Institut für Informatik

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1 Institut für Informatik 1. Forschungsprojekte Projekttitel: Ansätze zur Bewertung formaler Verifizierungen von Hardware Wissenschaftliche Siemens AG -Prof. Dr. W. Büttner, Universität Bremen - Prof. Dr. Rolf Zusammenarbeit: Drechsler Fördereinrichtung: Industrie Laufzeit: Kurzbeschreibung: Im Projekt, die in enger Zusammenarbeit mit der Firma Infineon Inc. erfolgt, wird nach Ansätzen gesucht, die es erlauben, die Vollständigkeit eines Satzes von Eigenschaften, mit denen eine Spezifikation einer sequentiellen Schaltung mittels Modellüberprüfung verifiziert wird, zu überprüfen. Stichwörter: Circuit Design, Hardware, Hardware Entwurf, Schaltkreisentwurf Projekttitel: Der gläserne Computer Fördereinrichtung: Haushalt Laufzeit: Kurzbeschreibung: Im Rahmen des Projektes wird eine interaktive Lehr- und Lernumgebung geschaffen, mit der die Funktionsweise eines Rechners erklärt werden soll. Die Plattform wird nach Fertigstellung sowohl in Lehrveranstaltungen des Grundstudiums des Studienganges Informatik (Diplom) integriert als auch im Rahmen von Weiterbildungsmassnahmen eingesetzt. Stichwörter: Lehre, Medien; neue, Multimedia, Prozessor, Rechnerarchitektur Projekttitel: Electronic Notetaking der Grundvorlesungen der Technischen Informatik Laufzeit: Kurzbeschreibung: Der Lehrstuhl für Technische Informatik plant Vorlesungen, Übungen und Seminare mit "Authoring On the Fly" Werkzeugen aufzuzeichnen. Die Aufzeichnung einer Live-Präsentation synchronisiert hierbei die Folien, die Sprache, die Telepointer-Aktionen des Dozenten und die an den Folien während der Präsentation erfolgten Annotationen. Über das vorliegende, vom Land finanzierte Projekt erfolgte die Anschaffung eines Multimedia-Seminar- und Übungsraums (Smartboard, Seite 1

2 Beamer, PC, Audio-Anlage mit mehreren Funkmikrofonen) und die Bezahlung von wissenschaftlichen Hilfskräften, die die Aufzeichnungen nachzubearbeiten haben. Stichwörter: Aufgezeichnet bzw. nachbearbeitet werden/wurden die Vorlesungen zu "Rechnerorganisation und -architektur", "Einführung in die Hardwarebeschreibungssprache VHDL", "Synthese, Verifikation und Test digitaler Schaltkreise" und "Physical Design integrierter Schaltungen", sowie die Übungen zu der Lehrveranstaltung "Rechnerorganisation und -architektur" als auch ein Seminar zu den "Grundlagen von Kommunikationsnetzen". Lehre, Medien; neue, Multimedia, Online, Telematik Projekttitel: Internet-Portal für die Landes-DV-Kommission (LDVK) und den Fachbeirat für Multimedia in Lehre und Studium des Landes Sachsen-Anhalts Laufzeit: Kurzbeschreibung: Im Rahmen des Projektes wird in Absprache mit dem Fachbeirat Multimedia in Lehre und Studium des Landes Sachsen-Anhalt, der Landes-DV-Kommission und dem Kultusministerium ein Datenbank-gestütztes Internet-Portal spezifiziert und realisiert, das zum einen in einem öffentlichen Teil Aufgaben im Sinne einer Öffentlichkeitsarbeit übernimmt, zum anderen in einem geschützten Teil, die Gremienarbeit erleichtern soll. Stichwörter: Das Vorhaben wird in 2003 mit 384 Stunden und im Jahre 2004 mit 96 Stunden wissenschaftliche Hilfskräfte durch das Land unterstützt. Im Jahre 2002 wurden über das Projekt notwendige Beschaffungen in Höhe von circa 2000 EUR realisiert. Internet-Portal Projekttitel: Methoden der formalen Verifikation sequentieller Schaltungen und regulär aufgebauter Schaltungen für seminumerische Algorithmen Wissenschaftliche Universität Freiburg - Prof. Dr. Bernd Becker, University Princeton - Prof. Zusammenarbeit: Dr. Sharad Malik Laufzeit: Kurzbeschreibung: Entwicklung von Verfahren zur Formalen Verifikation von kombinatorischen und sequentiellen Verfahren. Schwerpunkt der Arbeiten Seite 2

3 Stichwörter: bilden BDD- und BMD-basierte Verfahren. Circuit Design, Hardware, Hardware Entwurf, Schaltkreisentwurf Projekttitel: Multimediale Ausstattung des Universitätszentrums Informatik der Universität Halle Laufzeit: Kurzbeschreibung: Im Rahmen des Projektes wurde die Grundausstattung, die multimediale Präsentationshardware betreffend, des im November 2001 gegründeten Universitätszentrum Informatik der Martin-Luther-Universität Halle-Wittenberg angeschafft. Insbesondere wurden 10 Sets von Beamer und Laptops angeschafft, die semesterweise bzw. kurzfristig an Dozenten der Universität ausgeliehen werden können. Stichwörter: Ausleihe, Beamer, Notebook Projekttitel: ULI - Universitärer Lehrverbund Informatik Wissenschaftliche ETH Zürich, Fernuniversität Hagen, Universität Aachen, Universität Zusammenarbeit: Darmstadt, Universität Freiburg, Universität Hannover, Universität Karlsruhe, Universität Mannheim, Universität Saarbrücken, Universität Trier Fördereinrichtung: Bund Laufzeit: Kurzbeschreibung: Aufbau eines rechnergestützten, breitgefächerten, universitären Informatikstudiums im Verbund von Präsenz- und Fernstudium. Anbieter sind 11 Universitäten aus Deutschland und der Schweiz. Stichwörter: e-learning, Lehre, Medien; neue, Multimedia, Online, Telematik Projekttitel: Wavelet-basierte Bildkomprimierung und deren Hardwarerealisierung Fördereinrichtung: Haushalt Laufzeit: Kurzbeschreibung: Entwicklung von Hardware-Algorithmen zur verlustfreien und verlustbehafteten Bildkomprimierung. Besonders im Mittelpunkt stehen hierbei Wavelet-basierte Verfahren, die die Grundlage für den neuen JPEQ2000 Standard bilden. Stichwörter: Bildkomprimierung, Field Programmable Gate Array, FPGA, image compression, JPEQ2000, Wavelet Seite 3

4 Projektleiter: Prof. Dr. Thomas Rauber Projekttitel: Compilerwerkzeuge für die modulare Entwicklung von parallelen Programmen im Bereich des wissenschaftlichen Rechnens Laufzeit: Kurzbeschreibung: Gegenstand des Projektes ist das Erstellen von Compilerwerkzeugen, die das Ableiten von parallelen Programmen aus dem Bereich des wissenschaftlichen Rechnens auf der Basis eines systematischen Ableitungsprozesses unterstützen sollen. Im Laufe des Ableitungsprozesses werden aus einer mathematischen Beschreibung der zu implementierenden Methode nacheinander eine Modulspezifikation, ein paralleles Rahmenprogramm und eine parallele Implementierung abgeleitet. Stichwörter: Compilerwerkzeug, parallele Programme Projektleiter: Prof. Dr. Thomas Rauber Projekttitel: Programmorientierte Kostenmodelle für Speicherhierarchien Laufzeit: Kurzbeschreibung: Gegenstand des geplanten Forschungsvorhabens ist die Untersuchung und Quantifizierung von Programmeigenschaften, die die Lokalität der Speicherzugriffe bestimmen. Als Anwendungen sollen Programme aus dem Bereich des wissenschaftlichen Rechnens, also einem typischen Anwendungsgebiet für Parallelrechner, betrachtet werden. Ziel des Projektes ist die Identifikation von zur Compilezeit analysierbaren Eigenschaften eines parallelen Programms, die die Lokalität der Speicherzugriffe und damit die Effizienz des Programms bestimmen. Darauf aufbauend soll ein Kostenmodell entwickelt werden, das die Laufzeitmodellierung (paralleler) Programme auf Rechnern mit Speicherhierarchien gestattet und das als Grundlage für den Vergleich von Programmversionen und zur Steuerung von optimierenden Transformationenen dienen soll. Das Kostenmodell basiert auf der Entwicklung von parametrisierten Laufzeitformeln, die relevante Charakteristika von Speicherhierarchien wie Speichergröße, Assoziativität und Rückschreibestrategie erfassen Stichwörter: Kostenmodell, Lokalität der Speicherzugriffe, Speicherhierarchie Projektleiter: Projekttitel: Prof. Dr. Thomas Rauber Skalierbearbeitsanalyse von parallelen Algorithmen zur Lösung von gewöhnlichen Differentialgleichungssystemen Laufzeit: Seite 4

5 Kurzbeschreibung: Ziel des Projektes ist die Analyse existierender und der Entwurf neuer paralleler Algorithmen zur Lösung von gewöhnlichen Differentialgleichungssystemen sowie deren portable und effiziente Implementierung auf modernen Parallelrechnern (Rechner mit verteiltem Speicher und Rechner mit virtuell gemeinsamem Speicher). Die Analyse beschäftigt sich nicht mit den numerischen Eigenschaften der zugrundeliegenden Verfahren, sondern konzentriert sich auf die Analyse der Lokalitätseigenschaften und der Skalierarbeit der resultierenden parallelen Algorithmen für eine große Anzahl von Prozessoren. Dabei soll insbesondere untersucht werden, inwieweit eine Kombination von Instruktions-, Task- und Datenparallelität zum Erreichen einer hohen Effizienz nützlich ist und inwieweit eine statische Analyse in der Lage ist, für einen speziellen Parallelrechner eine spezielle Kombination der verfügbaren Parallelität zuverlässig als die beste zu identifizieren. Stichwörter: Datenparallelität, Differentialgleichung; gewöhnliche, Lokalitätsanalyse, Skalierbarkeitsanalyse, Taskparallelität Seite 5