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FORSCHUNGS-PROJEKTE

ABS: Anwendungsbezogener
Systementwurf
Das Projekt Anwendungsbezogener Systementwurf hat zum Ziel, moderne
Methoden der Design Automation auch für kleinere mittelständische
Unternehmen nutzbar zu machen. In diesem Zusammenhang werden
in enger Kooperation mit verschiedene Firmen Konzepte und Prototypen-Tools
für das Hardware/Sofware-Co-Design eingebetteter Systeme entwickelt
und evaluiert. Wissenschaftliche Neuerungen ergeben sich dabei durch
den Ansatz, Systeme auf hohen Ebenen in ausführbarer Weise zu
spezifizieren und diese Basis zu benutzen, um Verifikation, Performance-
Vorhersagen und Prototyping in einer konkreten Hardware-Umgebung
zu ermöglichen.
Weitere Informationen hierzu finden Sie auf der
Projekt-Seite.
Ansprechpartner:
Stephen Schmitt (FZI)

Bioinform@tik
Das Projekt Bioinform@tik
beschäftigt sich mit dem Einsatz multimedial vermittelter
Lehrangebote. Inhaltlich liegen die Schwerpunkte in den Bereichen
Informatik, Biologie und Chemie. Die Angebote werden dabei
wissenschaftlich auf ihre didaktische Qualität beraten und evaluiert.
Ziel des Teilprojekt 3 ist die Konzeption und Durchführung der
multimedial präsentierten Vorlesung "Rechnerarchitekturen I"
mit den zugehörigen Übungen.
Weitere Informationen finden Sie auf der
Projekt-Seite.
Ansprechpartnerin:
Julia Wunner

COSY: Codesign: Simulation und
Synthese
Informationen hierzu finden Sie auf der
Projekt-Seite.
Ansprechpartner:
Gunther Haug (FZI)

DFG-Forschergruppe: Molekulare Mustererkennung mit
supramolekularen Strukturen und Polymeren
Vorbereitung des geplanten SFBs "Trägerfixierte aktive
Zentren"
In Zusammenarbeit mit Chemikern und Physikern sollen die
Wechselwirkungsprozesse von zu erkennenden, zu trennenden und umzuwandelnden,
sich im gasförmigen flüssigen oder gelösten Zustand befindlichen
Molekülen mit polymergebundenne aktiven Zentren erforscht werden.
Die Aufgabe der Informatik wird es sein, die mikroskopisch und
makroskopisch gewonnenen Daten auszuwerten und zu analysieren.
Weitere Informationen finden Sie auf der
Projekt-Seite.
Ansprechpartner:
Thomas Hermle

DFG-Schwerpunktprogramm Eingebettete
Systeme
Entwurf und Entwurfsmethodik eingebetteter Systeme
Im Bereich eingebetteter Systeme werden zunehmend komplexere
Prozessorarchitekturen eingesetzt, die eine genaue Laufzeitanalyse
von 'eingebetteter Software' durch Caching, Pipelining und
Sprungvorhersagemechanismen erschweren.
Im Mittelpunkt des Forschungsprojektes steht die Modellierung und
Bewertung der Systemkomponente 'eingebettete Software' auf
solchen Rechnerarchitekturen. Darüber hinaus werden die
Werkzeuge zur Laufzeitbestimmung in einen Entwurfsprozess
fuer eingebettete Systeme integriert, und so die Systementwicklung
beschleunigt.
Weitere Informationen finden Sie auf der
Projekt-Seite.
Ansprechpartner:
Axel Siebenborn (FZI),

DFG-Schwerpunktprogramm Rapid
Prototyping
Informationen hierzu finden Sie auf der
Projekt-Seite.

ECSI: Deutsches Büro der European CAD
Standardization Initiative
ECSI wurde 1993 in Grenoble (Frankreich) gegründet und verfolgt
das Ziel, die Bedeutung von EDA-Standards zu vermitteln und deren
Entwicklung zu unterstützen. Den europäischen EDA-Anwendern
und EDA-Entwicklern steht damit ein Forum zur Verfügung, das bereits von
den meisten Herstellern mikroelektronischer Systeme, den Halbleiterherstellern
und den EDA-Werkzeugherstellern genutzt wird. Parallel dazu wurde den
Universitäten und Forschungseinrichtungen durch ECSI die Möglichkeit
geboten, Fachkenntnisse im Bereich neuer und innovativer EDA-Methodologien,
Werkzeuge und Standards einzubringen.
Weitere Informationen finden Sie auf der
ECSI-Seite.
Ansprechparnter: Dr. Ralf Seepold (FZI)

EEG-Signalklassifikation für operantes Konditionieren mit
Biofeedback Training bei benigner Epilepsie
Informationen finden Sie auf der
Projekt-Seite.
Ansprechparnter: Michael Schröder

EURIPIDES: European Intellectual Property
In Designing Electronic System
Informationen hierzu finden Sie auf der
Projekt-Seite.

Hardware-Debugging mit Emulation
Ansprechpartner:
Dirk Reichelt (FZI)

Source-Level-Emulation und Source-Level-Debugging
Ansprechpartner: Dr. Gernot Koch (FZI)

GRIP: Integrated System for the Neuroelectric Control of
Grasp in Disabled Persons
Ziel des Projektes GRIP ist es, Lösungen zu entwickeln, die es
ermöglichen, den partiellen oder totalen Verlust von Handfunktionen
auszugleichen. Der Verlust der Handfunktionen ist dabei in der Regel
auf Läsionen im Rückenmark zurückzuführen. Zur Lösung
des Problems wird die funktionale elektrische Stimulation (FES) der
betreffenden Extremität vorgeschlagen. Sie basiert auf einem komplexen
Zusammenspiel der Signalverarbeitung äußerer Reize (Druck, Temperatur
etc.), den willkürlichen Kommandos des Patienten und einer
hochtechnisierten Schnittstelle zwischen Mensch und Steuermodul. Die
Schnittstelle wird durch regenerative Mikrokontakte und
Cuff-Elektroden gewährleistet.
Weitere Informationen finden Sie auf der
Projekt-Seite.
Ansprechpartner:
Dr. Martin Bogdan

INTER: Intelligent Neural Interface
Ziel des INTER-Projektes ist es, fundamentale Fragen, die im
Zusammenhang mit einer neuen Generation implantierbarer neuronaler
Mikrosysteme, welche den Zugang zu einer grossen Bandbreite der
Information im menschlichen Nervensystem ermöglichen, stehen, zu
untersuchen. Einige neuronale Mikrosysteme, wie Richtungskanäle,
Ringelektrodenfelder und on-chip integrierte, vorverarbeitende
Schaltungen, sollen in Verbindung mit einer auf neuronalen Netzen
basierenden Steuerung entworfen, hergestellt und getestet werden.
Weitere Informationen finden Sie auf der
Projekt-Seite.
Ansprechpartner:
Dr. Martin Bogdan

DFG-Projekt OASE: Objektorientierter hArdware/Software Entwurf

OASIS: Open Architecture Server for Information Search
and Delivery
Im Rahmen des von der EU-Kommission geförderten Projektes OASIS soll eine
intelligente Internetsuchmaschine entwickelt werden, die künstliche
neuronale Netze dazu benutzt, die Suche innerhalb lokal begrenzter
Datensammlungen, d.h. thematisch verwandter HTML-Seiten zu verbessern.
Das zu verwendende unüberwacht lernende neuronale Netz soll dabei nicht
nur den (über Termindizierverfahren kodierten und komprimierten)
HTML-Eingaberaum clustern, d.h. Orte hoher Wahrscheinlichkeitsdichten bzw.
Orte inhaltlich verwandter HTML-Seiten finden, sondern auch eine sinnvolle
Hierarchisierung des Eingaberaums vornehmen. Das selbstorganisierende neuronale
Netz basiert dabei auf Competitive Learning Verfahren bzw. erweitert diese. Es
wird erwartet, dass das zu entwickelnde Verfahren die Aktualität
invertierender Verfahren, wie Altavista, mit den Vorteilen (redaktionell
betreuter) Internet-Kataloge, wie Yahoo, durch die Suchanfragen über
benutzer-generierte Verfeinerungsschritte präzisiert werden, effektiv
kombinieren kann.
Weitere Informationen finden Sie auf der
Projekt-Seite.
Ansprechpartner:
Alexei
Babanine

SPEAC
Ansprechpartner:
Oliver Bringmann (FZI)
Weitere Informationen finden Sie auf der
Projekt-Seite.

TOOLIP
Ansprechpartner:
Dr. Ralf Seepold (FZI)
Weitere Informationen finden Sie auf der
Projekt-Seite.

SFB 358: Automatisierter
Systementwurf
Automatisierte Entwurfsraum-Exploration auf hoher
Abstraktionsebene
Während Verfahren zur Automatisierung des Entwurfsprozesses auf hohen
Abstraktionsebenen bereits eingehend untersucht wurden, gilt dies für
Ansätze des Explorationsprozesses nur sehr eingeschränkt.
Im Rahmen der Arbeit wurde eine Menge von über 40 Transformationstypen
realisiert, die für eine Optimierung eines Entwurfs auf Kontroll-/
Datenflußgraph-Ebene zur Verfügung stehen.
Außerdem wurde ein Explorationswerkzeug implementiert, welches
sämtliche der zuvor genannten Konzepte beinhaltet und so eine
Evaluierung der entwickelten Methoden gestattet.
Weitere Informationen finden Sie auf der
Projekt-Seite.
Ansprechpartner:
Joachim Gerlach

SFB 382: Verfahren und Algorithmen zur Simulation
physikalischer Prozesse auf
Höchstleistungsrechnern
Parallele Programmierkonzepte in prozeduralen und objektorientierten
Programmiersprachen
Um eine vollständige Nutzung objektorientierter Programmierparadigmen in
parallelen Systemen zu ermöglichen, muß ein neues Laufzeitsystem
für C++ erstellt werden. Als rster Schritt wurde dazu ein
objektorientiertes System geschaffen, das effiziente entfernte
Methodenaufrufe von auf verschiedene Prozessoren verteilte Objekte
erlaubt. Gegenstand laufender Arbeiten ist die Erweiterung der
objektorientierten Laufzeitumgebung um migrierbare Objekte und datenparallele
Programmkonstrukte.
Weitere Informationen hierzu finden Sie auf der
Projekt-Seite.
Ansprechpartner:
Marcus Ritt
Untersuchungen zur Implementierung von parallelen Simulationsverfahren
für physikalische Prozesse
Speziell für Teilchensimulationen wurden parallele
Simulationsverfahren entwickelt, deren Implementierungen von
"Smoothed Particle Hydrodynamics"-Methoden parallele Effizienzen
von 60 bis zu 90% ergaben. Die entwickelten parallelen Algorithmen werden in
Funktions- und Klassenbibliotheken, die auf der von uns
entwickelten parallelen Programmierumgebung DTS aufsetzen, implementiert.
Weitere Informationen hierzu finden Sie auf der
Projekt-Seite.
Ansprechpartner:
Stefan Hüttemann
Paralleles SPH auf massiv-parallelen Rechnern
Das in der Theoretischen Astrophysik Tübingen entwickelte SPH
Verfahren wrude an auf dem massiv-parallelen Rechnersystem Cray-T3E am
Hochleistungsrechenzentrum in Stuttgart angepaßt implementiert,
parallelisiert und optimiert und mit anderen Implementierungen und
Rechnersystemen verglichen. Darüber hinaus wurde eine abstrakte
Schnittstelle spezifiziert, um SPH-ähnliche Verfahren ohne Kenntnis
der parallelen Umgebung und ohne explizite Parallelisierung auf
verschiedenen Parallelrechnern anzuwenden.
Weitere Informationen hierzu finden Sie auf der
Projekt-Seite.
Ansprechpartner:
Michael Hipp

SMART: Smart Fabrication - Neuronale
Netze
Ziel des Vorhabens ist die Erarbeitung neuartiger
Analysemethoden für die ständig steigende Datenflut bei den
elektrischen Parametermessungen in der Halbleiterfertigung.
Durch die Verwendung von auf Neuronalen Netzen basierenden Analysemethoden,
die gemeinsam mit dem Projektpartner Universität Tübingen
entwickelt werden, sollen verborgene Zusammenhänge zwischen
Meßparametern und chemischen bzw. physikalischen Parametern der
Herstellprozesse erstmals erkannt und ausgewertet werden (Fingerprintanalyse).
Ziel ist dabei ein verbesserter Produktanlauf sowie eine verbesserte
Qualitätssicherung der laufenden Produktion.
Weitere Informationen finden Sie auf der
Projekt-Seite.
Ansprechpartner:
Dr. Lothar Ludwig

SystemC
Der permanente Technologiefortschritt im Bereich integrierter Schaltungen
erlaubt es heute, komplexe Systeme, sogenannte System-on-Chips, auf einem
einzelnen Halbleiterbaustein zu realisieren. Dabei ist eine sich
kontinuierlich vergrößernde Kluft zwischen Entwurfskomplexität und
Produktivität des Entwurfsprozesses zu beobachten. Diese, als
Productivity Gap bezeichnete Abhängigkeit verhindert zunehmend eine
Erschließung des gewonnenen Potentials. Ansätze zur Reduzierung
des Productivity Gaps beinhalten etwa den Übergang zu neuen und
höheren Abstraktionsebenen der Entwurfsbeschreibung, den effektiven
Einsatz wiederverwendbarer Komponenten (IP-Reuse), die Anwendung von
Hardware/Software-Codesign-Techniken sowie die Integration automatisierter
Entwurfsverfahren in den Entwurfsablauf. Existierende Beschreibungssprachen
sind jedoch nur unzureichend in der Lage, sich diesen erweiterten
Anforderungen anzupassen.
Mit SystemC wurde eine C/C++-basierte Modellierungsplattform geschaffen, die
es ermöglicht, Systemkomponenten unterschiedlichster Abstraktionsebenen,
Entwurfsdomänen und Applikationsbereiche innerhalb eines einheitlichen
Systemmodells zu vereinigen. Der C/C++-basierte Ansatz erlaubt eine
frühzeitige und schnelle Simulation des Systemverhaltens und
begünstigt so kurze Entwicklungszyklen. Die freie
(Quellcode-)Verfügbarkeit von SystemC sowie die stetig wachsende
Gemeinde von SystemC-Befürwortern aus den Reihen führender
EDA-Firmen, IP-Anbieter, Halbleiterhersteller und Systemhäuser treiben
die Weiterentwicklung und Standardisierung von SystemC kontinuierlich voran.
Weitere Informationen finden Sie auf der
SystemC Users Group Homepage.
Ansprechpartner:
Joachim Gerlach

Neuro-Team
Das Neuro-Team besteht aus allen Mitarbeitern der Technischen Informatik, die
im Bereich Neuronale Netze forschen. Das Neuro-Team hat eine eigene
Projektseite:
www.neuroteam.de

Formal Methods Group - FMG

Die FMG beschäftigt sich mit der Entwicklung von Verfahren und Algorithmen, die es erlauben, Aussagen über die Korrektheit von hardwarenahen System bzgl. gegebener Eigenschaften machen zu können. Schwerpunkte unserer Arbeit sind Modellprüfung und symbolische Simulation.
Weitere Informationen findet man auf unserer Webseite: FMG
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