Humboldt-Universität zu Berlin - Mathematisch-Naturwissenschaftliche Fakultät - Institut für Informatik

Der Halbkurs ist der zweite Teil des zweisemestrigen Kurses OMSI. Der erste Teil fand im WS05/06 statt. Die Vorlesung kann nur als Kurs belegt werden. Der Kurs gibt eine Einführung in Grundprinzipien der Objektorientierung. Analyse und Entwurf von Systemen werden dabei einerseits mit der Anwendung der standardisierten Spezifikationssprache SDL (WS05) sowie mit einer speziellen Ausrichtung auf objektorientierte Modellierungansätze (SS06) andererseits behandelt (Prof. Fischer, 2 SWS). Der Implementationsaspekt findet anhand einer vollständigen Einführung in die Sprache C++ gemäß ISO/IEC 14882 Berücksichtigung.
Dabei geht es zunächst um die Vermittlung von elementaren und fortgeschrittenen Konzepten von C++ (WS05). Darauf aufbauend wird auf moderne Möglichkeiten und Techniken der generischen Programmierung in C++ eingegangen (SS06) (Dr. Ahrens, 2 SWS). Ein Praktikum begleitet den Halbkurs.

Die Modellierung nimmt eine zentrale Rolle innerhalb der Systementwicklung ein. Die Definition aktueller modellzentrischer Entwicklungsansätzen in der IT-Industrie belegt diesen Trend auf eindrucksvolle Weise. Zur Präsentation von Modellelementen wird als de facto Standard die Unified Modelling Language eingesetzt, die in der Version 2.0 wesentlich modernisiert und um neue Konzepte erweitert worden ist. Die Vorlesung stellt UML im Kontext modellzentrischer Architekturen und als Mittel zur Verhaltensbeschreibung vor. Besondere Beachtung wird der metamodellbasierten Sprachdefinition von UML geschenkt, deren Prinzipien bei Software-Entwicklungsprozessen zur Anwendung gebracht werden, die den OMG-Prinzipien einer Model Driven Architecture folgen.
In einem begleitenden Praktikum erfolgt eine Erprobung der Modellierungskenntnisse und –fertigkeiten bei Definition und Anwendung einer domänenspezifischen Sprache.

Übersicht über historische und aktuelle Betriebssysteme; Systemkomponenten und deren Schnittstellen; virtuelle Maschinen; Prozesse, Threads und Scheduling; Synchronisationsmechanismen und Deadlocks; physischer und virtuelle Speicher und dessen Verwaltung, lokale Dateisysteme auf Massenspeichermedien; das IO-Subsystem; verteilte Dateisysteme, Client/Server-Anwendungen, Internet Computing. Im Praktikum wird ein Interpreter/Emulator für den HAL-Computer entwickelt, sowie ein rudimentäres Betriebssystem dafür.

Inhalt: Vorstellung von Tools zur Verteilung von Softwarepaketen (rpm, autoconf, automake,…). Nutzung von Versionsverwaltungssystemen (SCCS, CVS, …). Einsatz von klassischen Hilfsprogrammen bei der Programmentwicklung (make, awk, find, grep, …). Nutzung von Scriptsprachen (Bourne Shell, C Shell, Perl).
Im zweiten Teil behandelt die VL grundlegende Konzepte des Betriebsystems UNIX, wie Prozesse, Threads, Ressourcenmanagement, E/A-Organisation, Filesystem und Interprozesskommunikation. Die dem Programmierer zugängliche Kernelschnittstelle des Betriebssystems UNIX wird dabei systematisch vorgestellt. Die VL wird von einem Programmierpraktikum begleitet.
Weitere Informationen: http://sar.informatik.hu-berlin.de/
VL Mi 09-11 wöch. RUD 25, 3.101 J.-P. Bell

Software Engineering beschäftigt sich mit Methoden der systematischen Entwicklung komplexer Software. Der Halbkurs gibt eine Einführung in das Gebiet: Vorgehensmodelle, Software-Qualität, Standardisierung (ISO 9000 u. a.), Aufwands-abschätzung, Beschreibungskonzepte für Softwaredokumente, Requirements Engineering, formale Spezifikation von Software, Software-Architekturen, Objektorientierung, CASE, Testmethoden, Reverse Engineering, Software-Metriken u.a.

Wie wird erkannt ob Schleifen und Prozeduren parallelisierbar sind? Und wie werden die Kontroll- u. Datenstrukturen auf einen Parallelrechner verteilt? In dieser einführenden VL werden Parallelisierungs-Methoden vorgestellt und die Techniken der Analyse, Synthese und Optimierung parallelisierender Compiler anhand praktischer Beispiele diskutiert.

Informatik als Technik wird in ihrer Entwicklung unter gesellschaftlichen Randbedingungen betrachtet, die mit wachsender Verbreitung ihrerseits die Gesellschaft transformiert - von einer industriell geprägten Arbeitsgesellschaft mit nationalstaatlicher Organisation zu einer globalen "Informationsgesellschaft". Dieser (durchaus problematische) Begriff beschreibt eine Vielzahl unterschiedlicher und widersprüchlicher Entwicklungen von den globalen Finanznetzen über das Internet als Kommunikations- und Medienraum bis zu militärischen Planspielen des Information Warfare. In der Veranstaltung sollen diese komplexen Beziehungen entfaltet werden.

Diese Vorlesung gibt einen Überblick über existierende Konzepte der Implementation von Datenbanksystemen. Themen wie Zugriffsmethoden, Anfrage- und Viewbearbeitung, des konkurrierenden Zugriffs sowie der Fehlerbehandlung und - erholung werden vorgestellt.

In der Vorlesung werden die wesentlichen Konzepte von ISen vorgestellt. Dabei wird die Entwicklung von der rein monolithischen Datenbankapplikation über Mehrschichten-Architekturen und Middleware bis hin zu Workflow-Management-Systemen aufgezeigt. Erstmalig werden diese theoretischen Konzepte auch in einem "Real-Life"-Projekt praktisch umgesetzt.
Im Rahmen des zum Halbkurs gehörenden Projektes "Erste Schritte zum Institutsgedächnis" soll dieses als Java-basierte Webapplikation zum Leben erweckt werden. Dabei liegt der Schwerpunkt auf der Integration mehrerer ausgewählter Komponenten zu einem größeren, lauffähigen Informationssystem (IS). Das Projekt wird in Anfänger und Fortgeschrittene unterteilt, um jeden nach seinen Fähigkeiten zu fordern.

Der Halbkurs behandelt Themen der aktuellen KI-Forschung. Schwerpunkte sind Maschinelles Lernen (unterschiedliche Lernverfahren und ihre Anwendungen) und Verteilte KI/Agenten-Orientierte Techniken (Programme als "Agenten", Agenten-Architekturen, Kooperation intelligenter Systeme). Entsprechend der Ausrichtung der Forschungsgruppe werden besondere Akzente gesetzt auf die Gebiete Fallbasiertes Schließen (Lernverfahren, Computer als externes Gedächtnis, Informationsretrieval für unscharfe Anfragen, Erfahrungsbasiertes Handeln) und Programmierung autonomer Roboter für
dynamische Umgebungen (Entwicklung sensomotorischer Kopplungen mit Lernverfahren, Zielorientierte Handlungsplanung, Hybride Ansätze).

Autonome intelligente Roboter gehören zu den spannendsten Forschungsgebieten der Gegenwart: Sind dafür Vorbilder aus der Natur zu kopieren oder gibt es andere Möglichkeiten zur Modellierung und Implementierung künstlicher Systeme, die in der realen Welt agieren sollen? Die Themen beziehen aktuelle Arbeiten am Lehrstuhl ein, schlagen jedoch auch Brücken in andere Arbeitsgebiete und Disziplinen und umfassen u.a.: Softwarearchitekturen für kognitive Agenten, Umgebungswahrnehmung, Aktorik, Maschinelles Lernen. Das Modul baut auf der vorangegangenen Vorlesung Kognitive Robotik 1 auf. In diesem Semester steht die Projekt-Arbeit mit humanoiden Robotern im Mittelpunkt.

Es werden Basisverfahren der Beschreibenden Statistik (Statistische Maßzahlen, Boxplots, Häufigkeitstabellen und -diagramme, Zusammenhangsmaße) und der Schließenden Statistik (Ein- und Zweistichprobenproblem, Varianzanalyse, Anpassungstests, Nichtparametrische Tests, Korrelation, Regression, Clusteranalyse, Hauptkomponentenanalyse, Diskriminanzanalyse) behandelt.
Die Methoden werden anhand des Statistik-Programmpakets SAS und mit Hilfe von vielen Beispielen demonstriert.

Chipkarten sind Kleinstcomputer, die für sicherheitsrelevante Anwendungen eingesetzt werden. In diesem Halbkurs werden die informationstechnischen Grundlagen von Chipkartenbetriebssystemen und die zum Einsatz kommenden Sicherheitsmechanismen aus Anwendersicht behandelt. Diese Vorlesung ist jedoch kein 'Hackerkurs', mit den erworbenen Kenntnissen wird man (vielleicht ;-)) eine Signaturanwendung verstehen, aber man kann sich keine SIM-Karte für sein Mobiltelefon herstellen.
Weiterführende Hinweise und Dokumente findet man im "Handbuch der Chipkarten" von Rankl/Effing und unter: http://www.hanser.de/buch/2002/3-446-22036-4.htm