Humboldt-Universität zu Berlin - Mathematisch-Naturwissenschaftliche Fakultät - Technische Informatik

Unsere Forschung

Der Lehrstuhl beschäftigt sich mit der Erforschung rekonfigurierbarer Rechnerarchitekturen – von ihrem grundlegenden Entwurf über Werkzeuge zu ihrer Programmierung bis hin zu ihrem praktischen Einsatz in anspruchsvollen eingebetteten Systemen. Prof. Hübner widmet sich seit mehr als 20 Jahren diesem Forschungsgebiet.

Rekonfigurierbare Architekturen: Flexibilität trifft Effizienz

Im Zentrum unserer Arbeit steht die Idee, Rechnerarchitekturen nicht starr, sondern anpassungsfähig zu gestalten. Rekonfigurierbare Systeme lassen sich zur Laufzeit an wechselnde Anforderungen anpassen – sie kombinieren die Flexibilität von Software mit der Effizienz spezialisierter Hardware. Ein besonderer Schwerpunkt liegt dabei auf laufzeitrekonfigurierbaren Prozessoren für eingebettete Systeme: Architekturen, die ihre Struktur während des Betriebs verändern können, um sich optimal an aktuelle Aufgaben, Umgebungsbedingungen oder Energiebudgets anzupassen.

Neben dem Architekturentwurf selbst entwickeln wir Werkzeuge und Methoden zur Programmierung solcher Systeme – denn erst durchdachte Entwurfsflüsse und Compiler machen die Vorteile rekonfigurierbarer Hardware für Anwendungsentwickler praktisch nutzbar.

Anwendungen mit hohen Anforderungen

Unsere Architekturen sind überall dort gefragt, wo **geringer Energieverbrauch und hohe Zuverlässigkeit** gleichermaßen entscheidend sind. Zentrale Anwendungsfelder sind:

- Industrie- und Prozessautomatisierung – robuste, effiziente Steuerungssysteme für den Dauerbetrieb
- Mobilität der Zukunft – Einsatz in Automobil- und Luftfahrtsystemen, wo Sicherheit und Energieeffizienz höchste Priorität haben
- Mobile Kommunikation – flexible Hardware für die Anforderungen heutiger und künftiger Mobilfunkstandards (5G, 6G)

Grundsätzlich werden die Hardwarearchitekturen in der Sensorik und Aktuatorik verwendet.

Edge Computing und KI-gesteuerte Rekonfiguration

Ein wachsendes Forschungsfeld ist das Edge Computing, bei dem rechenintensive KI-Verfahren direkt auf leistungsfähigen, rekonfigurierbaren Prozessorarchitekturen nahe an der Datenquelle ausgeführt werden. Darüber hinaus erforschen wir einen neuartigen Ansatz: den Einsatz von Methoden der Künstlichen Intelligenz zur Steuerung der Laufzeitanpassung der Architekturen selbst. Die Systeme lernen so, ihre eigene Rekonfiguration intelligent und kontextabhängig zu steuern. Diese Verbindung aus adaptiver Hardware und KI-gestützter Selbststeuerung ist Gegenstand grundlegender, zukunftsweisender Forschung an unserem Lehrstuhl.

Unsere Lehre

Wir bieten viele Lehrveranstaltungen aus einem breiten Spektrum der Technischen Informatik an. Ein Schwerpunkt liegt dabei auf dem Bereich der Computerarchitektur.

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