STUDIENARBEITEN UND
DIPLOMARBEITEN FÜR
INFORMATIK

Studienarbeiten

Open-Source Veröffentlichung

Die an der Technischen Informatik in C++ entwickelten Bibliotheken TPO++ zur Kommunikation auf Systemen mit verteiltem Speicher und sph2000 zur Simulation physikalischer
Teilchensysteme auf Hochleistungsrechnern sollen als Open Source veröffentlicht werden.

Die Bibliotheken werden seit einiger Zeit auch von externen Anwendern eingesetzt. Damit wird der Support mittels E-Mail zunehmend unpraktikabel. Die vorliegende Arbeit soll zunächst prüfen, welche Möglichkeiten zur Veröffentlichung bestehen und welches Lizenzmodell sich eignet. Anschließend muss der Quelltext auf kritische Algorithmen und auf die Verträglichkeit mit der Open-Source-Lizenz überprüft und gegebenenfalls angepasst werden.

Die Versionsverwaltung der Bibliotheken soll im Anschluss von CVS auf subversion umgestellt und die Portabilität auf aktuellen Unix-Plattformen geprüft werden. Hierzu nutzen wir die Autotools autoconf und automake.

Zur Dokumentation der Bibliotheken setzen wir Doxygen ein,
das noch um eine Rahmendokumentation ergänzt werden müsste.

Im Rahmen einer Studienarbeit soll die Veröffentlichung der beiden Bibliotheken als Open Source stattfinden.

Wer Interesse an Open-Source-Projekten hat meldet sich bei
Sven Ganzenmüller, Sand 13 Raum B 204, Telefon 07071 - 29 78965

Integration und Test der Support-Vektor Klassifikation in eine BCI Anwendung

Kontext: Im Rahmen eines interdisziplinären Projekts mit Partnern aus der technischen Informatik und medizinischen Psychologie werden Methoden zur Online-Klassifikation von Elektroenzephalogramm (EEG) Signalen entwickelt. Diese Algorithmen kommen in einem Brain-Computer Interface (BCI) zur Anwendung. BCIs werden von komplett gelähmten Patienten zur Kommunikation verwendet. Dabei werden zur Klassifikation der Hirnsignale meist immer noch lineare Methoden eingesetzt. In den letzten Jahren erfreuen sich nichtlineare Methoden wie z.B. Support Vector Machines (SVM) steigender Beliebtheit. Diese Studienarbeit trägt dazu bei, mehreren Forschungsgruppen im Rahmen der BCI-Forschungsplattform BCI2000 (www.bciresearch.org) eine Implementation der SVM zur Verfügung zu stellen.

Aufgabenstellung: Der Schwerpunkt der Aufgabe liegt in der Integration einer Support-Vektor Bibliothek in ein bestehendes Brain-Computer Interface Framework. Vorhandene Bibliotheken sollen auf ihre Eignung für die Plattform verglichen werden. Nach der Integration sollen online-Tests die Funktionstüchtigkeit des SVM-Codes belegen. Ein Vergleich mit den besten bestehenden Algorithmen soll durchgeführt werden.

Bemerkung: C++ Kenntnisse oder entsprechend hohe Motivation sind Voraussetzung. Beginn der Studienarbeit ist ab sofort.

Ansprechpartner: Michael Bensch, Sand 14 Raum C203, Telefon: 07071 - 29 70490, eMail: bensch AT informatik.uni-tuebingen.de

Bewertung des Abdeckungsgrades von Testumgebungen

Die Simulation wird heute breit in der Industrie verwendet, um komplexe Systeme zu überprüfen. Eine Möglichkeit, den Abdeckungsgrad funktionaler Verifikationsumgebungen zu bewerten, ist der Einsatz von Coverage-Analyseverfahren. Zur Verifikation komplexer elektronischer Systeme werden spezielle Werkzeuge wie zum Beispiel Specman Elite und spezielle Verifikationssprachen, wie beispielsweise die Sprache „e“ eingesetzt. Damit können Testumgebungen entwickelt werden, die eine Bewertung des Abdeckungsgrades erlauben. Ebenso erlaubt eine an der Universität Tübingen entwickelte Bibliothek die Analyse des Abdeckungrades.

Im Rahmen dieser Studienarbeit sollen die Möglichkeiten zur Abdeckungsanalyse des Werkzeugs Specman Elite und der an der Universität Tübingen entwickelten Bibliothek evaluiert und verglichen werden. Voraussetzung für diese Studienarbeit sind Kenntnisse in den Programmiersprache C bzw. C++ und Interesse an der funktionalen Verifikation von digitalen Schaltungen und an der Verifikationssprache „e“.

Weitere Informationen erhalten Sie gerne bei Djones Lettnin, Telefon 07071 - 29 70492, eMail: lettnin@informatik.uni-tuebingen.de

Hardware/Software Co-Verifikation

Die Simulation ist heute in der Industrie bei der Entwicklung von Hardware weit verbreitet. Viele kritische Zustände treten jedoch bei der Interaktion von Hardware und Software auf. Aus diesem Grund wird die Hardware/Software Co-Verifikation zunehmend wichtiger.

Zur Verifikation solcher Systeme werden spezielle Softwarewerkzeuge verwendet, wie beispielsweise Specman Elite. Dabei kommen spezielle Verifikationssprachen wie beispielsweise die Sprache „e“ zum Einsatz, um Testum-gebungen zu entwickeln und Abdeckungsbewertungen durchzuführen.

Im Rahmen dieser Studienarbeit soll die HW/SW Co-Verifikation mit Specman Elite untersucht und bewertet werden. Voraussetzung für diese Studienarbeit sind Kenntnisse in den Programmiersprache C bzw. C++ und Interesse an der funktionale Verifikation digitaler Schaltungen und an der Verifikations-sprache „e“.

Weitere Informationen erhalten Sie gerne bei Djones Lettnin, Telefon 07071 - 29 70492, eMail: lettnin@informatik.uni-tuebingen.de

Verifikation temporaler Eigenschaften

Viele elektronische Systeme sind Echtzeitsysteme, d.h. diese Systeme sollten nicht nur korrekte Ausgaben produzieren, sondern ihre Ergebnisse zu vorgegebenen Zeitpunkten liefern. Deshalb ist es wichtig, die temporalen Eigenschaften solcher Systeme überprüfen zu können.

Zur Verifikation werden dabei besondere Verifikationswerkzeuge verwendet, wie zum Beispiel Specman Elite, bei denen auch spezielle Verifikationssprachen, wie zu Beispiel die Sprache „e“ eingesetzt werden. Damit können Testumgebungen entwickelt werden, mit denen temporale Eigenschaften überprüft werden können. Der an der Universität Tübingen entwickelte SystemC-Temporal-Checker ermöglicht die Überprüfung derartiger Eigenschaften in SystemC-Modellen.

Im Rahmen dieser Studienarbeit soll ein Vergleich der Verifikationsmöglichkeiten für temporale Eigenschaften zwischen Specman Elite und SystemC-Temporal-Checker durchgeführt werden. Voraussetzung für diese Studien-arbeit sind Kenntnisse in den Programmiersprache C bzw. C++ und Interesse an der Verifikationssprache „e“.

Weitere Informationen erhalten Sie gerne bei Djones Lettnin, Telefon 07071 - 29 70492, eMail: lettnin@informatik.uni-tuebingen.de

Implementierung des Datenaufnahmemoduls im EChem++ Projekt

Kontext: Im Rahmen des Projektes EChem++ wird ein integriertes Softwarepaket mit objektorientiertem Ansatz zur Automatisierung von elektrochemischen Experimenten entwickelt. Das gesamte System arbeitet unter Linux und besteht aus Datenaufnahme-, Simulations- und Auswertungsmodulen. Die aktuelle Arbeit bezieht sich auf die Steuerung der Messkarte und auf die Aufnahme von experimentellen Daten.

Aufgabenstellung: Das Ziel der Arbeit ist die Implementierung der Hardware-Steuerung für das Datenaufnahmemodul in C++ unter Linux und Einbindung dieser Software in das EChem++ Projekt.

Weitere Informationen finden Sie in der PDF-Datei
Ansprechpartner: Martin Bogdan

Datenstrukturen für Simulationen und Visualisierungstools

sph2000 ist eine objektorientierte Bibliothek für physikalische Teilchensimulationen. Wie alle wissenschaftlichen Simulationen generiert sph2000 Unmengen an Daten. Diese Teilchendaten werden derzeit als ASCII-Dateien abgespeichert, um die Auswertung und Visualisierung mit 'gnuplot' zu vereinfachen. Andere Datenformate können jedoch effizienter sein (Binärdaten) oder gar objektorientierte Ansätze bieten (z.B. das Hierarchical Data Format, HDF). Diese Studienarbeit soll verschiedene Datenformate auf ihre Effizienz und Einsatzfähigkeit mit Teilchendaten untersuchen. Dabei ist auch die Kompatibilität mit Visualisierungstools von Bedeutung.

Weitere Informationen finden Sie in der PDF-Datei oder hier
Ansprechpartner: Sven Ganzenmüller

Visualisierung dreidimensionaler Simulationsdaten

sph2000 ist eine objektorientierte Bibliothek für physikalische Teilchensimulationen. Bei der Simulation der Dieseleinspritzung generiert sph2000 Unmengen an Daten. Pro Zeitschritt der Bewegung wird eine Datei mit den Teilchen (eines pro Zeile) und deren physikalischer Größen Masse, Ort, Geschwindigkeit, usw. angelegt. Diese Rohdaten sind nicht von Hand auszuwerten, es bedarf der grafischen Aufarbeitung. In dieser Studienarbeit sollen Programmpakete und Bibliotheken zur Visualisierung der Simulationsdaten untersucht und verglichen werden. Die Möglichkeiten zur Darstellung dreidimensionaler Daten stehen dabei im Vordergrund.

Weitere Informationen finden Sie in der PDF-Datei oder hier
Ansprechpartner: Sven Ganzenmüller

Simulation Value Prediction

Im Rahmen einer Diplomarbeit wurden zahlreiche in der Literatur beschriebene Verfahren zur Vorhersage von Datenwerten in einer Prozessorpipeline implementiert und dokumentiert. In dieser Arbeit konnte die Simulation auf den vorhandenen Datensätze nur mit wenigen ausgewählten Parametern durchgeführt werden. Mittlerweile liegen jedoch weitere Datensätze vor, auf denen die Verfahren simuliert werden sollen.

Weitere Informationen finden Sie hier...
Ansprechpartner: Gerald Heim

SPEC2000 Benchmarks und SPARC / PowerPC Traces

Benchmarks haben sich zur Leistungsbewertung von Rechnersystemen als sehr aussagekräftig erwiesen. In dieser Studienarbeit (bei Interesse auch in zwei getrennten Arbeiten) sollen einerseits die Benchmarks der SPEC2000 Suite durchgeführt, analysiert und dokumentiert werden. Andererseits sollen mit diesen Benchmarks Traces für die Simulation von Verfahren aus der Rechnerarchitektur angefertigt werden. Für diese Aufgabe kann auf eine vorliegende Implementierung zurückgegriffen werden.

Weitere Informationen finden Sie hier...
Ansprechpartner: Gerald Heim

Medizinische Datenverarbeitung

Es können jedoch jederzeit Studienarbeiten aus dem Bereich der medizinischen Datenverarbeitung "maßgeschneidert" werden.

Weitere Informationen finden Sie hier...
Ansprechpartner: Martin Bogdan

Diplomarbeiten

Räumliche Spannungsanpassung bei prozessorartig rekonfigurierbaren Architekturen

Im DFG-Projekt CRC (www-ti.informatik.uni-tuebingen.de/crc) beschäftigen wir uns mit dynamisch rekonfigurierbaren Prozessor-Architekturen und dem Verlustleistungsverhalten solcher Architekturen. Zur Reduzierung der Verlustleistung untersuchen und entwickeln wir Verfahren, welche auf der Veränderung der Spannung basieren. Ein Verfahren ist die rein räumliche Spannungsanpassung. Bei diesem Verfahren wird ein Design in räumlich verschiedene Spannungsbereiche mit jeweils festen Spannungen, unterteilt.
In der Diplomarbeit soll dieses Verfahren in ein vorhandenes Design mit Hilfe von speziellen Technologie Bibliotheken implementiert werden.

Weitere Informationen finden Sie in der PDF-Datei
Ansprechpartner: Thomas Schweizer

Untersuchung der "error-related negativity" zur Steuerung eines BCI

Im Rahmen eines interdisziplinären Projekts (Institut für med. Psychologie /Informatik) werden Methoden zur Online-Klassifikation von Elektroenzephalogramm (EEG) Signalen entwickelt. Diese Algorithmen kommen in einem Brain-Computer Interface (BCI) zur Anwendung. BCIs werden von komplett gelähmten Patienten zur Kommunikation verwendet. In dieser Arbeit soll die sog. "fehlerbezogene Negativität" (error-related negativity, ERN), ein ereigniskorreliertes Potenzial, das Ende der 1980iger Jahre entdeckt wurde und das elektrophysiologische Korrelate der Fehlerverarbeitung darstellt, untersucht werden.

Ansprechpartner:
Martin Bogdan, Andrea Kübler, Michael Bensch

Workload Prediction

Für ein Industrieprojekt wird eine Diplomarbeit vergeben, in der es um Zeitreihenvorhersage geht. Ziel des Projektes ist die Steigerung der Effizienz des Workload Managers für z/OS (WLM) von IBM. Konvenionell beruht die WLM Lastverteilung auf CPU Auslastung, Systemzielen und weiteren Faktoren. Eine Vorhersage der Auslastung, basierend auf der aktuellen Auslastung und weiteren Systemparametern, könnte neue Funktionen zur weiteren Systemoptimierung ermöglichen.

Ansprechpartner: Michael Bensch

Bewertung des Abdeckungsgrades von Testumgebungen

Die Simulation wird heute breit in der Industrie verwendet, um komplexe Sys-teme zu überprüfen. Eine Möglichkeit, den Abdeckungsgrad funktionaler Veri-fikationsumgebungen zu bewerten, ist der Einsatz von Coverage-Analyseverfahren. Zur Verifikation komplexer elektronischer Systeme werden spezielle Werkzeuge wie zum Beispiel Specman Elite und spezielle Verifikati-onssprachen, wie beispielsweise die Sprache „e“ eingesetzt. Damit können Testumgebungen entwickelt werden, die eine Bewertung des Abdeckungsgrades erlauben. Ebenso erlaubt eine an der Universität Tübingen entwickelte Bibliothek die Analyse des Abdeckungrades.

Weitere Informationen erhalten Sie gerne bei Djones Lettnin (Telefon 07071 - 29 70492, lettnin@informatik.uni-tuebingen.de)

Hardware/Software Co-Verifikation

Zur Verifikation solcher Systeme werden spezielle Softwarewerkzeuge ver-wendet, wie beispielsweise Specman Elite. Dabei kommen spezielle Verifikationssprachen wie beispielsweise die Sprache „e“ zum Einsatz, um Testum-gebungen zu entwickeln und Abdeckungsbewertungen durchzuführen.

Im Rahmen dieser Studienarbeit soll die HW/SW Co-Verifikation mit Specman Elite untersucht und bewertet werden. Voraussetzung für diese Studien-arbeit sind Kenntnisse in den Programmiersprache C bzw. C++ und Interesse an der funktionale Verifikation digitaler Schaltungen und an der Verifikations-sprache „e“.

Weitere Informationen erhalten Sie gerne bei Djones Lettnin (Telefon 07071 - 29 70492, lettnin@informatik.uni-tuebingen.de).

Verifikation temporaler Eigenschaften

Weitere Informationen erhalten Sie gerne bei Djones Lettnin (Telefon 07071 - 29 70492, lettnin@informatik.uni-tuebingen.de).

Studien- und Diplomarbeiten rund um den Kepler-Cluster
Die Arbeitsgruppe C6 des Sonderforschungsbereichs 382 befaßt sich mit objektorientiertem Entwurf paralleler Simulationen, von physikalischen Anwendungen bis zur Wirtschaftsimulation. Mit dem Kepler-Cluster steht seit Ende 2000 ein lokaler Supercomputer zur Verfügung, auf dem große parallele Anwendungen entwickelt und eingesetzt werden können. Rund um diese Themen bieten wir zahlreiche Studien- und Diplomarbeiten an.

Weitere Informationen finden Sie auf den Seiten der C6-Gruppe (auch als PDF, 93K)
Ansprechpartner: Arbeitsgruppe C6

STUDIENARBEITEN UND DIPLOMARBEITEN FÜR INFORMATIK