Themen für Studien- und Diplomarbeiten
Thema |
Ansprechpartner |
Implementierung von Algorithmen zur Fehlervorhersage unter Verwendung von CUDA (Diplomarbeit)Algorithmen zur Fehlervorhersage sollen die beobachteten Rechner möglichst wenig belasten. Eine Möglichkeit bietet die Auslagerung rechenintensiver Vorhersagealgorithmen auf die Prozessoren moderner Grafikkarten. Im Rahmen der Arbeit sind vorgegebene Algorithmen mittels CUDA zu implementieren und hinsichtlich verschiedener Eigenschaften zu bewerten. |
Steffen Tschirpke |
Evaluierung/Implementierung von Monitoring-Schnittstellen für die Fehlervorhersage auf unterschiedlichen Betriebssystemen (Studienarbeit)Heterogene Betriebssysteme besitzen verschiedene Schnittstellen und Tools zur Gewinnung von Monitoring-Daten. Im Rahmen der Arbeit ist eine Übersicht über verfügbare Schnittstellen und Tools zu erstellen und ein Vergleich der Möglichkeiten durchzuführen, die diese bieten. Ziel ist die Implementierung eines einheitlichen Abstaktionslayer zur Datengewinnung. |
Steffen Tschirpke |
Programmiermodelle für SIMD-basierende Grafikprozessoren (Diplomarbeit)Parallele Programmierung beschränkt sich heutzutage meist auf eine kleine Anzahl von Programmiermodellen - Threading (OpenMP) und nachrichtenbasierende Kommunikation (MPI). Diese Ansätze gehen typischerweise von einer sequentiellen Programmierung mit parallelen Erweiterungen aus. Moderne Grafikkarten können als spezielle Form eines parallelen SIMD-Systems betrachtet werden. Auch deren Programmierung mit CUDA bzw. OpenCL setzt ein Threading-basiertes Programmiermodell voraus, welches in vielen Belangen nicht die optimale Lösung darstellt. Im Rahmen der Arbeit soll die Anwendung alternativer Programmiermodelle am Beispiel von MapReduce untersucht werden. Dabei soll sowohl ein historischer Abriss von parallelen Programmiermodellen, als auch eine prototypische Umsetzung von MapReduce auf CUDA stattfinden. Anhand von ausgewählten Algorithmen soll die enstandene Umsetzung mit der Performanz alternativer Programmiermodelle für SIMD verglichen werden. |
Steffen Tschirpke |
Kontextmodelle für Inhouse-Ortung (Diplomarbeit)
Im Rahmen des SmartKanban-Projektes soll die Ortung durch Kontextwissen verbessert werden. Dabei gilt es Aufenthaltswahrscheinlichkeiten und Bewegungsmuster der Objekte prozesspezifisch zu beschreiben und bestimmte Zusammengehörigkeiten und Aufspaltungen von Objekten bzw. Objektverbünden entlang der Prozesse zu modellieren (z.B. umladen oder umpacken). Daneben gehört zum Kontext ein Bewegungsmodell (horizontale bzw. vertikale Durchgangsbereiche, Aufenthaltsbereiche, Hindernisse) und es sind die Einflüsse durch statische (Wände, Türen) und dynamische Gegebenheiten (Platzierung und Befüllung der Container) auf die Signalausbreitung und damit die Ortung zu berücksichtigen.
|
Peter Ibach |
Sensordatenerfassung und Aggregation in ZigBee-Netzwerken (Studienarbeit)
Im Rahmen des SmartKanban-Projektes werden Lagerboxen mit Wiegesensorik im Bodenaufbau und ZigBee-Funktechnik ausgestattet. Als Laboraufbau für Testzwecke steht uns dazu eine Wiegeplatte der Firma acam Messelektronik zur Verfügung mit Ultra-Low-Power Microcontroller und Zeit-Digital-Wandler für die Biegemessstreifen sowie ZigBee-Module von Texas Instruments (Chipcon CC2431ZDK ZigBee Development Kit mit 8 Modulen + 2 Gateways). Aufgabe für die Studienarbeit ist es, die in parametrisierbaren Zyklen stattfindenden Gewichtsmessungen interruptgesteuert über die serielle Schnittstelle abzufragen, zusammen mit Messungen der ZigBee-Signalstärken über das Gateway zu sammeln und über OperWrt Router an MagicMap weiterzuleiten und darzustellen. Dabei sind der Stromverbrauch sowie die Round-Trip- Latenzzeiten zu minimieren.
Besonders qualifizierte StudentInnen können innerhalb des Projektes eine HiWi-Stelle erhalten, siehe Ausschreibung. |
Peter Ibach |
Performance and Energy Efficiency Testing of Web Services on Mobile Devices (Studienarbeit and Diplomarbeit)
In last years, we are witnesses of a trend that Smartphones and Tablets are replacing desktops and notebooks in home use. With increase in their performance, it is to expect that their use and importance in the business world will grow as well. At the moment they are primarily used for the web access, email, and management of business contacts. The next logical step is introduction of full-fledged business applications that are currently used at desktops and notebooks. The purpose of this Studienarbeit is to implement a set of SOAP- and REST-based web services at a server and corresponding clients for a mobile device (based on the Android, iOS or WindowsPhone) and test their energy efficiency (energy expenditure) and performance (data consumption and processing speed).
The initial tests performed in a Studienarbeit have shown the issues of the SOAP Web-services and the topic is to be developed in Diplomarbeit with a purpose of improving the existing web-service solutions (with respect to the performance and energy expenditure) for use on mobile devices.
A Studienarbeit that would test the efficiency of RESTful Web-services is also a possibility (with a similar possibility for furhter extension to Diplomarbeit).
Communication with the supervisor is possible in German or English, report is written in German. |
Bratislav Milic |
Consensus Algorithms in Wireless Networks (Diplomarbeit)
Reaching a consensus is one of the basic problems in distributed computing: a set of computing nodes must all reach the same decision, even if some of them (less than half) are faulty. The problem is also known as the Byzantine Generals Problem (http://en.wikipedia.org/wiki/Byzantine_fault_tolerance).
There exists numerous algorithms which guarantee consensus-reaching within a group of nodes. However, they have been developed for high-speed, high-reliability networks and they cannot guarantee correct execution if communication between correct nodes is unreliable (which is the case in wireless networks). The task of the work is to test the seminal algorithm for the Byzantine General Problem (Lamport et al. 1982), compare it with a more efficient version (Practical Byzantine Fault Tolerance (PBFT) algorithm by Liskov 1999), identify issues, and propose improvements of the existing algorithms so that consensus is reached more often than in the original algorithms. The student working on this topic will get the development environment for the ZigBee nodes, access to a wireless testbed, and a finished implementation of the Lamport's algorithm. The student working on this topic may have the possibility for employment as a HiWi on the European Union funded project: Plug-and-Produce Joint Interface Modules (www.popjim.com). Communication with the supervisor is possible in German or English, report is written in German. |
Bratislav Milic |
Wireless Service Network (Studienarbeit and/or Diplomarbeit)The task of this topic is to develop a wireless service network that will support users equipped with hand-held device (smartphones and tablets) in execution of computationally intensive tasks and data storage. The handheld devices offload their tasks and storage to an ad-hoc network of wireless nodes with stable power supply (for instance, wireless routers, or plug-in computers). Due to dynamicity of the environment, particular care has to be taken of the overall system reliability (user data and tasks must not be lost even if some of the devices belonging to the service network fail). The topic offers possiblity for multiple studien- and diplom- theses. Some of them include (but are not limited to):
A small-scale wireless mesh network has been already deployed and student may use it for tests and experiments.
|
Bratislav Milic |