Modulhandbuch. Informatik Master

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1 Modulhandbuch Informatik Master (gültig für SPO 2014) Fakultät für Elektrotechnik und Informatik Stand (DRAFT Version 0.9)

2 Inhaltsverzeichnis Modulhandbuch Informatik (Master) 1 Einführung und Studienaufbau Studienziel und Kompetenzprofil Studienabschluss Studienaufbau Fachstudienberatung Studiengangleitung Curriculare Struktur Allgemeine Pflichtfächer Studienschwerpunkte Modulbeschreibungen Allgemeine Pflichtfächer Architektur- und Entwurfsmuster der Softwaretechnik Komplexität von Algorithmen und deren Optimierung Software-Engineering für skalierbare Anwendungen Angewandte Logik für Modellierung und Verifikation Seminar zu Themen der Informatik Projekt Seminar zur Stärkung der Schlüsselqualifikationen Schwerpunkt Safety and Security Sicherheit moderner Netzwerke Security-Engineering in der IT Computer-Forensik Normen und Prozesse zur Entwicklung sicherheitskritischer Systeme Software-Technik für sicherheitskritische Systeme Schwerpunkt Information Systems Engineering Daten-Management und -Analyse Hochleistungs-Datenhaltungs-Systeme Enterprise-Architecture-Management IT-Integrations- und Migrationstechnologien Implementierung von Informationssystemen Spezielle Module Masterarbeit Zum Inhaltsverzeichnis 2

3 1 Einführung und Studienaufbau 1.1 Studienziel und Kompetenzprofil Der weiterqualifizierende Master-Studiengang Informatik baut inhaltlich auf dem grundständigen Bachelor- Studiengang Informatik der Technischen Hochschule Ingolstadt auf. Bewerber verfügen bereits über ein solides Grundlagenwissen, Methodenkompetenz und eine Reihe von überfachlichen Qualifikationen. Ziel des Master-Studiengangs ist es, zum einen die theoretisch-wissenschaftlichen Grundlagen der Studierenden zu verbreitern, um ihnen wahlweise eine Promotion bzw. die Arbeit im wissenschaftlichen Bereich zu ermöglichen, und zum anderen - als stärker anwendungsorientierter Master-Studiengang - den Studierenden eine wesentliche Vertiefung in einem speziellen Anwendungsgebiet zu vermitteln. Die Vertiefungsgebiete orientieren sich am Profil der Technischen Hochschule Ingolstadt. Darüber hinaus werden die analytische Kompetenz, die Methodenkompetenz und die Schlüsselqualifikationen der Studierenden weiter gestärkt, ihre Fähigkeit zur Reflexion des eigenen Handelns und Verhaltens geschult und Führungswissen und Führungstechniken vermittelt. Der Master qualifiziert wahlweise für eine spätere Tätigkeit im wissenschaftlichen Bereich (dies schließt die Möglichkeit der Promotion ein), im höheren Dienst bei öffentlichen Einrichtungen oder für eine Position als Projektleiter oder als Führungskraft in Unternehmen mit internationaler Ausrichtung. 1.2 Studienabschluss Die TechnischeHochschule Ingolstadt verleiht nach erfolgreicher Abschlussprüfung den akademischen Grad Master of Science (M.Sc.). Zum Inhaltsverzeichnis 3

4 1.3 Studienaufbau Das Studium wird als Vollzeitstudium angeboten; die Regelstudienzeit beträgt drei theoretische Studiensemester (90 ECTS-Punkte), wobei das dritte Semester überwiegend der Anfertigung der Masterarbeit dienen soll. In den beiden ersten Studiensemestern werden Studienschwerpunkte geführt. Zu Beginn des Studiums ist ein Studienschwerpunkt zu wählen. Für Studierende nach der SPO 2006 wird ausschließlich der Schwerpunkt Software für eingebettete und mobile Systeme angeboten. Für Studierende nach der SPO 2014 werden ausschließlich die beiden neuen Schwerpunkte Security and Safety und Information Systems Engineering angeboten. Weitere Schwerpunkte entstehen u.a. in Kooperation mit anderen bayerischen Hochschulen. Zum Inhaltsverzeichnis 4

5 1.4 Fachstudienberatung Für alle fachlichen Fragen und Probleme im Zusammenhang mit dem Studium steht derfachstudienberater zur Verfügung: Prof. Dr. Jörg Hunsinger, Gebäude B, Raum B207, Tel / Die während des Semesters geltenden Sprechstunden werden jeweils durch Aushang bekannt gemacht. 1.5 Studiengangleitung Für Fragen die organisatorische Abwicklung des Studienganges betreffend, steht der Studiengangleiter zur Verfügung: Prof. Dr. Franz Regensburger, Gebäude Z, Raum 468, Tel. 0841/ Die während des Semesters geltenden Sprechstunden werden jeweils durch Aushang bekannt gemacht Zum Inhaltsverzeichnis 5

6 2 Curriculare Struktur Der Masterstudiengang Informatik beginnt jedes Sommer- und jedes Wintersemester. In der Regel werden die einzelnen Module entweder im oder im Wintersemester angeboten. Die Inhalte der Module des s sind unabhängig von den Inhalten der Module des Wintersemesters und umgekehrt. Dadurch ist gewährleistet, dass der Einstieg in das Masterstudium sowohl im Winter als auch im Sommer möglich ist. Die Studierenden des ersten und zweiten Semesters nehmen in der Regel gemeinsam an den Veranstaltungen teil. Die folgende Tabelle stellt ein mögliches Curriculum dar, wobei die Module der ersten beiden Semester aus oben genannten Gründen nach Sommer- und Wintersemester gruppiert sind und nicht nach erstem und zweitem Semester. 2.1 Allgemeine Pflichtfächer Der erste Studienabschnitt umfasst zwei theoretische Semester. Lfd. Nr. Fach Wintersemester SWS CP SWS CP Pflichtfächer 1 Architektur- und Entwurfsmuster der Softwaretechnik 4 5(schrP) 2 Komplexität von Algorithmen und deren Optimierung 4 5(schrP) 3 Software-Engineering für skalierbare Anwendungen 4 5(schrP) 4 Angewandte Logik für Modellierung und Verifikation 4 5(schrP) 5 Seminar zu Themen der Informatik 2 3(SV) 6 Module der Studienschwerpunkte (Details nächste Seite) Projekt 4 10(Proj) 8 Masterarbeit (findet im dritten Semester statt) 9 Seminar zur Stärkung der Schlüsselqualifikationen 2 2(SV) Summe Legende: schrp schriftliche Prüfung Proj Projektarbeit SV Seminar mit Vortrag Der zweite Studienabschnitt umfasst das dritte Semester, in dem in der Regel die Master-Arbeit angefertigt wird. Lfd. Nr. Fach SWS CP Pflichtfächer 8 Masterarbeit mit Kolloquium 1 30(MA) Summe 1 30 Legende: MA Masterarbeit Zum Inhaltsverzeichnis 6

7 2.2 Studienschwerpunkte Ab dem Wintersemester 2014/15 werden ausschließlich die beiden neuen Schwerpunkte Security and Safety und Information Systems Engineering angeboten. Beide Schwerpunkte umfassen jeweils fünf Module, die im ersten Studienabschnitt (erstes und zweites Semester) zu belegen sind. Lfd. Nr. Fach Wintersemester SWS CP SWS CP Schwerpunkt: Security and Safety Sicherheit moderner Netzwerke 4 5(schrP) Security-Engineering in der IT 4 5(mdlP) Computer-Forensik 4 5(prA) Normen und Prozesse zur Entwicklung sicherheitskritischer 4 5(schrP) Systeme Software-Technik für sicherheitskritische Systeme 4 5(mdlP) Summe Lfd. Nr. Fach Wintersemester SWS CP SWS CP Schwerpunkt: Information Systems Engineering Daten-Management und -Analyse 4 5(mdlP) Hochleistungs-Datenhaltungs-Systeme 4 5(schrP) Enterprise-Architecture-Management 4 5(mdlP) IT-Integrations- und Migrationstechnologien 4 5(schrP) Implementierung von Informationssystemen 4 5(prA) Summe Legende: schrp schriftliche Prüfung mdlp mündliche Prüfung pra praktische Arbeit Zum Inhaltsverzeichnis 7

8 3 Modulbeschreibungen Modulhandbuch Informatik (Master) 3.1 Allgemeine Pflichtfächer Architektur- und Entwurfsmuster der Softwaretechnik Architektur- und Entwurfsmuster der Softwaretechnik SPO-Nummer: 1 Modulverantwortlicher: Hafenrichter, B. IM_AES Zuordnung zum Curriculum: Studiengang und -richtung Art des Moduls Studiensemester Unterrichtssprache: Informatik Master Pflichtfach 1 Deutsch Lehrform/SWS: Lehrform SWS Arbeitsaufwand: Leistungspunkte: 5.0 Empfohlene Voraussetzung: Präsenzzeit (SU,Ü) seminaristischer Unterricht/Übung 4 Selbststudium (Vor- und Nachbereitung der Vorlesung, Bearbeitung von Übungen, Prüfungsvorbereitung): Gesamt: Software Engineering Programmierkenntnisse in Java UML 62.0 h 88.0 h h Modulziele / Angestrebte Lernergebnisse: Vertieftes Verständnis der Software Architektur anhand von Mustern und Best-Practice Beispielen.Die Studierenden sollen die Anwendungsbereiche der Muster kennen und selbst richtig einsetzen lernen. Darüber hinaus soll die Wahl der Architektur- und Entwurfsmuster basierend auf den Software-Anforderungen gezeigt werden Modulinhalt: Architekturmethodik Quasar Domain driven Design Architekturmuster Struktursicht Physische Sicht Ablaufsicht Implementierungsmuster Prüfungsform(en): schriftliche Prüfung, 90 Minuten Medienformen: Vorlesung kombiniert mit Übungen Fortsetzung auf der nächsten Seite Zum Inhaltsverzeichnis 8

9 Fortsetzung: Empfohlene Literatur: keine Angaben Ende Modulbeschreibung: IM_AES IM_AES Zum Inhaltsverzeichnis 9

10 3.1.2 Komplexität von Algorithmen und deren Optimierung Komplexität von Algorithmen und deren Optimierung SPO-Nummer: 2 Modulverantwortlicher: Schmidt, U. IM_KAO Zuordnung zum Curriculum: Studiengang und -richtung Art des Moduls Studiensemester Unterrichtssprache: Informatik Master Pflichtfächer 2 Deutsch Lehrform/SWS: Lehrform SWS Arbeitsaufwand: Leistungspunkte: 5.0 Empfohlene Voraussetzung: Präsenzzeit (SU,Ü) seminaristischer Unterricht/Übung 4 Selbststudium (Vor- und Nachbereitung der Vorlesung, Bearbeitung von Übungen, Prüfungsvorbereitung): Gesamt: Digitaltechnik Modulziele / Angestrebte Lernergebnisse: 62.0 h 88.0 h h Die Teilnehmer der Lehrveranstaltung sollen eine Klasse von Algorithmen durch Nutzung von deren expliziter und inhärenter Parallelität möglichst optimal auf verteilten Hardware-/Netzwerktopologien abbilden können Modulinhalt: Komplexität von Algorithmen: asymptotisches Verhalten hinsichtlich Laufzeit und Speicherbedarf, Landau- Notation Der Unterschied zwischen optimalen und optimierten Algorithmen Klassifizierung von Rechnerarchitekturen (SIMD, MIMD) Daten- und Task-Parallelismus Parallele Hardwaretopologien: CPUs, GPUs, FPGAs, Rechnernetze Parallele Programmierung OpenCL Host, Platform, Context, Device, MemObjects, Command Queue Programs, Kernels, Kernel Arguments Globale, lokale und private Speicher OpenCL C: vector data types, in-built vector functions Java Bindings Lokale und globale Synchronisationsmechanismen Performance-Messungen Anwendungsbeispiele mit massiver Parallelität Prüfungsform(en): schriftliche Prüfung, 90 Minuten Medienformen: Studierende: Skript, Übungsblätter, Aufgabenblätter, Arbeiten am Rechner und an Modellen Dozent: Tafel, Overhead- und Beamerprojektionen, Demonstrationen am Rechner und an Modellen Empfohlene Literatur: Fortsetzung auf der nächsten Seite Zum Inhaltsverzeichnis 10

11 Fortsetzung: IM_KAO R. Miller, L. Boxer: Algorithms Sequential and Parallel: A Unified Approach, Cengage Learning, 2013 A. Munshi, B. R. Gaster, T. G. Mattson, J. Fung, D. Ginsburg: OpenCL Programming Guide, Addison-Wesley, 2011 B. R. Gaster, L. Howes, D. R. Kaeli, P. Mistry, D. Schaa: Heterogeneous Computing with OpenCL, Elsevier, 2013 Ende Modulbeschreibung: IM_KAO Zum Inhaltsverzeichnis 11

12 3.1.3 Software-Engineering für skalierbare Anwendungen Software-Engineering für skalierbare Anwendungen IM_SESA SPO-Nummer: 3 Modulverantwortlicher: Regensburger, F. Zuordnung zum Curriculum: Studiengang und -richtung Art des Moduls Studiensemester Unterrichtssprache: Informatik Master Pflichtfächer 2 Deutsch Lehrform/SWS: Lehrform SWS Arbeitsaufwand: Leistungspunkte: 5.0 Empfohlene Voraussetzung: Präsenzzeit (SU,Ü) seminaristischer Unterricht/Übung 4 Selbststudium (Vor- und Nachbereitung der Vorlesung, Bearbeitung von Übungen, Prüfungsvorbereitung): Gesamt: 62.0 h 88.0 h h Kenntnisse und praktische Erfahrung in den Programmiersprachen Java und Python Kenntnisse und praktische Erfahrung im Umgang mit relationalen Datenbanken (RDBMS), speziell MySQL Praktische Erfahrung im Umgang mit dem Betriebssystem Linux Praktische Erfahrung im Betrieb von virtuellen Maschinen unter VirtualBox oder VMware-Player Modulziele / Angestrebte Lernergebnisse: Die Studierenden kennen grundlegende Technologien, die die Basis bilden für Datenhaltungs- und Analysesysteme, welche Datenmengen jenseits der Terabyte-Grenze speichern und bearbeiten können. Sie verstehen, dass derartig große Datenmengen mit ausschließlich vertikal skalierenden Systemen nicht beherrscht werden können, und lediglich horizontal skalierende Ansätze erfolgversprechend sind. Die Studierenden kennen unterschiedliche Ausprägungen des verteilten Rechnens, kennen deren wesentliche Eigenschaften und können die Stärken- und Schwächen der einzelnen Varianten benennen. Sie sind in der Lage, abhängig von der Problemstellung, eine geeignete Ausprägung des verteilten Rechnens auszuwählen. Die Studierenden lernen verteilte Algorithmen kennen, deren Struktur auf die verteilte Speichertechnik abgestimmt ist. Des weiteren lernen sie gängige Virtualisierungstechniken kennen, welche die Basis für eine wirtschaftliche Umsetzung skalierbarer System bilden. Durch den Vergleich klassischer vertikal skalierender Speicher- und Datenbanktechniken (RDBMS) mit neuartigen horizontal skalierenden Ansätzen (nosql) verstehen die Studierenden, dass der Einsatz von nosql-systemen zwar eine Steigerung des beherrschbaren Datenvolumens mit sich bringt, dass aber im Gegenzug damit meist auch Abstriche hinsichtlich gewohnter Eigenschaften von RDBMS-Systemen (ACID) hingenommen werden müssen. Modulinhalt: Fortsetzung auf der nächsten Seite Zum Inhaltsverzeichnis 12

13 Fortsetzung: IM_SESA Grundbegriffe im Kontext der Parallelisierung Vertikale und Horizontale Skalierung Eine Taxonomie für den Begriff Big Data Formen des verteilten Rechnens Cluster-Computing (praktisch mit gearman und openmpi) Cloud-Computing Grid-Computing Peer-to-Peer-Computing Cluster-Computing mit Hadoop 2.x (Schwerpunkt) In der Vorlesung: Das Hadoop-Ökosystem (HDFS, YARN, MapReduce, Pig, Hive, HBase) Praktisch im PC-Pool: Arbeiten mit einem Hadoop-Cluster auf 1-16 Knoten mit 6-96 Cores und GB RAM Prüfungsform(en): schriftliche Prüfung, 90 Minuten Medienformen: Studierende: Skript, Aufgabenblätter, Arbeiten am Rechner Dozent: Tafel, Overhead- und Beamerprojektionen, Demonstrationen am Rechner Empfohlene Literatur: Baun, Kunze, Nimis, Tai: Web-basierte dynamische IT-Services. Springer, 2. Auflage, ISBN Eric Redmond und Jim R. Wilson: Seven Databases in Seven Weeks: A Guide to Modern Databases and the NoSQL Movement. The Pragmatic Programmers, 2nd Edition, ISBN Tom White: Hadoop The Definitive Guide. O Reilly, 3rd Edition, ISBN Weitere Literatur wird im Lauf der Vorlesung bekannt gegeben. Ende Modulbeschreibung: IM_SESA Zum Inhaltsverzeichnis 13

14 3.1.4 Angewandte Logik für Modellierung und Verifikation Angewandte Logik für Modellierung und Verifikation IM_ALMV SPO-Nummer: 4 Modulverantwortlicher: Regensburger, F. Zuordnung zum Curriculum: Studiengang und -richtung Art des Moduls Studiensemester Unterrichtssprache: Informatik Master Pflichtfach 1 Deutsch Lehrform/SWS: Lehrform SWS Arbeitsaufwand: Leistungspunkte: 5.0 Empfohlene Voraussetzung: Präsenzzeit (SU,Ü) seminaristischer Unterricht/Übung 4 Selbststudium (Vor- und Nachbereitung der Vorlesung, Bearbeitung von Übungen, Prüfungsvorbereitung): Gesamt: Modulziele / Angestrebte Lernergebnisse: 62.0 h 88.0 h h Alle notwendigen Begriffe werden im Lauf der Vorlesung eingeführt. Der Fokus der Veranstaltung liegt auf der Anwendung der mathematischen Logik und nicht auf ihren formalen Grundlagen. Ein gewisses Maß an Abstraktionsvermögen und Bereitschaft zum logischen Denken sind jedoch erforderlich. Die Studierenden kennen, in Grundzügen, wichtige formale Systeme der mathematischen Logik sowie deren wesentliche Begrifflichkeiten. Sie haben erkannt, dass diese formalen Systeme eine solide Basis für die Modellierung von Soft- und Hardware-Systemen darstellen. Des weiteren haben sie Anwendungen und Werkzeuge kennen gelernt, welche die Verifikation von Modellen sowie die Analyse von Testdaten auch im industriellen Kontext erschliessen. Modulinhalt: Grundbegriffe der mathematischen Logik am Beispiel der Aussagenlogik Syntax und Semantik, Beweis und Folgerung, Korrektheit und Vollständigkeit Das integrierte Modellierungs- und Verifikationssystem Isabelle Grundbegriffe der Prädikatenlogik erster Stufe Grundbegriffe der Logik höherer Stufe, Unvollständigkeit Modellierung und Verifikation von Software-Systemen mit Isabelle Studie der Entwicklung und Verifikation eines Java-Compilers in Isabelle-HOL (in Auszügen) Grundbegriffe für Automaten mit unendlicher Eingabe (Büchi-Automaten) Das integrierte Modellierungs- und Verifikationssystem SPIN Modellierung zentraler Aspekte verteilter Systeme in SPIN Grundbegriffe der temporalen Logik (LTL) Model-Checking: Automatische Verifikation von Eigenschaften verteilter Systeme in SPIN Trace-Checking: Effiziente Validierung von Modellen durch Auswertung von Testdaten Prüfungsform(en): schriftliche Prüfung, 90 Minuten Medienformen: Fortsetzung auf der nächsten Seite Zum Inhaltsverzeichnis 14

15 Fortsetzung: Dozent: Tafel, Overhead- und Beamerprojektionen, Demonstrationen am PC Studierende: Skript, Übungsblätter, Aufgabenblätter, Arbeiten am PC Empfohlene Literatur: IM_ALMV Concrete Semantics: Nipkow, Klein; Springer 2014, ISBN The Spin Model Checker, Primer and Reference Manual: Holzmann, Addison-Wesley, 2004, ISBN Principles of the Spin Model Checker: Ben-Ari, Springer 2008, ISBN Principles of Concurrent and Distributed Programming: Ben-Ari, Second Edition, Addison-Wesley, 2006, ISBN X Mathematical Logic for Computer Science: Ben-Ari, Third Edition, 2012, ISBN ISBN Weitere Literatur wird im Lauf der Vorlesung bekannt gegeben Ende Modulbeschreibung: IM_ALMV Zum Inhaltsverzeichnis 15

16 3.1.5 Seminar zu Themen der Informatik Seminar zu Themen der Informatik IM_SEMI SPO-Nummer: 5 Modulverantwortlicher: Regensburger, F. Zuordnung zum Curriculum: Studiengang und -richtung Art des Moduls Studiensemester Unterrichtssprache: Informatik Master Pflichtfächer 1 Deutsch Lehrform/SWS: Lehrform SWS Arbeitsaufwand: Leistungspunkte: 3.0 Empfohlene Voraussetzung: Präsenzzeit (SU,Ü) Seminar 2 Selbststudium (Vor- und Nachbereitung der Vorlesung, Bearbeitung von Übungen, Prüfungsvorbereitung): Gesamt: keine Angaben Modulziele / Angestrebte Lernergebnisse: 31.0 h 59.0 h 90.0 h Die Studenten erwerben folgende Kenntnisse: Fähigkeit zur Einarbeitung in ein spezielles Thema aus dem Bereich der Studienschwerpunkte Fähigkeit zur verständlichen Präsentation eines abgegrenzten Fachthemas unter Einsatz geeigneter Medien Fähigkeit zur fachlichen Diskussion Modulinhalt: Das fachliche Thema des Seminars wechselt von Kurs zu Kurs. Gegenstand ist ein Themenfeld aus der aktuellen Forschung im Kontext der jeweiligen Studienschwerpunkte. Prüfungsform(en): Seminararbeit mit Präsentation Medienformen: Tafel, Overhead- und Beamerprojektionen, andere Medien Empfohlene Literatur: wird in der Vorlesung bekanntgegeben Ende Modulbeschreibung: IM_SEMI Zum Inhaltsverzeichnis 16

17 3.1.6 Projekt Projekt IM_PRJ SPO-Nummer: 7 Modulverantwortlicher: Regensburger, F. Zuordnung zum Curriculum: Studiengang und -richtung Art des Moduls Studiensemester Unterrichtssprache: Informatik Master Pflichtfächer 2 Deutsch Lehrform/SWS: Lehrform SWS Arbeitsaufwand: Leistungspunkte: 10.0 Empfohlene Voraussetzung: Präsenzzeit (SU,Ü) Projekt 4 Selbststudium (Vor- und Nachbereitung der Vorlesung, Bearbeitung von Übungen, Prüfungsvorbereitung): Gesamt: keine Angaben Modulziele / Angestrebte Lernergebnisse: 62.0 h h h Die Studierenden sind in der Lage, Methoden und Techniken zur systematischen Entwicklung von Softwaresystemen in der Praxis einzusetzen. Der Fokus der einzelnen Projekte wird dabei möglichst abhängig vom jeweiligen Studienschwerpunkt gewählt. Die Studierenden können eine Anwendung entwerfen, implementieren und testen und sind in der Lage, den kompletten Projektzyklus zu durchlaufen. Die Studierenden kennen betriebliche Randbedingungen, falls das Projekt in einem Betrieb durchgeführt wird Modulinhalt: praktische Einübung der Inhalte anderer Module, insbesondere der des gewählten Schwerpunkts systematische Entwicklung komplexer Softwaresysteme im Team und (ggf.) in einem Unternehmen Prüfungsform(en): praktische Arbeit/Studienarbeit Medienformen: wechselnd Empfohlene Literatur: keine Angaben Ende Modulbeschreibung: IM_PRJ Zum Inhaltsverzeichnis 17

18 3.1.7 Seminar zur Stärkung der Schlüsselqualifikationen Seminar zur Stärkung der Schlüsselqualifikationen IM_SSQ SPO-Nummer: 9 Modulverantwortlicher: Regensburger, F. Zuordnung zum Curriculum: Studiengang und -richtung Art des Moduls Studiensemester Unterrichtssprache: Informatik Master Pflichtfächer 2 Deutsch Lehrform/SWS: Lehrform SWS Arbeitsaufwand: Leistungspunkte: 2.0 Empfohlene Voraussetzung: Präsenzzeit (SU,Ü) Seminar 2 Selbststudium (Vor- und Nachbereitung der Vorlesung, Bearbeitung von Übungen, Prüfungsvorbereitung): Gesamt: keine Angaben Modulziele / Angestrebte Lernergebnisse: 31.0 h 29.0 h 60.0 h Ziel ist die Stärkung der Schlüsselqualifikationen der Studierenden. Die Studierenden haben ein Bewusstsein für die Wichtigkeit ausgebildeter Schlüsselqualifikationen entwickelt und haben ihre persönlichen Handlungskompetenzen in verschiedenen Situationen verfeinert. Modulinhalt: Wechselnde Inhalte zu den Themen Zeitmanagement, Konfliktmanagement, Teamworking, Rhetorik, Schlagfertigkeit, Argumentation, Verhandlung, Moderation usw. Vermittlung von Grundwissen ebenso wie von konkreten praktischen Tipps, Tricks und Techniken Prüfungsform(en): Seminararbeit mit Präsentation Medienformen: Studierende: Skript, Übungsblätter, Aufgabenblätter Dozent: Tafel, Overhead- und Beamerprojektionen Empfohlene Literatur: keine Angaben Ende Modulbeschreibung: IM_SSQ Zum Inhaltsverzeichnis 18

19 3.2 Schwerpunkt Safety and Security Sicherheit moderner Netzwerke Sicherheit moderner Netzwerke SPO-Nummer (Modul): 6 Modulverantwortlicher: Göldner, E.-H. SPO-Nummer (Fach): IM_SMN Zuordnung zum Curriculum: Studiengang und -richtung Art des Moduls Studiensemester Unterrichtssprache: Informatik Master Pflichtfach 1 Studienrichtung S Deutsch Lehrform/SWS: Lehrform SWS Arbeitsaufwand: Leistungspunkte: 5.0 Empfohlene Voraussetzung: Präsenzzeit (SU,Ü) seminaristischer Unterricht/Übung 4 Selbststudium (Vor- und Nachbereitung der Vorlesung, Bearbeitung von Übungen, Prüfungsvorbereitung): Gesamt: 62.0 h 88.0 h h Grundlagen der Rechner-Kommunikation (IP, TCP) Netzwerkgrundlagen (z.b. aus Grundlagen-VL Rechnernetze), ISO-Schichtenmodell Modulziele / Angestrebte Lernergebnisse: Die Studierenden erlangen Kenntnisse über wesentliche Gefährdungen in modernen Kommunikationsnetzen und Ansätze wie die Netze dagegen gerüstet werden. Sie sollen nach der Veranstaltung in der Lage sein, die aktuellen Kommunikationsnetze (IP-Netze, Mobilfunk-Netze) nach Gesichtspunkten der Sicherheit und Zuverlässigkeit zu beurteilen und Schwachstellen zu erkennen. Sie lernen neben der Struktur der aktuellen Netze die bekannten sicherheitsrelevanten Schwachstellen kennen und mit welchen Maßnahmen (Architektur, Netzdesign, Protokolle, zusätzliche Funktionen) die Betreiber diese angehen. Modulinhalt: Wiederholung der Architektur der aktuellen Kommunikationsnetze (Transport-Netz, IP-Netz, Mobilfunk- Netze) Analyse sicherheitsrelevanter Netzfunktionen (Sicherer Betrieb / Resilience, Schutz vor Angriffen) Sicherheitsprobleme und typische Designschwächen unter Sicherheitsaspekten beim IP-Protokoll Protokolle zur Erhöhung der Sicherheit / Schutz vor Angriffen, z.b. Tunneling, VLAN, IPSec Sicherheit im Zugang: Autorisierung der Teilnehmer und Gestaltung des Zugangsnetzes (beim Festnetz / im Mobilfunknetz) Netzelemente / Netzarchitektur zur Überwachung und Steuerung des Betriebs (RAS, DPI, Firewall,... ) Methoden zur Erkennung von Angriffen, Typische Angriffsmuster auf gängige Netzwerkprotokolle Dienstspezifische Risiken Prüfungsform(en): Fortsetzung auf der nächsten Seite Zum Inhaltsverzeichnis 19

20 Fortsetzung: schriftliche Prüfung, 90 Minuten Medienformen: IM_SMN Dozent: Tafel, Beamer-Projektionen Studierende: Skript, Aufgabenblätter Empfohlene Literatur: Andrew S. Tanenbaum, David J. Wetherall: Computernetzwerke (Pearson Studium - IT), 5. Auflage James F. Kurose, Keith W. Ross: Computernetzwerke, Der Top-Down-Ansatz, (Pearson Studium - IT), 5. Auflage Eckert, Claudia: IT-Sicherheit : Konzepte - Verfahren Protokolle, München : Oldenbourg, Hinweis: weitere Literatur wird zu Beginn der Veranstaltung bekannt gegeben. Ende Modulbeschreibung: IM_SMN Zum Inhaltsverzeichnis 20

21 3.2.2 Security-Engineering in der IT Security-Engineering in der IT SPO-Nummer (Modul): 6 Modulverantwortlicher: Hahndel, S. SPO-Nummer (Fach): IM_SEIT Zuordnung zum Curriculum: Studiengang und -richtung Art des Moduls Studiensemester Unterrichtssprache: Informatik Master Pflichtfach 1 Studienrichtung S Deutsch Lehrform/SWS: Lehrform SWS Arbeitsaufwand: Leistungspunkte: 5.0 Empfohlene Voraussetzung: Präsenzzeit (SU,Ü) seminaristischer Unterricht/Übung 4 Selbststudium (Vor- und Nachbereitung der Vorlesung, Bearbeitung von Übungen, Prüfungsvorbereitung): Gesamt: 62.0 h 88.0 h h Einfache Netzwerkgrundlagen aus Grundlagen-VL, ISO-Schichtenmodell Programmierkenntnisse in einer höheren Programmiersprache wie C, Java oder einer Scriptsprache wie z.b. Python oder Perl Grundlegende Kenntnisse eines Betriebssystems auf Kommandozeilenebene, z.b. Linux-Shell oder MS-Powershell Modulziele / Angestrebte Lernergebnisse: Die Studierenden erhalten grundlegende Kenntnisse über Designprinzipien sicherer IT-Systeme, insbesondere unter Berücksichtigung moderner verteilter Systeme. Einerseits entwickeln Teilnehmer ein Verständnis dafür, wie sich Systeme unter Einsatz moderner Virtualisierungstechniken, spezieller Hardware sowie geeigneten Maßnahmen bei Einsatz moderner Betriebssysteme härten lassen. Andererseits erlangen sie durch die Veranstaltung vertiefte Kenntnisse darüber, welche Techniken des Softwarengineering im besonderen Maße auf die Sicherheit aktueller Software abzielen und wie sicherheitsrelevante Schnittstellenrisiken vermieden werden. Modulinhalt: Fortsetzung auf der nächsten Seite Zum Inhaltsverzeichnis 21

22 Fortsetzung: IM_SEIT Sichere Software Entwicklung (Benutzereingaben, Privilegien, Protokolle) Absicherung von Kommunikationswegen und Schnittstellen Verschlüsselung, Algoritmen zum Schlüsselaustausch, Einsatz von Zertifikaten Systemhärtung auf Betriebesystemebene Datensicherheit (Privilegien Filesystem, ACLs) Sicherheit bei Multi-Thier-Systemen Absicherung von Datenbanken und Webfrontends Virtualisierungstechniken, Sandbox Updatestrategien interne Sicherheits Audits, Pentests und Security Patching Sicherheitsfunktionen moderner Software Code Obfuscation Techniken zur Authentifizierung und Identifizierung Backupstrategien unter Sicherheitsgesichtspunkten, sichere Datenaufbewahrung Prüfungsform(en): mündliche Prüfung 30 Minuten Medienformen: Studierende: Skript, Aufgabenblätter, Arbeiten am Rechner Dozent: Tafel, Overhead- und Beamerprojektionen, Demonstrationen am Rechner Empfohlene Literatur: Internet-Security aus Software-Sicht: Grundlagen der Software-Erstellung für sicherheitskritische Bereiche, Walter Kriha, Roland Schmitz, Springer, Trusted Computing Systeme: Konzepte und Anforderungen, Thomas Müller, Springer, Sichere Systeme. Konzepte, Architekturen und Frameworks, Walter Kriha, Springer; Auflage: Basiswissen Sichere Software: Aus- und Weiterbildung zum ISSECO Certified Professional for Secure Software Engineering, Sachar Paulus, Dpunkt Verlag, Hinweis: weitere Literatur wird zu Beginn der Veranstaltung bekannt gegeben Ende Modulbeschreibung: IM_SEIT Zum Inhaltsverzeichnis 22

23 3.2.3 Computer-Forensik Computer-Forensik SPO-Nummer (Modul): 6 Modulverantwortlicher: Hahndel, S. SPO-Nummer (Fach): Zuordnung zum Curriculum: Studiengang und -richtung Art des Moduls Studiensemester Unterrichtssprache: Informatik Master Pflichtfach 1 Studienrichtung S Deutsch Lehrform/SWS: Lehrform SWS Arbeitsaufwand: Leistungspunkte: 5.0 Empfohlene Voraussetzung: Präsenzzeit (SU,Ü) seminaristischer Unterricht/Übung 4 Selbststudium (Vor- und Nachbereitung der Vorlesung, Bearbeitung von Übungen, Prüfungsvorbereitung): Gesamt: 62.0 h 88.0 h h IM_CF Grundlegende Kenntnisse über Aufbau und Arbeitsweise von Computern und Architekturen von Betriebssytemen Grundlegende Kenntnisse eines Betriebssystems auf Kommandozeilenebene, z.b. Linux-Shell oder MS-Powershell Modulziele / Angestrebte Lernergebnisse: Die Studierenden kennen die theoretischen Grundlagen der Computer Forensik und entsprechende Prozeßmodelle basierend auf Carrier s Hypothesen-basierten Ansatz und seinem Referenzmodell für Daten auf Dateisystemen. Sie kennen die wichtigsten Angriffsmuster auf Computersysteme und welche Spuren diese hinterlassen. Durch die Veranstaltung verfügen sie über die nötigen Kenntnisse, Dateisysteme einer forensischen Analyse zu unterziehen. Daneben kennen sie die wichtisten Methoden zu Netzwerk-/Internet-Forensik und Malware Analyse. Modulinhalt: Methoden von Angreifern und typische Angriffsmuster Prozeßmodelle für Forensic Computing Technologie moderner Speichersysteme: Harddisk, SSDs, DRam, Flash, MRams etc. Disk Volumes und Partitionen im Detail Diverse Dateisysteme, Verfahren zur Wiederherstellung von Daten (FAT, NTFS und Unix/Linux-Dateisysteme) Netzwerk und Internet-Forensik: z.b. Aufspüren von HTTP-Requests und s Fortgeschrittend Werkzeuge zur Computer-Forensik Umgang mit verschlüsselten Daten, Aufspüren von Verschlüsselung Grundlagen der Multimedia-Forensik (Analyse von Bild- und Audiodaten) Fortgeschrittene Carvingtechniken Prüfungsform(en): praktische Arbeit/Studienarbeit Medienformen: Fortsetzung auf der nächsten Seite Zum Inhaltsverzeichnis 23

24 Fortsetzung: Studierende: Skript, Aufgabenblätter, Arbeiten am Rechner Dozent: Tafel, Overhead- und Beamerprojektionen, Demonstrationen am Rechner Empfohlene Literatur: IM_CF Computer-Forensik : Computerstraftaten erkennen, ermitteln, aufklären, Alexander Geschonnec, dpunkt.verlag, 6. Auflage, Computer-Forensik Hacks von Lorenz Kuhlee und Victor Völzow, O Reilly Verlag, PC-Forensik: Daten suchen und wiederherstellen, Christoph Willer, C & L, Forensische Informatik, Andreas Dewald, Felix C. Freiling, Books on Demand; 2. Auflage, Malware Forensics Field Guide for Windows Systems: Digital Forensics Field Guides, Cameron H. Malin, Eoghan Casey, James M. Aquilina, Syngress, Android Forensik: Datenrecherche, Analyse und mobile Sicherheit bei Android: Datenanalyse und mobile Sicherheit bei Googles Android, Andrew Hoog Franzis Verlag GmbH, File System Forensic Analysis, Carrier, Brian published by Addison-Wesley Professional, Hinweis: weitere Literatur wird zu Beginn der Veranstaltung bekannt gegeben. Ende Modulbeschreibung: IM_CF Zum Inhaltsverzeichnis 24

25 3.2.4 Normen und Prozesse zur Entwicklung sicherheitskritischer Systeme Normen und Prozesse zur Entwicklung sicherheitskritischer Systeme SPO-Nummer (Modul): 6 Modulverantwortlicher: Gold, R. SPO-Nummer (Fach): IM_NPES Zuordnung zum Curriculum: Studiengang und -richtung Art des Moduls Studiensemester Unterrichtssprache: Informatik Master Pflichtfächer 2 Studienrichtung S Deutsch Lehrform/SWS: Lehrform SWS Arbeitsaufwand: Leistungspunkte: 5.0 Empfohlene Voraussetzung: Präsenzzeit (SU,Ü) seminaristischer Unterricht/Übung 4 Selbststudium (Vor- und Nachbereitung der Vorlesung, Bearbeitung von Übungen, Prüfungsvorbereitung): Gesamt: Modulziele / Angestrebte Lernergebnisse: Programmierung in C und Java 62.0 h 88.0 h h Ziel ist es, die Studierenden zu befähigen, selbstständig den Sicherheits-Level von Software und Systemen zu bewerten und daraus Maßnahmen zur Sicherstellung der Sicherheitsanforderungen innerhalb von Software-Projekten abzuleiten und einzusetzen. Insbesondere sollen die Studierenden die Norm ISO kennen und anwenden können. Modulinhalt: Einführung und Grundbegriffe: u.a. Sicherheit, Risiko, Ausfall, Fehler, Software-Qualitätsmerkmale, Zuverlässigkeit, Ausfallrate, Verfügbarkeit Zuverlässigkeitswachstumsmodelle Gefährdungs- und Risikoanalyse: Safety Integrity Levels (IEC 61508, ISO 26262) Die automotive Sicherheitsnorm ISO 26262: Sicherheitslebenszyklus, Spezifikation der funktionalen Sicherheitsanforderungen, Sicherheitsnachweis Überwachung und Diagnose von Systemen Diversität und Versagenswahrscheinlichkeit diversitärer Software Verifikation und Validation Prüfungsform(en): schriftliche Prüfung, 90 Minuten Medienformen: Studierende: Skript, Aufgabenblätter, Arbeiten am Rechner Dozent: Tafel, Overhead- und Beamerprojektionen, Demonstrationen am Rechner Empfohlene Literatur: Fortsetzung auf der nächsten Seite Zum Inhaltsverzeichnis 25

26 Fortsetzung: IM_NPES Börcsök, J. (2011). Funktionale Sicherheit: Grundzüge sicherheitstechnischer Systeme. VDE Verlag, 3. Aufl. Ehrenberger, W. (2002). Software-Verifikation: Verfahren für den Zuverlässigkeitsnachweis von Software. Hanser. Gebhardt, V., G.M. Rieger, J. Mottok und C. Gießelbach. (2013). Funktionale Sicherheit nach ISO 26262: Ein Praxisleitfaden zur Umsetzung. Dpunkt Verlag. Hoffmann, D.W. (2013). Software-Qualität. Springer, 2. Aufl. Löw, P., R. Pabst und E. Petry. (2010). Funktionale Sicherheit in der Praxis. Dpunkt Verlag. Schäuffele, J. und T. Zurawka. (2010). Automotive Software Engineering: Grundlagen, Prozesse, Methoden und Werkzeuge effizient einsetzen. Vieweg+Teubner, 4. Aufl. Ende Modulbeschreibung: IM_NPES Zum Inhaltsverzeichnis 26

27 3.2.5 Software-Technik für sicherheitskritische Systeme Software-Technik für sicherheitskritische Systeme SPO-Nummer (Modul): 6 Modulverantwortlicher: Facchi, C. SPO-Nummer (Fach): IM_STSS Zuordnung zum Curriculum: Studiengang und -richtung Art des Moduls Studiensemester Unterrichtssprache: Informatik Master Pflichtfächer 2 Studienrichtung S Deutsch Lehrform/SWS: Lehrform SWS Arbeitsaufwand: Leistungspunkte: 5.0 Empfohlene Voraussetzung: Präsenzzeit (SU,Ü) seminaristischer Unterricht/Übung 4 Selbststudium (Vor- und Nachbereitung der Vorlesung, Bearbeitung von Übungen, Prüfungsvorbereitung): Gesamt: keine Angaben Modulziele / Angestrebte Lernergebnisse: 62.0 h 88.0 h h Die Studierenden erlernen die prinzipielle Vorgehensweise und die gegenwärtig eingesetzten Methoden zur Entwicklung sicherheitskritischer Software. Erworbene Kompetenzen: Kenntnis Grundlagen aus den Bereichen Echtzeitsysteme, eingebetteter Systeme, Softwaretest Verständnis der Vorgehensweise bei Spezifikation, Design, Implementierung und Test sicherheitskritischer Systeme Zielgerichtete Anwendung der behandelten Methoden und Vorgehensweisen in verschiedenen praxisrelevanten Anwendungsbereichen Modulinhalt: Grundlagen (Prozesse und Nebenläufigkeit, Hardwarenahe Programmierung, Zeitbegriff, Echtzeitbetriebssystem, Modellierungstechniken) Entwicklungsphasen im Hinblick auf sicherheitkritische Systeme (Spezialisierung) Anforderungsermittlung Analyse Design Modultest Integration und Integragtionstest Systemtest Wartung Software Management / Querschnittsprozesse Anwendungsbeispiele Prüfungsform(en): mündliche Prüfung 30 Minuten Medienformen: Fortsetzung auf der nächsten Seite Zum Inhaltsverzeichnis 27

28 Fortsetzung: Studierende: Skript, Arbeiten am Rechner Dozent: Tafel, Beamerprojektionen, Demonstrationen am Rechner Empfohlene Literatur: IM_STSS P. Liggesmeyer; Software-Qualität; Spektrum Akademischer Verlag; 2002 P. Liggesmeyer, D. Rombach: Software Engineering eingebetteter Systeme, Spektrum Verlag (2005) J. Schäuffele, T. Zurawka: Automotive Software Engineering, Vieweg Verlag (2006) Softwareentwicklung eingebetteter Systeme; Peter Scholz; Springer 2005 Automatisiertes Testen Eingebetter Systeme in der Automobilindustrie; Eric Sax; Hanser 2008 Modellierung von eingebetteten Systemen mit UML und SysML; Andreas Korf; Spektrum Akademischer Verlag; 2008 Embedded System Design; Peter Marwedel; Springer 2006 Ende Modulbeschreibung: IM_STSS Zum Inhaltsverzeichnis 28

29 3.3 Schwerpunkt Information Systems Engineering Daten-Management und -Analyse Daten-Management und -Analyse SPO-Nummer (Modul): 6 Modulverantwortlicher: Hagerer, A. SPO-Nummer (Fach): IM_DMA Zuordnung zum Curriculum: Studiengang und -richtung Art des Moduls Studiensemester Unterrichtssprache: Informatik Master Pflichtfach 1 Studienrichtung I Deutsch Lehrform/SWS: Lehrform SWS Arbeitsaufwand: Leistungspunkte: 5.0 Empfohlene Voraussetzung: Präsenzzeit (SU,Ü) seminaristischer Unterricht/Übung 4 Selbststudium (Vor- und Nachbereitung der Vorlesung, Bearbeitung von Übungen, Prüfungsvorbereitung): Gesamt: keine Angaben Modulziele / Angestrebte Lernergebnisse: 62.0 h 88.0 h h Die Studierenden kennen Technologien und Methoden für die Verwaltung und Auswertung großer Informationsmengen. Sie kennen die Vor- und Nachteile verschiedener Datenverwaltungsssysteme und können sie für Einsatzszenarien auswählen und zur Realisierung von Anwendungen einsetzen. Sie kennen die grundlegenden Verfahren der multivariaten Datenanalyse, ihre Anwendungsvoraussetzung und Grenzen und können sie im Rahmen der Bearbeitung von Analyseaufgaben anwenden. Modulinhalt: Technologien zur Speicherung und Verarbeitung Verteilte nicht-relationale Datenbanksysteme Grundlagen der NoSQL-Datenbanken Kategorisierung von NoSQL-Datenbanken: Key-Value-Stores und Wide-Column-Stores In-Memory-Datenbanken Architektur Speichervarianten Datenanalyse Analyse eindimensionaler Daten Empirische Kenngrößen und Funktionen Grafische Darstellung der Verteilung Tests Verfahren der multivariaten Statistik Regressionsanalyse Varianzanalyse Hauptkomponentenanalyse Prüfungsform(en): Fortsetzung auf der nächsten Seite Zum Inhaltsverzeichnis 29

30 Fortsetzung: mündliche Prüfung 30 Minuten Medienformen: Studierende: Skript, Aufgabenblätter, Arbeiten am Rechner Dozent: Tafel, Overhead- und Beamerprojektionen, Demonstrationen am Rechner Empfohlene Literatur: S. Edlich, A. Friedland, J. Hampe, B.Brauer: NoSQL. Einstieg in die Welt nichtrelationaler Web 2.0 Datenbanken Hanser, 2010 K. Backhaus, B. Erichson, W. Plinke, R. Weiber, R.: Multivariate Analysemethoden, Springer, 2010 Ende Modulbeschreibung: IM_DMA IM_DMA Zum Inhaltsverzeichnis 30

31 3.3.2 Hochleistungs-Datenhaltungs-Systeme Hochleistungs-Datenhaltungs-Systeme SPO-Nummer (Modul): 6 Modulverantwortlicher: Rasch, J. SPO-Nummer (Fach): IM_HDS Zuordnung zum Curriculum: Studiengang und -richtung Art des Moduls Studiensemester Unterrichtssprache: Informatik Master Pflichtfach 1 Studienrichtung I Deutsch Lehrform/SWS: Lehrform SWS Arbeitsaufwand: Leistungspunkte: 5.0 Empfohlene Voraussetzung: Präsenzzeit (SU,Ü) seminaristischer Unterricht/Übung 4 Selbststudium (Vor- und Nachbereitung der Vorlesung, Bearbeitung von Übungen, Prüfungsvorbereitung): Gesamt: Modulziele / Angestrebte Lernergebnisse: 62.0 h 88.0 h h Grundkenntnisse in relationalen Datenbanksystemen und SQL Bereitschaft zur Beschäftigung mit komplexen Fragestellungen der Datenhaltung für moderne Unternehmensanwendungen Den Studierenden sind am Ende der Lehrveranstaltung die zentralen Anforderungen an die Leistungsfähigkeit von Datenhaltungs- bzw. Datenbanksystemen als essentieller Basis für moderne Unternehmensanwendungen (wie z.b. ERP-Systeme) bekannt, ebenso wie die grundlegenden Konzepte zur Sicherstellung der Leistungsfähigkeit dieser Datenbanksysteme. Sie kennen die technischen Grundlagen und Prinzipien spalten-/zeilenbasierter Datenhaltungssysteme und reiner oder hybrider In-Memory- Datenhaltungssysteme und sind in der Lage diese hinsichtlich ihrer Wirkungen - sowohl einzeln, als auch im Zusammenspiel - einzuschätzen. Sie sind mit ausgewählten In-Memory- Datenhaltungssystemen und zentralen Werkzeugen solcher Systeme vertraut. Modulinhalt: Anforderungen an Hochleistungs-Datenbanksysteme als Basis für Unternehmensanwendungen Architektur und Arbeitsweise moderner Datenbanksysteme Konzepte und Prinzipien der Skalierbarkeit und Performance-Optimierung: Indizes, DB-Statistiken, Puffer, Parallelisierung, Kompression Absicherung von Datenbanksystemen und Datenbanken: Konzepte und Vorgehensweisen für Backup, Restore und Recovery; Gewährleistung von Hochverfügbarkeit und Desaster Recovery Konzepte, Prinzipien und technische Grundlagen In-Memory-basierter Datenbanksysteme und Verdeutlichung an aktuellen kommerziellen Systemen Prüfungsform(en): schriftliche Prüfung, 90 Minuten Medienformen: Elektronische Medien über Beamer-Präsentation, Tafelanschrieb, Kleingruppenarbeiten, sowie praktische Übungen Empfohlene Literatur: Fortsetzung auf der nächsten Seite Zum Inhaltsverzeichnis 31

32 Fortsetzung: IM_HDS H. Plattner: Lehrbuch In-Memory Data Management: Grundlagen der In-Memory-Technologie, Springer Gabler, 2013 B. Berg, P. Silvia: Einführung in SAP HANA, SAP PRESS, 2. Auflage, 2013 H. Plattner/ A. Zeier: In-Memory Data Management: Technology and Applications, Springer, 2nd Edition, 2012 Ende Modulbeschreibung: IM_HDS Zum Inhaltsverzeichnis 32

33 3.3.3 Enterprise-Architecture-Management Enterprise-Architecture-Management SPO-Nummer (Modul): 6 Modulverantwortlicher: Rasch, J. SPO-Nummer (Fach): IM_EAM Zuordnung zum Curriculum: Studiengang und -richtung Art des Moduls Studiensemester Unterrichtssprache: Informatik Master Pflichtfach 1 Studienrichtung I Deutsch Lehrform/SWS: Lehrform SWS Arbeitsaufwand: Leistungspunkte: 5.0 Empfohlene Voraussetzung: Präsenzzeit (SU,Ü) seminaristischer Unterricht/Übung 4 Selbststudium (Vor- und Nachbereitung der Vorlesung, Bearbeitung von Übungen, Prüfungsvorbereitung): Gesamt: 62.0 h 88.0 h h Interesse am Management komplexer IT-Landschaften Bereitschaft zur Beschäftigung mit komplexen Problemstellungen Hilfreich: Erste persönliche (ggfs. berufliche) Erfahrungen aus der Praxis in einem größeren Unternehmen Modulziele / Angestrebte Lernergebnisse: Die Studierenden sind am Ende der Lehrveranstaltung in der Lage, die weitschichtigen Problemstellungen einer IT- Organisation bei der Gestaltung und dem Management komplexer IT-Systemlandschaften zu reflektieren. Sie können den Beitrag, den das Enterprise Architecture Management (EAM) hierzu liefert, erklären und die Grundprinzipien des EAM anwenden. Sie sind mit ausgewählten EAM-Methoden und -Werkzeugen vertraut und geübt, können diese hinsichtlich ihrer Einsetzbarkeit im Unternehmen einschätzen und auf kleinere Problemstellungen der Praxis anwenden. Der Zusammenhang mit anderen Disziplinen ist den Studierenden klar und kann erklärt und an konkreten Handlungssituationen hergestellt werden. Modulinhalt: IT-Organisation im Unternehmen: Aufgaben, Rollen, Ziele, Zusammenhänge Metamodelle, Architekturschichten und Architekturprinzipien des EAM IT-Repository und EAM-Daten EAM-Visualisierungen Frameworks (z. B. TOGAF) IT-Governance, Reifegrade und IT-Prozesse (u. a. Zusammenhänge mit Strategie-/Prozessmanagement sowie mit Software-Engineering und IT-Integration) Planung der Einführung von EAM, Szenarien Modellgetriebene Ansätze im Zusammenhang mit EAM (optional) Prüfungsform(en): mündliche Prüfung 30 Minuten Medienformen: Fortsetzung auf der nächsten Seite Zum Inhaltsverzeichnis 33

34 Fortsetzung: IM_EAM Elektronische Medien über Beamer-Präsentation, Tafelanschrieb, Kleingruppenarbeiten, Kurzreferate sowie praktische Übungen Empfohlene Literatur: Hanschke, Inge (2012): Enterprise Architecture Management : Einfach und effektiv. München: Hanser. Keller, Wolfgang (2012): Unternehmensarchitektur : von der Geschäftsstrategie zur optimalen IT- Unterstützung, 2. überarb. u. erw. Heidelberg, dpunkt. Ende Modulbeschreibung: IM_EAM Zum Inhaltsverzeichnis 34

35 3.3.4 IT-Integrations- und Migrationstechnologien IT-Integrations- und Migrationstechnologien IM_ITIM SPO-Nummer (Modul): 6 Modulverantwortlicher: Hafenrichter, B. SPO-Nummer (Fach): Zuordnung zum Curriculum: Studiengang und -richtung Art des Moduls Studiensemester Unterrichtssprache: Informatik Master Pflichtfächer 2 Studienrichtung I Deutsch Lehrform/SWS: Lehrform SWS Arbeitsaufwand: Leistungspunkte: 5.0 Empfohlene Voraussetzung: Präsenzzeit (SU,Ü) seminaristischer Unterricht/Übung 4 Selbststudium (Vor- und Nachbereitung der Vorlesung, Bearbeitung von Übungen, Prüfungsvorbereitung): Gesamt: Programmieren Software Enginieering 62.0 h 88.0 h h Modulziele / Angestrebte Lernergebnisse: Die Studierenden lernen im Rahmen der Vorelsung die grundlegenden Technologien, Architekturmuster und Einsatzbereiche von Integrations- und Migrationstechnologien. Modulinhalt: Grundlagen: Grundbegriffe (A2A, B2B, B2C) Integrationstypen Integrationsarchitekturen Qualitätskriterien einer Integrations- und Migraitonsarchitektur Idempotenz Zustandslos... Kopplungsarchitektur Losekopplung in verteilten System Definition der geeigneten Kopplungsstufen Technische Integration Integrationsarten (Präsentation, Logik, Persistenz) Mechanismen der Logikkopplung und Quality of Service Integrationsmuster Transaktionen in Verteilten Systemen 2-Phase-Commit-Protokoll Lang laufende Transaktionen (Kompensation) WS-Transaction Integrationsmuster Ausgewählte Einsatzbeispiele Prüfungsform(en): Fortsetzung auf der nächsten Seite Zum Inhaltsverzeichnis 35

36 Fortsetzung: schriftliche Prüfung, 90 Minuten Medienformen: Vorlesung kombiniert mit praktischen Übungen Empfohlene Literatur: IM_ITIM Integration Architecture Blueprint, Leitfaden zur Konstruktion von Integrationslösungen, Hanser Verlag Enterprise Integration Patterns, Addison-Wesley Ende Modulbeschreibung: IM_ITIM Zum Inhaltsverzeichnis 36

37 3.3.5 Implementierung von Informationssystemen Implementierung von Informationssystemen SPO-Nummer (Modul): 6 Modulverantwortlicher: Rasch, J. SPO-Nummer (Fach): Zuordnung zum Curriculum: Studiengang und -richtung Art des Moduls Studiensemester Unterrichtssprache: Informatik Master Pflichtfächer 2 Studienrichtung I Deutsch Lehrform/SWS: Lehrform SWS Arbeitsaufwand: Leistungspunkte: 5.0 Empfohlene Voraussetzung: Präsenzzeit (SU,Ü) seminaristischer Unterricht/Übung 4 Selbststudium (Vor- und Nachbereitung der Vorlesung, Bearbeitung von Übungen, Prüfungsvorbereitung): Gesamt: 62.0 h 88.0 h h IM_IIS Grundvoraussetzung: Freude und Neugier in Bezug auf angewandte Software- Entwicklung Kenntnisse mindestens einer modernen objektorientierten Programmiersprache, vorzugsweise Java Kenntnisse im Software-Engineering, u. a. Grundkenntnisse in der Unified- Modeling-Language (UML) Grundkenntnisse (relationaler) Datenbanken und Datenbankmanagementsysteme Grundkenntnisse in Netzwerk-, Internet- und/oder Web-Technologien Modulziele / Angestrebte Lernergebnisse: Studierende sind in der Lage, eine ausgewählte, praxisrelevante Aufgabenstellung mit Hilfe eines selbst erstellten Informationssystems zu lösen. (Die Aufgabenstellung ist dabei in Umfang und Komplexität an die Gegebenheiten der Lehrveranstaltung angepasst.) Ziel ist die Umsetzung einer modernen, skalierbaren, verfügbaren und leistungsfähigen Software-Anwendung, wobei die Inhalte der Lehrveranstaltung jeweils an die Aufgabenstellung ausgewählt, angewandt und angepasst werden können. Insbesondere können folgende Aufgabenstellungen gelöst werden: Auswahl und Aufbau einer geeigneten Entwicklungsumgebung und Integration bestehender Software- Werkzeuge Auswahl und Integration geeigneter Framework-Komponenten Festlegung geeigneter Software-Architektur(en) und -Datenmodelle Implementierung (ausgewählter) praxisrelevanter Anwendungsfälle der Aufgabenstellung unter Anwendung der in der Lehrveranstaltung präsentierten Inhalte (Automatisierte) Tests und Deployments auf einer verteilten Ausführungsumgebung (Anwendungsserver) Modulinhalt: Fortsetzung auf der nächsten Seite Zum Inhaltsverzeichnis 37

38 Fortsetzung: IM_IIS Professionelle Arbeitsumgebung in der Software-Entwicklung Quellcode-Versionsverwaltung Software-Architekturen verteilter, mehrschichtiger Informationssysteme Dependency-Injection und Ressourcenbereitstellung O/R-Mapping und Persistenzmechanismen für verschiedene Anwendungsfälle der Datenhaltung Grafische Benutzeroberflächen und Web-Technologien Verteilte Methodenaufrufe und Serviceimplementierungstechnologien Ausgewählte Umsetzungen im Transaktionsmanagement Konfigurations-/Transportmanagement, Deployment Ausgewählte Qualitätssicherungsmaßnahmen in der Praxis Prüfungsform(en): praktische Arbeit/Studienarbeit Medienformen: Tafelanschrift Folienpräsentation Software-Entwicklung via Beamer Video- und Tutuorial-Sequenzen Inhalte werden elektronisch über die Moodle-Plattform der Hochschule bereitgestellt, zusätzlich steht ein vorlesungsinternes Versionsverwaltungstool zur Verfügung Empfohlene Literatur: Weil, Dirk: Java EE: Enterprise-Anwendungsentwicklung leicht gemacht. Frankfurt a. M.: entwickler.press, Weitere Literatur wird im Laufe der Lehrveranstaltung bekanntgegeben bzw. bereitgestellt. Ende Modulbeschreibung: IM_IIS Zum Inhaltsverzeichnis 38

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