Seminare im SS2016. Alexander Jahl / Michael Falk

Transkript

1 Seminare im SS2016 Alexander Jahl / Michael Falk

2 Überblick allgemeine Hinweise zu den Seminaren Seminare zu Ausgewählte Themen der verteilten Systeme Seminare zu Autonome mobile Roboter 2

3 Allgemeines zum Seminar Ziel: Eigenständiges Erarbeiten und Präsentieren eines Themas Abstract 1 Monat nach Beginn der Vorlesungszeit 30 Minuten Vortrag 15 Seiten Ausarbeitung (Vorlage für Word oder Latex) Vorträge am Ende der Vorlesungszeit (Termin wird noch bekannt gegeben) Abgabe der Ausarbeitungen spätestens 2 Wochen nach den Vorträgen 3

4 Seminar: Ausgewählte Themen der verteilten Systeme

5 Game Theory kooperative Spieletheorie Modellierung von Entscheidungsstrategien über Kooperationen Erreichen der eigenen oder globaler Ziele durch Interaktion und Kooperation zwischen Parteien Parteien verfolgen dabei meist eigene private, egoistische Interessen grundlegende Konzepte definierte Spielformen/Strategien Beispiele für Agentensysteme 5

6 Das Oracle Problem "Oracle Problem" die Schwierigkeit in bestimmten Situationen eine Unterscheidung von Programmausgaben treffen zu können Fuzzing ist das Testen von Implementierungen auf Korrektheit und mögliche Schwachstellen Übergabe einer mehr oder weniger zufällig gewählten Eingabe Analyse der Ausgabe verrät idealerweise ob ein Fehler auftrat oder nicht Fuzzer sollte Fehler-Ausgabe von korrekter Ausgabe unterscheiden können Überblick zu Fuzzing Erläuterung des Oracle Problem bekannte Lösungsstrategien zusammenfassen Beispiel mit Hilfe von z.b. LZfuzz speziell proprietäre Protokolle testen Schwachstellen) 6

7 Cloud Security - Kryptographie in Cloud-Umgebungen Cloud Computing Umgebungen bieten besondere Herausforderungen Public Cloud Services liegen oft außerhalb des lokalen Netzwerks oder sind öffentlich zugänglich spezielle Sicherheitsanforderungen etwa bezüglich Datensicherheit, Zugriff, Umgang mit externen Cloud- Service Providern, Ressourcen Sharing CaaS (Cryptography as a Service) Überblick Erläutern der Herausforderungen, Probleme und mögliche Lösungswege CaaS Herausforderungen und Umsetzungen Anwendungen / Frameworks 7

8 The Serval Project Open Source Projekt mit dem Ziel durch den Aufbau eines P2P Netzes die Kommunikation in Krisenszenarien zu gewährleisten. Generell entwickelt für Mobilfunkanwendungen Unterstützt u.a. Nachrichtenaustausch, File Sharing, Telefonie Zusammenfassung des Projektes Serval Beschreiben von Anwendungsszenarien Aufzeigen der Vor- und Nachteile Aufzeigen von Einsatzmöglichkeiten außerhalb von Mobilfunkanmeldungen 8

9 Software Defined Networking (SDN) Grundidee - Netz programmierbar statt konfigurierbar Trennung der Steuerungsebene von der Datenebene Steuerungsebene - informiert über das Netzwerk Datenebene - Datenversand, Kommunikation SDN-Controller ist zentrale Einheit Routing Tabellen Forwarding Regeln Paketpriorisierung Zusammenfassung der Funktionsweise Analyse der Cloudsicherheit Darlegen der Vor- und Nachteile für die Cloud (Skalierbarkeit, Übertragungsraten, ) 9

10 In-Memory Computing Echtzeit bzw. Fast-Echtzeit Cloud Services Datenanalyse in wenigen Sekunden statt in Minuten oder Stunden nutzt massiv parallel computing Zusammenfassung des Aufbaus, der Funktionsweise und der genutzten Technologien Erläuterungen zur Lage der Daten im Speicher (Struktur, Verteilung im RAM und Cache, Komprimierung) Beschreibung der RAM und Cache Optimierung für die parallele Nutzung Beispiele, Performance 10

11 Protokolle für Sensornetze standardisiere Protokolle ermöglichen Interoperabilität von Sensornetzen und erlauben nahtlose Integration in bestehende Netzwerke (Internet) teils starke Ressourcenbeschränkungen von Sendernetzen fordert speziell auf diesen Fokus ausgelegte Protokolle IEEE LoWPAN, ZigBee, SNAP COAP RPL Rime Einarbeitung in das Thema Welche Anforderungen stellen solche Netzwerke und welche Probleme resultieren daraus? 11

12 Seminare: Ausgewählte Themen der verteilten Systeme Game Theory Das Oracle Problem Cloud Security - Kryptographie in Cloud-Umgebungen The Serval Project Software Defined Networking (SDN) In-Memory Computing 12

13 Seminar: Autonome mobile Roboter

14 Java Agent Development Framework (JADE) Framework zum erstellen von Multiagentensysteme Vollständig implementiert in Java, bietet zahlreichen Werkzeuge für die Entwicklung Basiert auf den Spezifikationen der FIPA (Foderation for Intelligent Physical Agents) Erarbeiten und Verstehen von JADE Allgemein das Framework beschreiben Darstellen von Projekten/Anwendungen welche JADE einsetzen Optional: Umsetzen einer eigenen kleinen Anwendung 14

15 Commonsense Reasoning Wie kann man Allgemeinwissen für autonome Roboter repräsentieren? Welche Probleme erfordern welches Wissen? Schwerpunkt des Themas ist Ernest Davis und seine Forschung zum Thema Allgemeinwissen Leitartikel: Ernest Davis, Gary Marcus. Commonsense Reasoning and Commonsense Knowledge in Artificial Intelligence. Communications of the ACM, Vol. 58 No. 9, 2015 Kategorisierung der verschiedenen Arten von Allgemeinwissen, welche Notwendig sind um die Problem auf commonsensereasoning.org zu lösen. Aktuelle Forschung zu den jeweiligen Kategorien zusammentragen und erläutern. 15

16 Reinforcement Learning maschinelles Lernverfahren Konditionierung - Lernen durch Belohnung/Bestrafung unsupervised lernen ohne Beispiele nur über Belohnungen Einarbeitung in das Thema Erläuterung der Funktionsweise Beschreibung der möglichen Lernstrategien Vorteile Beispiele 16

17 Seminare: Autonome mobile Roboter Java Agent Development Framework (JADE) Commonsense Reasoning Reinforcement Learning 17