eite 6 von 44

7 Master Research in Computer & ystems Engineering 2012 Basic tudies RCE Mobile Communication Networks Fachabschluss: rüfungsleistung mündlich 20 min prache: Englisch Fachnummer: rüfungsnummer: Fachverantwortlich: Univ.-rof. Dr.-Ing. habil. Andreas Mitschele-Thiel W nach Fachsemester Lernergebnisse / Kompetenzen orkenntnisse Basics of Mobile Communication Networks Inhalt flichtkennz.: flichtfach Art der Notengebung: Gestufte Noten Turnus:Wintersemester Leistungspunkte: 5 Workload (h): 150 Anteil elbststudium (h): 116 W: 3.0 Fakultät für Informatik und Automatisierung Fachgebiet: 1.F 2.F 3.F 4.F 5.F 6.F 7.F The course provides an in-depth understanding of research issues in advanced (mobile) communication networks. The course is research-oriented and focuses primarily on the mobility management and Qo management for mobile systems. In addition, the course introduces some future systems and technologies, such as ad-hoc networks and cognitive radio. Furthermore, the course gives an overview of self-organization and its impact on future communication systems Wireless Transmission Medium Access chemes IEEE Ad Hoc Networks Mobility Management TC/I Quality of ervice Cognitive Radio Networks Mobile network Evolution elf Organization Medienformen - presentation of slides - drawings on white board - discussions Literatur Jochen chiller: Mobile Communications, second edition, earson Education Limited, 2003; selected scientific articles. eite 7 von 44

8 verwendet in folgenden tudiengängen Master Research in Computer & ystems Engineering 2012 eite 8 von 44

9 Master Research in Computer & ystems Engineering 2012 Basic tudies RCE oftware & ystems Engineering Fachabschluss: rüfungsleistung alternativ prache: Englisch Fachnummer: rüfungsnummer: Fachverantwortlich: Univ.-rof. Dr.-Ing. Armin Zimmermann W nach Fachsemester Lernergebnisse / Kompetenzen flichtkennz.: flichtfach Art der Notengebung: Gestufte Noten Turnus:Wintersemester Leistungspunkte: 5 Workload (h): 150 Anteil elbststudium (h): 116 W: 3.0 Fakultät für Informatik und Automatisierung Fachgebiet: 1.F 2.F 3.F 4.F 5.F 6.F 7.F Fachkompetenz: Die tudierenden verstehen fortgeschrittene robleme und Lösungsansätze für den Entwurf komplexer oftwaresysteme und ihrer technischen Anwendungen. ie kennen gängige funktionale und nichtfunktionale Anforderungen an oftwaresysteme und sind in der Lage, aus ihnen Entwurfsentscheidungen abzuleiten. Methodenkompetenz: Die tudierenden sind fähig, geeignete Entwurfs-, Modellierungs- und Bewertungsverfahren für komplexe oftaresysteme auszuwählen und auf konkrete roblemstellungen anzuwenden. ozialkompetenz: Die tudierenden sind in der Lage, selbständig größere thematische zusammenhängende Literaturabschnitte zu den Themen der eranstaltung durchzuarbeiten und zu erschließen. ie können aus der Literatur orträge zu ergänzenden Themen halten orkenntnisse Bachelor in Computer cience, Computer Engineering or equivalent Inhalt Introduction to advanced topics in oftware Engineering and ystems Engineering Introduction and Overview of Topics ystems Engineering elected Topics in oftware Engineering elected Topics in Model-Based ystems Engineering (erformance Evaluation) Medienformen resentation slides, literature Literatur ommerville: oftware Engineering (9th revised edition. International ersion) M. Ajmone Marsan, G. Balbo, G. Conte,. Donatelli and G. Franceschinis: Modelling with Generalized tochastic etri Nets (Wiley 1995) INCOE ystems Engineering Handbook, 2000 Blanchard, Fabrycky: ystems Engineering and Analysis (rentice Hall 2006) Cassandras/Lafortune: Introduction to Discrete Event ystems eite 9 von 44

10 uccessful completution and grading is based on - 70% oral exam (20 min) - 30 % individual talks by students verwendet in folgenden tudiengängen Master Research in Computer & ystems Engineering 2012 eite 10 von 44

11 Master Research in Computer & ystems Engineering 2012 Basic tudies RCE Theoretical Computer cience Fachabschluss: rüfungsleistung mündlich 30 min prache: Englisch Fachnummer: rüfungsnummer: Fachverantwortlich: Univ.-rof. Dr. Martin Dietzfelbinger W nach Fachsemester Lernergebnisse / Kompetenzen orkenntnisse Basic Data tructures, Calculus, Discrete tructures Inhalt flichtkennz.: flichtfach Art der Notengebung: Gestufte Noten Turnus:Wintersemester Leistungspunkte: 5 Workload (h): 150 Anteil elbststudium (h): 116 W: 3.0 Fakultät für Informatik und Automatisierung Fachgebiet: 1.F 2.F 3.F 4.F 5.F 6.F 7.F Fachkompetenz: The students know the basic principles of the design and the analysis of algorithms: correctness and running time. They know the o notation and their use for analyzing running times. They know basic number theoretical algorithms (addition, multiplication, division, modular multiplication, modular exponentiation, greatest common divisor), they know basic primality tests and the RA scheme. The students know the divide-and-conquer paradigm with the master theorem (and its proof) and the most important examples like Karatsuba s algorithm, trassen s algorithm, Mergesort, Quicksort, and the Fast Fourier Transform. They know basic techniques for orienting oneself in graphs and digraphs: BF, DF, Kosaraju s algorithm for strongly connected components. They know Dijkstra s algorithm for calculating shortest paths in graphs, and the data type priority queue with its most important implementation techniques binary heap and d-ary heap. Out of the family of greedy algorithms they know Kruskal s algorithm and rim s algorithm for the problem of a mimimum spanning tree, including the correctness proof and the runtime analysis including the use of the union find data structure. As another greedy algorithm they know Huffman s algorithm for an optimal binary code. In the context of the dynamic programming paradigm the students know the principal approach as well as the specific algorithms for Edit distance, all-pairs shortest paths (Floyd-Warshall), single-source shortest paths with edge lengths (Bellman-Ford), knapsack problems and matrix chain multiplication. They know the basic definitions and facts from N-completeness theory, in particular the implications one gets (if <> N) from the fact that a search problem is N-complete as well as central examples of Ncomplete problems. Methodenkompetenz: The students can formulate the relevant problems and can describe the algorithms that solve the problems. They are able to carry out the algorithms for example inputs, to prove correctness and analyze the running time. They are able to apply algorithm paradigms to create algorithms in situations similar to those treated in the course. They can explain the significance of the concept of N-completeness and identify some selected N-complete problems. Fibonacci numbers and their algorithms, Big-O notation, multiplication, division, modular addition and multiplication, fast exponentiation, 8extended) Euclidean algorithm, primality testing by Fermat s test (with proof) and by Miller-Rabin (without proof), generating primes, cryptography and the RA system (with correctness proof and runtime analysis). The divide-andconquer scheme, Karatsuba multiplication, the master theorem (with proof), Mergesort, Quicksort, polynomial multiplication and Fast Fourier Transform. Graph representation. Exploring graphs and digraphs by BF and (detailed) DF. Acyclicity test (with proof), topological ordering. trongly connected components by Kosaraju s algorithm (with proof). hortest paths by Dijkstra s algorithm (with proof), priority queues as auxiliary data structure. The greedy paradigm. Minimum spanning trees 2242 eite 11 von 44

12 by Kruskal s algorithm (with union-find data structure) and the rim/jarnik algorithm (with correctness proof). Huffman encoding, with priority queue, correctness proof. The dynamic programming paradigm. Examples: edit distance, chain matrix multiplication, knapsack with and without repetition, shortest paths (Floyd-Warshall and Bellman-Ford). olynomial search problems, class N, N-complete problems. ignificance of the notion. Central examples: atisfiability, Clique, vertex cover, traveling salesperson, graph coloring. Medienformen Blackboard, slide projection, exercise sheets, Moodle platform for communication. Literatur *. Dasgupta, C. H. apadimitriou, U.. azirani, Algorithms, McGraw Hill, 2006 (rime textbook) * T. Cormen, C. Leiserson, R. Rivest, C. tein, Introduction to Algorithms, econd Edition, MIT ress * edgewick, Algorithms, Addison Wesley. (Any edition will do, with or without specific programming language.) verwendet in folgenden tudiengängen Master Research in Computer & ystems Engineering 2012 eite 12 von 44

13 Master Research in Computer & ystems Engineering 2012 Advanced tudies RCE Modulnummer: Modulverantwortlich: Univ.-rof. Dr.-Ing. habil. Kai-Uwe attler Modulabschluss: Fachprüfung/Modulprüfung generiert Lernergebnisse Nach dem Besuch von eranstaltungen aus diesem Modul verfügen die tudierenden über fortgeschrittene Kenntnisse in den gewählten Gebieten. ie können roblemstellungen und Lösungen aus diesem Bereichen erklären und bewerten. Die tudierenden sind in der Lage, die vermittelten Methoden für praktische Aufgabenstellungen anzuwenden und darauf aufbauend eigene Lösungen zu entwickeln. orraussetzungen für die Teilnahme Basic tudies keine eite 13 von 44

14 Master Research in Computer & ystems Engineering 2012 Advanced tudies RCE Advanced Database ystems Fachabschluss: rüfungsleistung alternativ prache: Englisch Fachnummer: rüfungsnummer: Fachverantwortlich: Univ.-rof. Dr.-Ing. habil. Kai-Uwe attler Turnus:ganzjährig Leistungspunkte: 5 Workload (h): 150 Anteil elbststudium (h): 116 W: 3.0 Fakultät für Informatik und Automatisierung Fachgebiet: W nach Fachsemester Lernergebnisse / Kompetenzen 1.F 2.F 3.F 4.F 5.F 6.F 7.F tudierende, die diese eranstaltung besucht haben, verstehen fortgeschrittene Aspekte von Datenbanksystemen wie die erwaltung raumbezogener Daten, Web-scale Data Management sowie Data Warehousing und Data Mining. ie können Techniken zur Modellierung aber auch zu Implementierung von roblemstellungen aus diesen Domänen erklären und bewerten. Die tudierenden sind in der Lage, Datenmanagementlösungen für konkrete Aufgaben aus diesen Bereichen anzuwenden und entwickeln. orkenntnisse L Information ystems Inhalt patial Data Management: patial concepts and representation of spatial objects, patial access methods, Query processing; Web-cale Data Management: irtualization & Multi-Tenancy, Consistency models, Qo, data partitioning, replication, DHTs, MapReduce; Data Warehousing and Data Mining: Data warehouse architecture, multidimensional data modeling, Query processing in data warehouses: QL & MDX; Data Mining Medienformen orlesung mit räsentation und Tafel, Handouts, Moodle Literatur Garcia-Molina, Ullman, Widom: Database ystems The Complete Book, earson/rentice Hall, 2009 Rigaux, choll, oisard: patial Databases with Applications to GI,Morgan Kaufman, hekhar, Chawla: patial Databases A Tour, rentice Hall, Kumar, teinbach, Tan: Introduction to Data Mining, Addison Wesley, Lehner, attler: Web-cale Data Management for the Cloud, pringer, mündliche rüfung (30 min) im rüfungszeitraum verwendet in folgenden tudiengängen Master Research in Computer & ystems Engineering 2012 flichtkennz.: flichtfach Art der Notengebung: Gestufte Noten 2254 eite 14 von 44

15 Master Research in Computer & ystems Engineering 2012 Advanced tudies RCE Cellular Communication ystems Fachabschluss: rüfungsleistung mündlich 30 min prache: Englisch Fachnummer: rüfungsnummer: Fachverantwortlich: Univ.-rof. Dr.-Ing. habil. Andreas Mitschele-Thiel W nach Fachsemester Lernergebnisse / Kompetenzen Turnus:Wintersemester 1.F 2.F 3.F 4.F 5.F 6.F 7.F The course enables students to understand the functionalities and structure of UMT systems.it enables students to unterstand network and protocol aspects of the system. Main topics are the network architechture, network elements, protocols, and services in UMT systems.the course allows students to understand main functions as mobility management, radio resource allocation, link and session management, Qo aspects, as well as authentification, authorisation, and accounting. To understand the development of UMT also GM and its data extension GR are treated as they are the fundamentals of UMT. The course also introduces newer developments as HA, LTE and AE. orkenntnisse Communication protocols and networks, basics of mobile communications Inhalt - Basics of mobile communications - GM and GR - UMT Architecture - Mobility management - Connection and session management - Wideband CDMA - Management of radio resources - UMT radio access system - UMT services - High-peed acket Access (HA) - Long-Term Evolution (LTE) - ystem Architecture Evolution (AE) Medienformen resentations with beamer, presentation slides Literatur flichtkennz.: flichtfach Art der Notengebung: Gestufte Noten Leistungspunkte: 5 Workload (h): 150 Anteil elbststudium (h): 105 W: 4.0 Fakultät für Informatik und Automatisierung Fachgebiet: - Kaaranen, Ahtiainen, Laitinen, Naghian, Niemi. UMT Networks Architecture, Mobility and ervices. Wiley, chiller. Mobile Communications (German and English). Addison-Wesley, Holma, Toskala. WCDMA for UMT. revised edition, Wiley, Dahlmann, arkvall, köld. 4G: LTE/LTE-Advanced for Mobile Broadband, A, tefania esia, Issam Toufik, Matthew Baker. LTE - The UMT Long Term Evolution: From Theory to ractice 2235 eite 15 von 44

16 verwendet in folgenden tudiengängen Master Communications and ignal rocessing 2013 Master Informatik 2013 Master Ingenieurinformatik 2009 Master Research in Computer & ystems Engineering 2012 eite 16 von 44

17 Master Research in Computer & ystems Engineering 2012 Advanced tudies RCE Complex Embedded ystems Fachabschluss: rüfungsleistung alternativ prache: Englisch Fachnummer: rüfungsnummer: Fachverantwortlich: Univ.-rof. Dr.-Ing. Armin Zimmermann W nach Fachsemester Lernergebnisse / Kompetenzen flichtkennz.: flichtfach Art der Notengebung: Gestufte Noten Turnus:ommersemester Leistungspunkte: 5 Workload (h): 150 Anteil elbststudium (h): 116 W: 2.0 Fakultät für Informatik und Automatisierung Fachgebiet: 1.F 2.F 3.F 4.F 5.F 6.F 7.F Fachkompetenz: Die tudierenden verstehen detailliert Aufbau und Funktionsweise von komplexen eingebetteten Rechnersystemen. Die tudenten verstehen die in eingebetteten ystemen zu beachtenden Echtzeit-, Kommunikations- und softwaretechnischen Aspekte. Die tudierenden sind fähig, icherheit, Zuverlässigkeit und Leistungsverbrauch beim Entwurf zu berücksichtigen. Die tudenten haben Kenntnisse in der Entwurfsdomäne Automotive. Methodenkompetenz: Die tudierenden sind in der Lage, Methoden des ystementwurfs, des modellbasierten Entwurfs und des Hardware-oftware- Codesigns auf konkrete roblemstellungen anzuwenden. Die tudierenden sind in der Lage, verschiedene Methoden für unterschiedliche Anwendungsgebiete zu bewerten. ystemkompetenz: Die tudierenden entwerfen und validieren auszugsweise komplexe eingebettete Rechnersysteme für konkrete Einsatzszenarien. ozialkompetenz: Die tudierenden sind in der Lage, praktische roblemstellungen des Entwurfs in der Gruppe zu lösen orkenntnisse Finished 1st semester courses of RCE Inhalt 1. Introduction, Motivation 2. Aspects of ystem Design 3. Model-Based Design 4. Real-Time ystems 5. cheduling 6. afety and Reliability 7. oftware Design for Embedded ystems 8. Hardware-oftware-Codesign 9. Computer Architecture of Embedded ystems 10. Communication ystems 11. Energy Consumption 12. Automotive Embedded ystems Medienformen lides Literatur Are publicized on the web site and in the lecture rimär: Eigenes Material (Online und Copyshop) ekundär: Empfehlungen in der orlesung Allgemein: Webseite (dort auch gelegentlich aktualisierte Literaturhinweise und Online-Quellen). Wayne Wolf: Computers as Components (Kaufmann 2001) eite 17 von 44

18 Alan Burns and Andy Wellings: Real-time systems and programming languages (Addison-Wesley 2001) Jane Liu: Real-Time ystems (also online) Jim E. Cooling: oftware engineering for real-time systems (Addison-Wesley 2001) uccessful completuion and grading is based on - 70% written exam (90 min) - 30 % individual talks by students verwendet in folgenden tudiengängen Master Research in Computer & ystems Engineering 2012 eite 18 von 44

19 Master Research in Computer & ystems Engineering 2012 Advanced tudies RCE ystem Identification Fachabschluss: rüfungsleistung mündlich 30 min prache: Fachnummer: rüfungsnummer: Fachverantwortlich: W nach Fachsemester Lernergebnisse / Kompetenzen flichtkennz.: flichtfach Art der Notengebung: Gestufte Noten Turnus:ommersemester Leistungspunkte: 5 Workload (h): 150 Anteil elbststudium (h): 116 W: 3.0 Fakultät für Informatik und Automatisierung Fachgebiet: 1.F 2.F 3.F 4.F 5.F 6.F 7.F 2211 orkenntnisse Inhalt Medienformen Literatur verwendet in folgenden tudiengängen Master Research in Computer & ystems Engineering 2012 eite 19 von 44

20 Master Research in Computer & ystems Engineering 2012 Advanced tudies RCE ystems Optimization Fachabschluss: rüfungsleistung mündlich 30 min prache: Englisch Fachnummer: rüfungsnummer: Fachverantwortlich: Univ.-rof. Dr.-Ing. habil. u Li W nach Fachsemester Lernergebnisse / Kompetenzen Die tudierenden können orkenntnisse Inhalt flichtkennz.: flichtfach Optimierung des Designs und des Betriebs industrieller rozesse Turnus:Wintersemester 1.F 2.F 3.F 4.F 5.F 6.F 7.F Grundlagen der Mathematik, hysik, Elektrotechnik; Control Engineering Art der Notengebung: Gestufte Noten Leistungspunkte: 5 Workload (h): 150 Anteil elbststudium (h): 105 W: 4.0 Fakultät für Informatik und Automatisierung Fachgebiet: die Grundlagen, roblemstellungen und Methoden der statischen und dynamischen rozessoptimierung klassifizieren, Methoden und Werkzeuge anwenden, unterschiedliche roblemstellungen und mathematische Herleitungen analysieren und generieren optimale arameter und teuerungen berechnen sowie Anwendungsfälle für industrielle rozesse analysieren, entwickeln und bewerten. Lineare und Nichtlineare rogrammierung Mixed-Integer Optimierung Anwendung von Optimierwerkzeugen (GAM) am Rechner raktische Anwendungsbeispiele Lineare rogrammierung: Theorie der linearen rogrammierung, Freiheitsgrad, zulässiger Bereich, graphische Darstellung/Lösung, implexmethode, Dualität, Mischungsproblem, optimale roduktionsplanung. Nichtlineare Optimierung: Konvexitätsanalyse, robleme ohne und mit Nebenbedingungen, Optimalitätsbedingungen, Methode des goldenen chnitts, das Gradienten-, Newton-, Quasi-Newton-erfahren, robleme mit Nebenbedingungen, Kuhn-Tucker-Bedingungen, Q- erfahren (equentiell Quadratische rogrammierung), Active-et-Methode, Approximation der Hesse-Matrix, Anwendung in der optimalen Auslegung industrieller rozesse. Mixed-Integer Nichtlineare rogrammierung (MINL): Mixed-Integer Lineare und Nichtlineare rogrammierung (MIL, MINL), Branch-and-Bound-Methode, Master-roblem, Optimierungssoftware GAM, Anwendung im Design industrieller rozesse. Indirekte erfahren 2212 eite 20 von 44

21 ariationsverfahren, Optimalitätsbedingungen Maximum-rinzip Dynamische rogrammierung Riccati-Optimal-Regler Direkte erfahren Methoden zur Diskretisierung, Orthogonale Kollokation Lösung mit nichtlinearen rogrammierungsverfahren imultane und equentielle erfahren Anwendungsbeispiele Medienformen räsentation, orlesungsskript, Tafelanschrieb Literatur U. Hoffmann, H. Hofmann: Einführung in die Optimierung, erlag Chemie, Weinheim, 1982 T. F. Edgar, D. M. Himmelblau: Optimization of Chemical rocesses, McGraw-Hill, New York, 1989 Teo, K. L., Goh, C. J., Wong, K. H: A Unified Computational Approach to Optimal Control roblems. John Wiley & ons, New York, 1991 C. A. Floudas: Nonlinear and Mixed-Integer Optimization, Oxford University ress, 1995 L. T. Biegler, I. E. Grossmann, A. W. Westerberg: ystematic Methods of Chemical rocess Design. rentice Hall, New Jersey, 1997 M. apageorgiou: Optimierung, Oldenbourg erlag, München, 2006 J. Nocedal,. J. Wright: Numerical Optimization, pringer-erlag, 1999 D. G. Luenberger. Introduction to Dynamic ystems. Wiley A. C. Chiang. Elements of Dynamic Optimization. McGraw-Hill D.. Bertsekas. Dynamic rogramming and tochastic Control. Academic ress R. F. tengel. Optimal Control and Estimation. Dover ublications J. Macki. Introduction to Optimal Control Theory. pringer D. G. Hull. Optimal Control Theory for Applications. pringer Mündliche rüfung, 30 min. verwendet in folgenden tudiengängen Master Research in Computer & ystems Engineering 2012 eite 21 von 44

22 Master Research in Computer & ystems Engineering 2012 Advanced tudies RCE ystems ecurity Fachabschluss: rüfungsleistung mündlich 20 min prache: Englisch Fachnummer: rüfungsnummer: Fachverantwortlich: Univ.-rof. Dr.-Ing. habil. Winfried Kühnhauser Turnus:ommersemester Leistungspunkte: 5 Workload (h): 150 Anteil elbststudium (h): 105 W: 4.0 Fakultät für Informatik und Automatisierung Fachgebiet: W nach Fachsemester Lernergebnisse / Kompetenzen 1.F 2.F 3.F 4.F 5.F 6.F 7.F Fachkompetenz: Die tudierenden erwerben fortgeschrittene Kenntnisse über Design und Implementierung verteilter ysteme, wobei die chwerpunkte auf verteilten Algorithmen und ystemsicherheit liegen. ie werden hierdurch in die Lage versetzt, verteilte ysteme für komplexe Anwendungsszenarien zu konzipieren und entwickeln. Methodenkompetenz: Die tudierenden verfügen über das Wissen, Entwurfs- und Analysemethoden anzuwenden, mit denen grundlegende nichtfunktionale ystemeigenschaften erreicht und nachgewiesen werden. ystemkompetenz: Die tudierenden verstehen verteilte ysteme als strukturierte ysteme aus Komponenten mit individuellen Aufgaben und hochgradig komplexen Beziehungen und verstehen das Zusammenwirken dieser Komponenten und der aradigmen, Methoden, Algorithmen und Architekturprinzipien, die dieses Zusammenwirken organisieren. orkenntnisse Bc Computer cience, especially - algorithms and complexity, -automata and formal languages, - operating systems, - networks, -discrete structures Inhalt The second part focuses on methodological engineering of security properties of distributed systems based on security policies and their formal models. In an early stage of the engineering process formal security models are used for the precise and unambiguous representation of security policies which then are analyzed by static model checking and simulative model execution. uccessful models afterwards are transformed via specification languages into executable code which finally is integrated into a system's trusted computing base. Course topics are requirements analysis security policies and formal security models model engineering security mechanisms security architectures Medienformen Handouts, apers, Books Literatur see website of course flichtkennz.: flichtfach Art der Notengebung: Gestufte Noten 2255 eite 22 von 44

23 oral exam (20 min) verwendet in folgenden tudiengängen Master Research in Computer & ystems Engineering 2012 eite 23 von 44

24 Master Research in Computer & ystems Engineering 2012 Advanced tudies RCE UMT Networks Fachabschluss: rüfungsleistung mündlich 20 min prache: Englisch Fachnummer: rüfungsnummer: Fachverantwortlich: Univ.-rof. Dr.-Ing. habil. Andreas Mitschele-Thiel W nach Fachsemester Lernergebnisse / Kompetenzen Turnus:Wintersemester 1.F 2.F 3.F 4.F 5.F 6.F 7.F The students study the functionalities and structure of UMT and LTE systems. The main focuses of the lecture are the network and protocol aspects of the system. Main topics of the lecture are the network architechture, network elements, protocols, and services in UMT systems. The most important system functionalities which are considered are the mobility management, the radio resource allocation, the link and session management, Qo aspects, as well as authentification, authorisation, and accounting. To understand the development of UMT also GM and its data extension GR are treated as they are the fundamentals of UMT. The course also introduces new developments as HA, LTE and AE. Radio aspects are not a main topic of the lecture and are only mentioned, where they influence the functionality and structure of the network. orkenntnisse Communication protocols and networks, basics of mobile communications Inhalt - Basics of mobile communications - GM and GR - UMT Architecture - Mobility management - Connection and session management - Wideband CDMA - Management of radio resources - UMT radio access system - UMT services - High-peed acket Access (HA) - Long-Term Evolution (LTE) - ystem Architecture Evolution (AE) Medienformen - resentations witrh beamer - resentation slides - Drawing on whiteboard - Discussions Literatur flichtkennz.: flichtfach Art der Notengebung: Gestufte Noten Leistungspunkte: 5 Workload (h): 150 Anteil elbststudium (h): 116 W: 3.0 Fakultät für Informatik und Automatisierung Fachgebiet: 2235 eite 24 von 44