Modulhandbuch. Informatik (Master) Fakultät Elektrotechnik und Informatik

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1 Modulhandbuch Informatik (Master) Fakultät Elektrotechnik und Informatik Stand:

2 Inhaltsverzeichnis 1 PFLICHTFÄCHER STUDIENSCHWERPUNKT: SOFTWARE FÜR EINGEBETTETE UND MOBILE SYSTEME

3 1 Pflichtfächer 3

4 Theoretische Informatik Modulkürzel: IM_THI SPO-Nummer: 1 Master Informatik Pflichtmodul 1 Prof. Dr. Christian Facchi Prof. Dr. Christian Facchi, Prof. Dr. Robert Gold Seminaristischer Unterricht mit Übung 20 (Ü), 40 (SU) 4 Arbeitsaufwand: Präsenzzeit (SU, Ü): 62 h Selbststudium (Vor- und Nachbereitung der Lehrveranstaltung, Prüfungsvorbereitung): 118 h 180 h Leistungspunkte: 6 Grundkenntnisse Theoretische Informatik, Mathematische Logik, diskrete Mathematik, Spezifikationsmethoden UML Angestrebte Lernergebnisse: - Kenntnisse der wichtigsten formalen Spezifikationsparadigmen - Fähigkeit formale Systemspezifikation zu erstellen - Fähigkeit zur Beschreibung von Eigenschaften von Systemen - Fähigkeit zur Entwicklung und Durchführung von Beweisen verschiedener Eigenschaften aus Spezifikationen - Kenntnis der Grundlagen von Petri-Netzen - Fähigkeit zur Erreichbarkeitsanalyse von Stellen-/Transitionsnetzen - Verständnis von Entscheidbarkeitsfragen bei Petri-Netzen - Kenntnis von Petri-Netz-Sprachen Inhalt: 1. Logik: a. Aussagenlogik b. Prädikatenlogik c. Beweismethoden d. Temporale Logik 2. Algebraische Spezifikationen a. Terme b. Algebren c. Konstruktive Spezifikationen d. Fixpunkttheorie e. Stromverarbeitende Funktionen f. Nichtdeterminismus 3. Prozeßalgebren 4. Petri-Netze: Grundlegende Konzepte a. Netzgraphen, Stellen-/Transitionsnetze, Markierungen b. Schaltfolgen, Grundsituationen 5. Petri-Netze: Erreichbarkeitsanalyse 4

5 a. Erreichbarkeitsgraph, Entscheidbarkeit b. Überdeckungsbaum 6. Petri-Netz-Sprachen a. Sequentielle Sprachen b. Stepsprachen Medienformen: Schriftliche Prüfung (90 Minuten) Studierende: Skript, Übungsblätter, Aufgabenblätter, Arbeiten am Rechner Dozent: Tafel, Overhead- und Beamerprojektionen, Demonstrationen am Rechner Literatur: - Jürgen Dassow; Logik für Informatiker; Teubner Uwe Kastens, Hans Kleine Büning; Modellierung, Grundlagen und formale Methoden, Hanser 2te Auflage Manfred Broy, Ketil, Stølen; Specification and Development of Interactive Systems; Springer Hoare: Communicating Sequential Processes. Prentice Hall Robert Milner: Communication and Concurrency. Prentice Hall Ken Turner; Using Formal Description Techniques; John Wiley; Bernd Baumgarten: Petri-Netze: Grundlagen und Anwendungen. Spektrum Akademischer Verlag, 2. Aufl Lutz Priese und Harro Wimmel: Petri-Netze. Springer, 2. Aufl Wolfgang Reisig: Petrinetze: Modellierungstechnik, Analysemethoden, Fallstudien. Vieweg +Teubner Verlag

6 Diskrete Mathematik 2 Modulkürzel: IM_DM2 SPO-Nummer: 2 Master Informatik Pflichtmodul 1 Prof. Dr. Hans von Koch Prof. Dr. Hans von Koch Seminaristischer Unterricht mit Übung 20 (Ü), 40 (SU) 3 Arbeitsaufwand: Präsenzzeit (SU, Ü): 46,5 h Selbststudium (Vor- und Nachbereitung der Lehrveranstaltung, Prüfungsvorbereitung): 103,5 h 150 h Leistungspunkte: 5 Angestrebte Lernergebnisse: Inhalt: Medienformen: -- Vertrautheit mit weiterführenden mathematischen Begriffen und Verfahren an der Schnittstelle zwischen Informatik und Mathematik. - Endliche Körper (Galois-Felder) o Charakterisierung endlicher Körper o (Auswahl:) Die multiplikative Gruppe eines endlichen Körpers, primitive Polynome, Normalbasen, Einheitswurzeln, Kreisteilungsklassen - Lineare Schieberegister - Anwendungen o Ausbau des Themas zyklische Codes (BCH-Codes, Reed-Solomon-Codes) o Pseudo-Zufallsfallszahlenfolgen mit Anwendungen in der Kryptologie Schriftliche Prüfung (90 Minuten) Als Download aus dem Intranet: Zusammenfassungen und Ergänzungen zur Vorlesungsmitschrift, Aufgabenblätter (z.t. mit Lösungen) Tafel, Overhead- und Beamerprojektionen Literatur: - R. Matthes: Algebra, Kryptologie und Kodierungstheorie ; München (2003) - T. Ihringer: Diskrete Mathematik ; Stuttgart (2002) - S. Lin, D.J. Costello: Error Control Coding ; London (2004) - W. Heise, P. Quattrocchi: Informations- und Codierungstheorie; Berlin (1995) - R.-H. Schulz: Codierungstheorie ; Wiesbaden (2003) 6

7 Technologie und Trends der Wirtschaftsinformatik Modulkürzel: IM_WINF SPO-Nummern: 4 Master Informatik Pflichtmodul 1 Prof. Dr. Daniel Jobst Christoph Emmersberger Seminaristischer Unterricht mit Übung 20 (Ü), 40 (SU) 3 Arbeitsaufwand: Präsenzzeit (SU, Ü): 46,5 h Selbststudium (Vor- und Nachbereitung der Lehrveranstaltung, Prüfungsvorbereitung): 103,5 h 150 h Leistungspunkte: 5 Angestrebte Lernergebnisse: Inhalt: Medienformen: Literatur: -- Ziel der Vorlesung ist es, den Studierenden einen Überblick in aktuelle Technologien und Trends der Wirtschaftsinformatik zu geben. Am Ende der Vorlesung - haben die Studierenden einen Überblick über aktuelle Buzzwords in der Industrie, - haben Wissen hinsichtlich Geschäftsprozessmodellierung und - management, analytischen Informationssystemen und flexiblen IT- Infrastrukturen (insbesondere Cloud Computing) aufgebaut bzw. ausgebaut. - verstehen die themenspezifischen Zusammenhänge und Wechselwirkungen zwischen technologischen Aspekten einerseits und fachlichen/betriebswirtschaftlichen Aspekten andererseits - Einleitung: Warum eine Vorlesung zum Thema Technologien und Trends der Wirtschaftsinformatik"? - Erwartungsabfrage - Geschäftsprozessmodellierung und Geschäftsprozess-Management - Business Intelligence und Business Analytics - Adaptive IT-Infrastukturen: SOA, Virtualisierung und Cloud Computing - Interaktiv: Aufbereitung von Trendthemen in Kleingruppen mit anschließender Präsentation (nicht prüfungsrelevant) Schriftliche Prüfung ( Minuten) Tafel, Overhead- und Beamerprojektionen Wird in der Vorlesung bekanntgegeben 7

8 Seminar zu Themen der Informatik Modulkürzel: IM_SEMI SPO-Nummer: 5 Master Informatik Pflichtmodul 1 Studiengangleiter Prof. Dr. Christian Facchi Seminar 20 (S) 2 Arbeitsaufwand: Präsenzzeit: 31 h Leistungspunkte: 4 Selbststudium (Vorbereitung der Präsentation, Ausarbeitung des Handouts): 89 h 120 h Angestrebte Lernergebnisse: Inhalt: Medienformen: -- Die Studenten erwerben folgende Kentnisse: - Fähigkeit zur Einarbeitung in ein spezielles Thema aus dem Bereich der eingebetteten und mobilen Systeme - Fähigkeit zur verständlichen Präsentation eines abgegrenzten Fachthemas unter Einsatz geeigneter Medien - Fähigkeit zur fachlichen Diskussion Das fachliche Thema des Seminars wechselt von Kurs zu Kurs. Gegenstand ist ein Themenfeld aus der aktuellen Forschung und Entwicklung eingebetteter und mobiler Systeme. Seminararbeit Tafel, Overhead- und Beamerprojektionen, andere Medien Literatur: -- 8

9 Projekt Modulkürzel: IM_PRJ SPO-Nummer: 6 Master Informatik Pflichtmodul 2 Studiengangleiter Wechselnd Seminaristischer Unterricht mit Übung und Praktikum 10 (P), 20 (Ü), 40 (SU) 4 Arbeitsaufwand: Präsenzzeit (Gruppenbesprechung, -arbeit): 62 h Selbststudium (Einzelarbeit, Recherche): 238 h 300 h Leistungspunkte: 10 Angestrebte Lernergebnisse: Inhalt: Medienformen: -- Die Studierenden sind in der Lage, Methoden und Techniken zur systematischen Entwicklung von eingebetteten / mobilen Softwaresystemen in der Praxis einzusetzen. Sie können eine Anwendung entwerfen, implementieren und testen. Sie sind in der Lage, einen kompletten Projektzyklus zu durchlaufen. Die Studierenden kennen betriebliche Randbedingungen, falls das Projekt in einem Betrieb durchgeführt wird. - praktische Einübung der Inhalte anderer Module, insbesondere der des gewählten Schwerpunkts - systematische Entwicklung komplexer Softwaresysteme im Team und (ggf.) in einem Unternehmen Praktische Arbeit, Dokumentation wechselnd Literatur: -- 9

10 Workshop Modulkürzel: IM_WSH SPO-Nummer: 7 Master Informatik Pflichtmodul 2 Studiengangleiter Wechselnd Seminar, Blockveranstaltung 10 2 Arbeitsaufwand: Präsenzzeit (Seminar, Gruppenarbeit): 31 h Leistungspunkte: 2 Selbststudium (Vor- und Nachbereitung der Teamarbeit, Präsentationsvorbereitung): 29 h 60 h Angestrebte Lernergebnisse: Inhalt: Medienformen: -- Die Studierenden sind in der Lage, für ein kurz umrissenes Problem aus der Praxis mit geeigneten Methoden innerhalb begrenzter Zeit ein Lösungskonzept oder einen (innovativen) Lösungsansatz zu erarbeiten, zu präsentieren und zu verteidigen. Sie erfahren die Reaktion von Experten der Berufspraxis auf ihre Ergebnisse in einem fortlaufenden Diskussionsprozess. - Durchdringen eines per Impulsreferats oder per Betrachtung praktischer Fallbeispiele eingeführten Problems in der Gruppe - intensives Lernen durch (auf die Gruppenmitglieder verteilte) Literaturrecherche, Websuche, Expertenbefragung usw. - gemeinsame Ableitung eines Lösungskonzepts oder eines Lösungsansatzes durch Diskussion in der Gruppe - Abschlusspräsentation der Ergebnisse und Verteidigung - Die Lehrveranstaltung soll nach Möglichkeit im Rahmen einer ca. einwöchigen Firmenexkursion außerhalb der Hochschule durchgeführt werden. Leistungsnachweis durch Teilnahme, aktive Beteiligung und Abschlusspräsentation durch die Gruppe wechselnd Literatur: -- 10

11 Seminar zur Stärkung der Schlüsselqualifikationen Modulkürzel: IM_SSQ SPO-Nummer: 8 Master Informatik Pflichtmodul 2 Studiengangleiter Wechselnd Seminar 10 2 Arbeitsaufwand: Präsenzzeit: 31 h Leistungspunkte: 3 Selbststudium (Vorbereitung der eigenen Beiträge, Ausarbeitung des Handouts): 59 h 90 h Angestrebte Lernergebnisse: Inhalt: Medienformen: -- 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. - 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 Leistungsnachweis durch Teilnahme und aktive Beteiligung Studierende: Skript, Übungsblätter, Aufgabenblätter Dozent: Tafel, Overhead- und Beamerprojektionen Literatur: -- 11

12 Masterarbeit Modulkürzel: IM_MA SPO-Nummer: 9 Zuordnung zum Curriculum: Studiengang u. richtung Art des Moduls Studiensemester Master Informatik Pflichtmodul 3 Studiengangleiter Dozenten mit Lehrveranstaltungen in Master-Programmen Wissenschaftliche Graduierungsarbeit mit Vortrag 1 1 Arbeitsaufwand: Präsenzzeit: 15,5 h Selbststudium: 884,5 h 900 h Leistungspunkte: 30 Angestrebte Lernergebnisse: Inhalt: -- Erwerb und Belegung der Fähigkeit, komplexe Problemstellungen aus dem Fachgebiet der Informatik unter Anwendung des erlernten Fachwissens sowie wissenschaftlichen Methoden und Erkenntnisse innerhalb einer vorgegebenen Frist selbstständig auf hohem wissenschaftlichem Niveau zu bearbeiten, die Ergebnisse in fachliche und fächerübergreifende Zusammenhänge einzuordnen, sie in Form einer wissenschaftlichen Arbeit darzustellen und vor sachkundigem Publikum zu präsentieren Analyse der Problemstellung und Abgrenzung des Themas, Literatur-/ Patentrecherche, Formulierung des Untersuchungsansatzes/der Vorgehensweise, Festlegung eines Lösungskonzepts bzw. -wegs, Planung und Erarbeitung der Lösung, Analyse der Ergebnisse, Einordnung der fachlichen und außerfachlichen Bezüge Anwendung wissenschaftlicher Arbeitsweise und Methodik, d.h. systematisch, analytisch und methodisch korrekt vorzugehen, logisch und prägnant zu argumentieren sowie zielorientiert und zeitkritisch zu arbeiten und die Ergebnisse formal korrekt darstellen und überzeugend zu präsentieren Prüfungsvorleistung: mindestens 30 Leistungspunkte, Schriftliche Ausarbeitung mit Vortrag Medienformen: -- Literatur: -- 12

13 2 Studienschwerpunkt: Software für eingebettete und mobile Systeme 13

14 Software Engineering eingebetteter und mobiler Systeme Modulkürzel: IM_SE SPO-Nummer: Master Informatik Pflichtmodul 1 Prof. Dr. Christian Facchi Prof. Dr. Christian Facchi Seminaristischer Unterricht mit Übung und Praktikum 15 (P), 20 (Ü), 40 (SU) 4 Arbeitsaufwand: Präsenzzeit (SU, Ü): 62 h Selbststudium (Vor- und Nachbereitung der Lehrveranstaltung, Prüfungsvorbereitung): 88 h 150 h Leistungspunkte: 5 Programmierkenntnisse in C und Java Angestrebte Lernergebnisse: Die Studierenden erlernen die prinzipielle Vorgehensweise und die gegenwärtig eingesetzten Methoden zur Entwicklung eingebetteter und Mobiler Software-Systeme. Erworbene Kompetenzen: - Kenntnis Grundlagen aus den Bereichen Echtzeitsysteme, eingebettete und mobile Systeme - Verständnis der Vorgehensweise bei Spezifikation, Design, Implementierung und Test eingebetteter und mobiler Systeme - Zielgerichtete Anwendung der behandelten Methoden und Vorgehensweisen in verschiedenen praxisrelevanten Anwendungsbereichen Inhalt: Grundlagen (Prozesse und Nebenläufigkeit, Hardwarenahe Programmierung, Zeitbegriff, Echtzeitbetriebssystem, Modellierungstechniken) Entwicklungsphasen bei eingebetteten Systemen( Spezialisierung) Anforderungsermittlung Analyse Design Modultest Integration Systemtest Wartung - Software Management / Querschnittsprozesse - Anwendungsbeispiele Schriftliche Prüfung ( Minuten) 14

15 Medienformen: Literatur: Studierende: Skript, Arbeiten am Rechner Dozent: Tafel, Beamerprojektionen, Demonstrationen am Rechner - 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 Automatisiertes Testen Eingebetter Systeme in der Automobilindustrie; Eric Sax; Hanser Modellierung von eingebetteten Systemen mit UML und SysML; Andreas Korf; Spektrum Akademischer Verlag; Embedded System Design; Peter Marwedel; Springer

16 Algorithmen für autonome mobile Systeme Modulkürzel: IM_AMS SPO-Nummer: Master Informatik Pflichtmodul 1 Prof. Dr. Johann Schweiger Prof. Dr. Johann Schweiger, Maren Röttenbacher Seminaristischer Unterricht mit Übung und Praktikum 15 (P), 20 (Ü), 40 (SU) 4 Arbeitsaufwand: Präsenzzeit (SU; Ü): 62 h Selbststudium (Vor- und Nachbereitung der Lehrveranstaltung, Prüfungsvorbereitung): 88 h 150 h Leistungspunkte: 5 Angestrebte Lernergebnisse: -- Die Studierenden wissen, mit welchen Algorithmen man autonome mobile Systeme programmiert. Die Studierenden verstehen, wie man mit Verhaltensmustern programmiert. Sie beherrschen die gängigen Methoden zur Kartografie und zur Selbstlokalisation. Sie sind in der Lage, mit Algorithmen Sensordaten zu erfassen, zu fusionieren, zu interpretieren und daraus Vorgaben für die Aktoren abzuleiten. Die Studierenden können die gelernten Algorithmen und Konzepte auf praktische Anwendungen im Bereich der Automobile, der Dienstleistungsrobotik und der Automatisierungstechnik anwenden. Die Studierenden können praktische Aufgaben hinsichtlich der Echtzeitbedingungen und der benötigten Verhaltenmuster analysieren. Die Studierenden sind in der Lage, aus einer Problemstellung eine strategische Planung für den Einsatz der Verhaltenmuster abzuleiten. Die Studierenden können die unterschiedlichen Arten von Algorithmen hinsichtlich der Leistungsfähigkeit, der Echtzeitfähigkeit, der Robustheit und der Flexibilität bewerten. Inhalt: Sensoren und Aktoren Softwarearchitekturen Direkt- und Verhaltensmustersteuerung Umfeldmodellierung Kartenbasiertes Fahren Kooperation Praktische Übungen im Labor Schriftliche Prüfung (90 Minuten) 16

17 Medienformen: Studierende: Skript, Übungsblätter, Aufgabenblätter, Arbeiten am Rechner und an mobilen Robotern Dozent: Tafel, Overhead- und Beamerprojektionen, Demonstrationen am Rechner und an mobilen Robotern Literatur: -- 17

18 Kognitive Systeme Modulkürzel: IM_KOG SPO-Nummer: Master Informatik Pflichtmodul 2 Prof. Dr. Georg Passig Prof. Dr. Georg Passig, Holger Urbanek Seminaristischer Unterricht mit Übung 20 (Ü), 40 (SU) 4 Arbeitsaufwand: Präsenzzeit (SU, Ü): 62 h Selbststudium (Vor- und Nachbereitung der Lehrveranstaltung, Prüfungsvorbereitung): 88 h 150 h Leistungspunkte: 5 Angestrebte Lernergebnisse: Inhalt: Medienformen: Grundkenntnisse in Wissensbasierten Systemen (KI) Die Studierenden erlernen grundlegende Fertigkeiten in der Erstellung kognitiver Systeme. Erworbene Kompetenzen: 1. Kenntnis der wichtigsten Aufgaben und Eigenschaften, Architekturen und Einsatzgebiete von kognitiven Systemen 2. Verständnis der zugrunde liegenden Verfahren, Verarbeitungstechniken und Klassifikationsmethoden 3. Anwenden der gelernten Methoden auf konkrete Fragestellungen und Domänen, Entwurf und Modellierung kognitiver Komponenten 4. Analyse komplexer Probleme und deren Zerlegung in lösbare Teilprobleme, Trennung von Sensorik, Klassifikation und Aktorik 5. Synthese anspruchsvoller kognitiver Lösungen mittels Kombination der erlernten Methoden auf allen Abstraktionsebenen 6. Beurteilung der Zweckmäßigkeit möglicher Implementierungen, vergleichende Bewertung alternativer Wissensmodelle und Klassifikatoren, Bestimmung von Lösungsqualität und Erkennungsleistung - Grundlagen der menschlichen audio-visuellen Wahrnehmung Perzeption, Kognition und Produktion von Sprache, Schrift und Bild - Mustererkennung, Klassifikation, Modellierung von Phonemen / Graphemen, Syntax, Semantik und Pragmatik - Maschinelle Verarbeitung von Sprach- und Bilddaten, Vorverarbeitung, Merkmalbildung, Segmentierung und Annotation - Trainingsverfahren für statistische Klassifikatoren, Usability Engineering, Test- und Evaluierungsmethoden - Anwendungsszenarien, neuere Ansätze und Trends Schriftliche Prüfung ( Minuten) Studierende: Skript, Übungsaufgaben, Arbeiten am Rechner 18

19 Dozent: Tafel, Overhead- und Beamerprojektionen, Demonstrationen am Rechner Literatur: - S. Russel, P. Norvig: Artificial Intelligence A Modern Approach, 2nd ed., Prentice Hall - S. Theodoridis, K. Koutroumbas: Pattern Recognition, Academic Press - B. Pfister, T. Kaufmann: Sprachverarbeitung: Grundlagen und Methoden der Sprachsynthese und Spracherkennung, Springer Verlag - B. Jähne, Digitale Bildverarbeitung, Springer Verlag - Azad, Gockel, Dillmann: Computer Vision - Das Praxisbuch, Elektor Verlag - U. Kiencke, H. Jäkel: Signale und Systeme, Oldenbourg 19

20 Kommunikationssysteme Modulkürzel: IM_KOM SPO-Nummern: Master Informatik Pflichtmodul 2 Prof. Dr. Ernst-Heinrich Göldner Prof. Dr. Ernst-Heinrich Göldner Englisch Seminaristischer Unterricht mit Übung und Praktikum 15 (P), 20 (Ü), 40 (SU)) 4 Arbeitsaufwand: Präsenzzeit (SU, Ü): 62 h Selbststudium (Vor- und Nachbereitung der Lehrveranstaltung, Prüfungsvorbereitung): 88 h 150 h Leistungspunkte: 5 Angestrebte Lernergebnisse: Die Teilnehmer kennen drahtlose Netzwerke zur Vernetzung von eingebetteten Systemen verstehen die Probleme der drahtlosen Kommunikation und können Lösungsmethoden erklären. können erlernte Verfahren auf Beispielproblemstellungen anwenden. Inhalt: GSM GPRS UMTS LTE WLAN Bluetooth ZigBee Schriftliche Prüfung ( Minuten) Medienformen: Tafel, Overhead, Beamer Download von Lehrmaterial aus Lehrplattform Moodle Literatur: Jörg Eberspächer: GSM, Global system for mobile communication; 3. ed., Wiley, 2009 Sauter, Martin: Grundkurs Mobile Kommunikationssysteme; 3. erw. Aufl., Vieweg,

21 Entwicklung sicherheitskritischer Software Modulkürzel: IM_SIK SPO-Nummer: Master Informatik Pflichtmodul 2 Prof. Dr. Robert Gold Prof. Dr. Robert Gold Seminaristischer Unterricht mit Übung und Praktikum 20 (Ü), 40 (SU) 4 Arbeitsaufwand: Präsenzzeit (SU; Ü): 62 h Selbststudium (Vor- und Nachbereitung Lehrveranstaltung, Prüfungsvorbereitung): 88 h 150 h Leistungspunkte: 5 Angestrebte Lernergebnisse: Inhalt: Programmierung in C und Java Ziel ist es, die Studierenden zu befähigen, selbstständig den SicherheitsLevel von Software zu bewerten und daraus Maßnahmen zur Sicherstellung der Sicherheitsanforderungen innerhalb von Software-Projekten abzuleiten und einzusetzen. Im Einzelnen sind die angestrebten Lernergebnisse: - Kenntnis der Grundbegriffe (u.a. Sicherheit, Risiko, Ausfall, Fehler, Software-Qualitätsmerkmale, Zuverlässigkeit, Ausfallrate, Verfügbarkeit) - Kenntnis der Standards IEC 62508, ISO Fertigkeit Software nach IEC 62508, ISO zu beurteilen und Maßnahmen daraus abzuleiten - Kenntnis von Methoden zur Überwachung und Diagnose von Systemen - Fertigkeit Mechanismen zur Überwachung von Software zu implementieren - Kenntnis der Diversität - Fähigkeit die Versagenswahrscheinlichkeit diversitärer Software zu beurteilen - Kenntnis verschiedener Prüf- und Testmethoden - Verständnis der Vor- und Nachteile und der Anwendungsgebiete der Prüfund Testmethoden - Fertigkeit Software unter Verwendung von Methoden zu prüfen bzw. zu testen - Kenntnis von Zuverlässigkeitswachstumsmodellen - Kenntnis von synchronen und zeitgesteuerten Programmiermodellen für eingebettete sicherheitskritische Software - Fertigkeit einfache Programme in Esterel und Giotto zu erstellen - Verständnis des Zusammenspiels von konstruktiven und analytischen Maßnahmen bei der Entwicklung sicherheitskritischer Software - Grundbegriffe: u.a. Sicherheit, Risiko, Ausfall, Fehler, Software-Qualitätsmerkmale, Zuverlässigkeit, Ausfallrate, Verfügbarkeit 21

22 - Safety Integrity Levels, IEC 62508, ISO Überwachung und Diagnose von Systemen - Diversität und Versagenswahrscheinlichkeit diversitärer Software - Statische Software-Prüfung: Lint-Prüfung, abstrakte Interpretation, Hoare- Kalkül - Software-Test: Testarten, White-Box- und Black-Box-Test, - Funktionsorientierter Software-Test: Klassifikationsbaummethode, Orthogonale Arrays und Pairwise Testing - Kontrollflussorientierter Software-Test: Abdeckungsmaße, Anweisungsund Zweigabdeckung, Bedingungs-/Entscheidungsabdeckung und MCDC - Zuverlässigkeitswachstumsmodellen - Synchroner Ansatz und Esterel - Zeitgesteuerter Ansatz und Giotto Medienformen: Literatur: Schriftliche Prüfung (90 Minuten) Studierende: Skript, Aufgabenblätter, Arbeiten am Rechner Dozent: Tafel, Overhead- und Beamerprojektionen, Demonstrationen am Rechner - Börcsök, J Funktionale Sicherheit: Grundzüge sicherheitstechnischer Systeme. Hüthig, 2. Aufl. - Ehrenberger, W Software-Verifikation: Verfahren für den Zuverlässigkeitsnachweis von Software. Hanser. - Hoffmann, D.W Software-Qualität. Springer. - Liggesmeyer, P Software-Qualität: Testen, Analysieren und Verifizieren von Software. Spektrum Akademischer Verlag, 2. Aufl. - Löw, P., R. Pabst und E. Petry Funktionale Sicherheit in der Praxis. Dpunkt Verlag. - Schäuffele, J. und T. Zurawka Automotive Software Engineering: Grundlagen, Prozesse, Methoden und Werkzeuge effizient einsetzen. Vieweg+Teubner, 4. Aufl. - Scholz, P Software-Entwicklung eingebetteter Systeme: Grundlagen, Modellierung, Qualitätssicherung. Springer. 22