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Projektgruppen

 

Laufende Projektgruppen   -   Zukünftige Projektgruppen  -   Abgeschlossene Projektgruppen

Laufende Projektgruppe:

Platooning

Moderne Automobile werden in stark zunehmendem Maße autonomer und vernetzter. Die Vernetzung autonomer Fahrzeuge erlaubt es, dass Fahrzeuge selbsttätig Informationen untereinander austauschen, auf deren Grundlage vorausschauender gefahren werden kann. Beispielsweise um Benzinverbrauch und CO2-Emissionen zu reduzieren oder um ein komfortableres Fahrgefühl zu realisieren. Jedoch führen die Autonomisierung und der erhöhte Vernetzungsgrad zu neuen Herausforderungen im Software Engineering. Vorhandene Ansätze zur strukturierten und modellbasierten Entwicklung eingebetteter Systeme berücksichtigen nicht, dass das Bilden von sogenannten Systemverbünden dynamisch zur Laufzeit stattfindet. Systemverbünden erlauben es einzelnen Fahrzeugen mit anderen Fahrzeugen zu kollaborieren und gemeinsame Ziele, Aktionen und Verhaltensweisen zu realisieren. Da dies jedoch erst zur Laufzeit geschieht, müssen bei der Entwicklung kollaborativer Systeme eine große Vielzahl von unterschiedlichen Laufzeit-Konfigurationen berücksichtigt werden.
Die Arbeitsgruppe „Software Systems Engineering“ bietet im oben genannten Problemfeld die Masterprojektgruppe „Platooning“ an. In dieser Projektgruppe soll am Anwendungsfall „Platooning“ untersucht werden, wie aktuelle modellbasierte Spezifikations- und Analysemethoden zur Entwicklung eingebetteter Systeme für hochdynamische Situationen im Straßenverkehr geeignet sind. Bei „Platooning“ vernetzen sich mehrere Fahrzeuge dynamisch zur Laufzeit miteinander um eine Kolonne zu bilden, innerhalb derer Abstände und Geschwindigkeiten optimiert werden können. Dabei sollen gemeinsame Fahrstrategien festgelegt und Informationen wie Geschwindigkeitsbeschränkungen oder Stauinformationen ausgetauscht werden, aufgrund derer der Systemverbund reagiert und das Verhalten bei Notwendigkeit anpasst. Durch eine solche Vernetzung sind Entlastungen der Autobahnen und Senkungen von Kraftstoffverbrauch und CO2-Emissionen möglich.

Hauptzielsetzung und -tätigkeiten:

  •  Einarbeitung in die Themen „Kollaborative Systeme“ und „Platooning“.
  •  Kennenlernen des Begriffs „emergentes Verhalten“. Emergentes Verhalten entsteht durch Interaktionen verschiedener Systeme im Verbund und bezeichnet Verhalten das nicht einem einzelnen System zuzuordnen ist sondern nur in der Kollaboration mehrerer Systeme entsteht.
  •  Analyse des Stands der Wissenschaft zur Modellierung und Verifikation von emergentem Verhalten.
  •  Bewertung der Ansätze hinsichtlich ihrer Eignung für kollaborative Systeme am Beispiel des Anwendungsfalles „Platooning“.
  •  Erarbeitung von möglichen Anpassungen von State-of-the-Art-Techniken zur Verwendung in der Entwicklung kollaborativer Systeme.

Neben den oben genannten Zielen und Tätigkeiten, verbessern die Teilnehmerinnen und Teilnehmer auch ihre Softskills, wie Teamarbeit, Projektmanagement und Präsentationsfähigkeiten.

 

 

Abgeschlossene Projektgruppen:

AdaptiveCloud: Adaptive Software Systems in the Cloud

Cloud Computing has been rapidly embraced by many software companies. By providing scalable resources, Cloud providers address the critical demand of dealing with unpredictable workloads caused by geographically distributed users. Nowadays the ability to develop Cloud-based software systems is an essential skill for software developers. Adaptability is a key aspect in developing Cloud-based systems to monitor the run-time environment and to reconfigure system without service interruption. That is why self-adaptation emerges as the enabler in the realization of Cloud-Based systems. AdaptiveCloud focuses on developing adaptive software systems in the Cloud. The course is designed based on lessons learned through CloudWave project funded by European Union and in partnership with IBM, SAP and Intel. The course covers fundamental concepts from Cloud computing to monitoring and self-adaptation. The course has a special focus on tools currently used in industry and in particular OpenStack, as the promising Open Source Cloud environment."

         

 Data Security in the Cloud

Cloud Computing bringt Vorteile für sowohl die Anbieter als auch die Nutzer von IT-Diensten mit sich. Dem Einsatz von Cloud Computing stehen aber in zahlreichen Anwendungsbereichen Sicher-heitsbedenken im Wege. Die Speicherung und Verarbeitung von Daten in der Cloud erfolgt in von Cloud-Anbietern betriebenen Rechenzentren. Im Vergleich zur Speicherung und Verarbeitung der Daten in eigenen Rechnern bzw. im eigenen Rechenzentrum, geben Unternehmen, Institutionen und Individuen die Kontrolle über ihre Daten an Cloud-Anbieter ab. Vorfälle, in denen im Cloud gespeicherte Daten an Unbefugte gelangt sind, machen leider immer wieder die Schlagzeilen.
Die Erforschung und Erprobung neuartiger Sicherheitsmechanismen für die Cloud ist daher ein wichtiges Thema. In diesem spannenden Bereich bieten wir eine Master-Projektgruppe an, in der Studierende Erfahrungen mit Cloud Computing, Datensicherheit in der Cloud sowie innovativen Security-Techniken sammeln können. Die Projektgruppe erfolgt im Kontext des Forschungsprojek-tes „RestAssured – Secure Data Processing in the Cloud“, das von der Europäischen Union gefördert wird und mit namhaften Partnern aus Industrie und Forschung vom 01.01.2017 bis 31.12.2019 läuft.

Hauptzielsetzung und -tätigkeiten:

  • Einarbeitung in die Prinzipien und Techniken des Cloud Computing, insbesondere des Res-sourcenmanagement im Cloud Computing.
  • Kennenlernen moderner Security-Techniken: Hardware-Enklaven (das sind spezielle CPUs mit erhöhten Datenschutzmöglichkeiten auf Hardware-Ebene) und „Sticky Policies“ (eine Technik zur Kennzeichnung der Kritikalität einzelner Datensätze).
  • Prototypische Implementierung der Sicherheitstechniken als Erweiterung eines existieren-den Cloud-Simulators in der Programmiersprache Java.
  • Experimentelle Evaluation der implementierten Techniken anhand einer Cloud-basierten Social-Media-Anwendung.

Neben dem Wissenserwerb auf den technischen Fokusgebieten (Cloud Computing, Ressourcenma-nagement in der Cloud, Cloud-Simulator, Sicherheitstechniken für Cloud Computing) üben die Teil-nehmerinnen und Teilnehmer auch weitere wichtige Aspekte wie Teamarbeit, Projektmanagement, Software Engineering, Programmierung und Software-Qualitätssicherung.

Vernetzes Fahren

Zukünftig werden sich Fahrzeuge zunehmend autonomer fortbewegen und hierzu auch immer stärker miteinander vernetzt sein. Dieser Trend stellt die Entwickler von Embedded Systems im Automobilbereich vor enorme Herausforderungen, die sich insbesondere in der Anforderungsspezifikation und dem funktionalen Entwurf solcher Systeme zeigen.

Die Arbeitsgruppe „Software Systems Engineering“ bietet im oben genannten Problemfeld die Master-Projektgruppe „Vernetztes Fahren“ an. Neben dem Erlernen von Fachwissen in den Bereichen „Automobile Systeme“ und modellbasierte Spezifikation vernetzter Embedded Systems, vermittelt die Arbeit in der Projektgruppe auch Einblicke in aktuelle Forschungsfragestellungen und wichtige Softskills, wie das effiziente und effektive Arbeiten im Team, Empathie, Projektmanagement, Selbstdisziplin und Präsentationsfähigkeiten.

Hauptzielsetzung und -tätigkeiten:

  • Einarbeitung in das SPES Modeling Framework (SPES MF) das seit dem Jahre 2009 von der SSE Arbeitsgruppe gemeinsam mit führenden Forschungseinrichtungen und Industrieunternehmen in Deutschland entwickelt und erprobt wird.
  • Einarbeitung in das Thema „Automotive Systeme“ mit dem Schwerpunkt „Vernetztes Fahren auf Autobahnen“ (Autobahnautomat) – einer der zentralen Anwendungsfälle, wenn es um die Entwicklung autonomer Fahrzeuge geht.
  • Anwendung von State-of-the-Art Techniken zur Spezifikation des Systems „Autobahnautomat“ für Fahrzeuge auf verschiedenen Detaillierungsebenen.
  • Modellierung des Systemkontexts, der Anforderung, der funktionalen und logischen Architektur für das System „Autobahnautomat“ gemäß SPES Modeling Framework unter Verwendung geeigneter Modellierungswerkzeuge.
  • Detaillierung durch Verfeinerung des Gesamtsystemmodells in entsprechende Teilsystemmodelle.
  • Qualitätssicherung der entwickelten Modelle im Team durch systematische Reviews.

Im Rahmen der Arbeiten wird auf fortgeschrittene autonome Fahrsituationen fokussiert, die das dynamische Bilden von Fahrzeugkolonnen, vollautomatisierte Überholvorgänge oder eine koordinierte Geschwindigkeitsanpassung erfordern. Neben der Kontextanalyse und Spezifikation von Anforderungen lernen die Teilnehmerinnen und Teilnehmer auch Techniken zum Entwurf der funktionalen und logischen Architektur von Embedded Software sowie Techniken zum Review modellbasierter Spezifikationen kennen.

                     

 

 



         

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