Module des Studiengangs Informatik (Master), SPO 6 Vertiefungsrichtung Medieninformatik
Die Studierenden erlernen die theoretischen Kenntnisse der Konzeption und Gestaltung von interaktiven Systemen und setzen sie bei der Entwicklung von Prototypen praktisch um.
Die Studierenden sind kompetent, Designprinzipen und Designkonzepte zur Lösung von Gestaltungsproblemen bei der Entwicklung dieser Systeme anzuwenden. Sie beherrschen innovative Benutzungsschnittstellen und sind in der Lage, neue Formen der Interaktion zwischen Mensch und Maschine zu konzipieren und zu gestalten.
Die Studierenden erlernen unterschiedliche Methoden und Strategien beim Entwerfen von interaktiven Systemen und können sie anwenden. Sie erkennen und lösen Designprobleme bei der Gestaltung dieser Systeme. Sie beschäftigen sich mit dem kulturellen Kontext von Interaktionen und setzen sich kritisch mit der Geschichte des Interaktionssdesigns auseinander.
- Vorlesungsskript
- R. Klanten, S. Ehmann, F. Schulze, "Visual Storytelling: Inspiring a New Visual Language", 2011, ISBN-13 978-3899553758
- R. Klanten, L. Feireiss, "A Touch of Code: Interactive Installations and Experiences", 2011, ISBN-13 978-3899553314
- J. Sauter, S. Jaschko, J. Ängeslevä, ART+COM: "Medien, Räume und Installationen", 2011, ISBN-13 978-3899553864
- J. Pannafino, "Interdisciplinary Interaction Design: A Visual Guide to Basic Theories, Models and Ideas for Thinking and Designing for Interactive Web Design and Digital Device Experiences", 2012, ISBN-13 978-0982634813
- H.-D. Hellige, "Mensch-Computer-Interface: Zur Geschichte und Zukunft der Computerbedienung", 2008, ISBN-13 978-3899425642
- J. Schenk, G. Rigole, "Mensch-Maschine-Kommunikation: Grundlagen von sprach- und bildbasierten Benutzerschnittstellen", 2010, ISBN-13 978-3642054563
- R. Dorau, "Emotionales Interaktionsdesign Gesten und Mimik interaktiver Systeme", 2011, ISBN-13 978-3642031007
- D. Wigdor, D. Wixon, "Brave NUI World: Designing Natural User Interfaces for Touch and Gesture", 2011, ISBN-13 978-0123822314
Vorlesung, Teilnahme am seminaristischen Unterricht.
Die TeilnehmerInnen setzen die theoretischen Kenntnisse der Konzeption und Gestaltung interaktiver Systeme praktisch um. Sie designen und entwickeln Prototypen für interaktive Systeme. Die Studierenden experimentieren mit innovativen Formen der Mensch-Maschine-Schnittstelle und den Möglichkeiten der Interaktion im öffentlich genutzten Raum.
- J. Hunt, "Talk to Me: Design and the Communication between People and Objects", 2011, ASIN B009XR1NSY
- D. Roberts, "Making Things Move: Die Welt bewegen", 2011, ISBN-13 978-3868991390
- T. Igor, P. Stefan, "Making Things Talk: Die Welt hören, sehen, fühlen", 2012, ISBN-13 978-3868991628
- G. Borenstein, "Making Things See: 3D vision with Kinect, Processing, Arduino and MakerBot", 2012, ISBN-13 978-1449307073
- D. Schmalstieg, T. Höllerer, "Augmented Reality", 2016, ISBN-13 978-0-321-88357-5
Maschinen können heute bereits auf "natürliche" Art und Weise mit Menschen kommunizieren, indem sie Sprache verstehen, Schrift erkennen oder Gesten interpretieren können. Sie können aber auch die Wahrnehmung der Menschen erweitern, indem sie die Darstellung von Situationen mit zusätzlichem Wissen anreichern ("Augmented reality"), d.h., die Darstellung von Information erfolgt im Kontext der von der Maschine wahrgenommenen Situation, in der sich der Mensch befindet. Beispiele finden sich in Smartphones und Tablets (Sprachsteuerung, Gesichtserkennung, "Goggle", Musikerkennung) in Fahrzeugen in Form von Fahrerassistenzsystemen, in Spieleboxen zur Bewegungsinterpretation, aber auch in der Arbeitswelt wie z.B. der Chirurgie oder Mensch-Roboter-Kooperation).
In der Vorlesung werden die Grundlagen von Sprach- und Gestenerkennung, die Erfassung und Erkennung von Umgebungsobjekten und deren Nutzung in der Interaktion und Informationspräsentation behandelt. Anwendungsbeispiele (z.B. mit dem Kinect Sensor) vertiefen das Verständnis des Stoffes. Die Themen im Einzelnen:
- Systemleistung der wahrnehmungsbasierten Interaktion
- Sensorik zur Erfassung der Umgebungssituation (Schall, Video, 3D, Touch, Beschleunigungen und Drehraten)
- Erkennung (Objekterkennung in Video und 3D, Sprach- und Verhaltenserkennung)
- Interaktionsmodelle (Augmented Reality, Situationsgraphen)
- Vorlesungsfolien
- Lawrence R. Rabiner, Biing-Hwang Juang Juang, "Fundamentals of Speech Recognition", 1993, ISBN 0-13-015157-2
- Nitin Indurkhya (Editor), Fred J. Demerau (Editor), "Handbook of Natural Language Processing", Second Edition, Chapman & Hall/CRC Machine Learning & Pattern Recognition, February 22, 2010, ISBN-10 1420085921, ISBN-13 978-1420085921
- Roberto Cipolla (Editor), Alex Pentland (Editor), "Computer Vision for Human-Machine Interaction", Massachusetts Institute of Technology Online Publication, Cambridge Books Online Date: July 2010, Online ISBN 9780511569937
- Marcus Tonnis, "Augmented Reality: Einblicke in die Erweiterte Realität" (Informatik im Fokus), Springer 2010
- Alan B. Craig, "Understanding Augmented Reality - Concepts and Applications", Morgan Kaufman 2013 ISBN 978-0-240-82408-6
Vorlesung, Teilnahme am seminaristischen Unterricht.
Die Vorlesungsinhalte werden anhand der Konzeption und der Umsetzung eines im Rahmen der Vorlesung gemeinsam definierten Aufgabe vertieft.
In a globalized information society, data semantics is of increasing importance. XML techniques, Ontologies and reasoning concepts are at the core of semantic technology.
Students acquire abstract and concrete competencies to use basic and advanced XML techniques (XML DTD and Schema, XLink/XPointer), and have dealt with various XSLT applications in the functional programming paradigm.
Students have abstract and concrete knowledge about the Resource Description Framework RDF, its extension into RDFS and OWL; they know how to write and visualize simple ontologies and how these are used in software applications
Students know machine based reasoning tools and principles of knowledge description, they have performed several reasoning tasks.
Students know different models of thinking and reasoning (deduction and induction), fundamentals of science theory and paradigms of learning and teaching. Students are competent to use and evaluate different scientific methodologies also in socio-political and societal situations
The course therefore contributes to the two dimensions technical knowledge and leadership skills. Since it is held in English, participants improve their key skills. The course also serves as enabler for students' own activities in a globalized information society.
- XML Basics and XML Advanced: Documents and document types, (DTD, Namespaces and Schema, XLink, XPointer)
- XSLT Basics and XSLt Advanced: XPath, simple transformations, principles of functional programming with XSLT
- The Resource Description Framework RDF. Application to simple semantic views on data, extension into RDFS and description of simple ontologies.
- Science theory, formal logic and models of thinking, application of scientific criticism to societal situations.
- Modeling of knowledge using OWL, usage in software applications
- Machine based reasoning.
Prerequisites: Participants should have basic knowledge of descriptive languages (XML applications), at least should have practical knowledge of Web programming.
Participants should have sufficient knowledge of technical English.
Format: Participation necessary in two classroom hours per week, electronic tests and essay writing on selected topics, theoretical self-study on semantic technologies.
Counseling Questions during course hours, electronic learning management system ILIAS, weekly online chat in ILIAS, 24 x 7 offline discussion in ILIAS Forum, eMail
- PowerPoint transparencies
- Electronic whiteboard notes as PDF
- eLearning courses on XML, XSLT, SMIL
- Additional electronic material for reading and self-assessment
- V. Geroimenko, C. Chen, "Visualizing Information Using SVG and X3D. XML Based Technologies for the XML Based Web", Springer 2004, ISBN 978-1852337902
- V. Geroimenko, C. Chen, "Visualizing the Semantic Web. XML-Based Internet and Information Visualization", Springer 2005, ISBN 978-1852339760
- G. Antoniou, F. van Harmelen, "A Semantic Web Primer. Cooperative Information Systems", The MIT Press 2004, ISBN 0262012103
- J. Eisenberg, "SVG Essentials", O'Reilly 2002, ISBN 978-0596002237
- D. Bulterman, L. Rutledge, "Smil 2.0: Interactive Multimedia for Web and Mobile Devices", Springer 2004, ISBN 354020234
- P. A. Henning, "Taschenbuch Multimedia", Hanser 2007, ISBN 978-3446409712
Topics covered by practical lab problems include:
- XML Basics: Document Type Definition and XML Schema definitions.
- Advanced XML techniques: Document Object Model and XPath addressing in documents. The transformation of documents using XSLT. Functional programming in XSLT.
- Visualization using XML: SVG and GraphML applied to semantically rich XML documents
- Resource Description Framework RDF: Creation of RDF documents, transformation of RDF into XML Schema definition
- RDFS, OWL: Basics of ontologies and their application
- Machine based reasoning and logical problem solution
Prerequisites: Students should be participants of the "Semantic Web Technologies" course, at least should have theoretical knowledge of the topics covered.
Format: Participation in 2 lab hours per week in small groups of 2-3 students, practical self-study and XML programming.
Deliverables: Successful completion (upload to ILIAS in time) of 80% of the lab problems.
Counseling: Personal counseling during lab hours, electronic learning managment system ILIAS, weekly online chat in ILIAS, 24 x 7 offline discussion in ILIAS forum, eMail
- eLearning content
- Books mentioned as course material for browsing
- XML Editor oXygen in media::lab
- Internet research during lab hours
Das Modul Managementkompetenzen setzt sich aus den Teilen "IT Project Management" und "IT Entrepreneurship" zusammen.
Die Studierenden werden in der Veranstaltung IT Project Management in die Lage versetzt, Entwicklungsprojekte im SWE eigenständig zu planen und gegebenenfalls durchzuführen. Die Studierenden werden zu diesem Zweck mit verschiedenen branchenspezifischen Anforderungen, Methoden, Vorgehensmodelle und Werkzeuge vertraut gemacht. Die Veranstaltung findet auf English statt. Ziel ist es, die Studierenden auf internationale IT-Projekte vorzubereiten.
Die Studierenden erlangen im IT-Management die Kompetenz für die Führungsaufgaben im IT-Bereich. Anhand eines Lebenszyklusmodells von der Unternehmensgründung (IT Entrepreneurship) bis zum Management eines IT-Unternehmens werden die jeweiligen Methoden und Werkzeuge erlernt und an Fallbeispielen von dem Studierenden selbstständig angewendet. Sie erhalten damit die notwendigen Grundlagen, als eigenständiger IT-Unternehmer sowie auch als Führungskraft im IT-Bereich tätig zu sein.
Die Studierenden erwerben die praktische Kompetenz zum IT-Projektmanagement sowie der Planung und Durchführung von IT-Projekten.
Insbesondere werden die nachfolgenden Anforderungen an das Management von IT-Projekten beherrscht:
- Moderne Vorgehensmodelle im IT-Projektmanagement (agile Methoden)
- Erstellung von Lasten- und Pflichtenheften
- Planungsmethoden für IT-Projekte
- Risikomanagement
- Qualitätssicherung
- Berichtswesen im IT-Projektmanagement.
- Vorlesungsbegleitende Foliensätze
- Übungsaufgaben
- Lehrbücher
Vorlesung 50%, Übungen 20%, Gruppenarbeit 30%
Die Studierenden erwerben in dieser Veranstaltung die Kompetenz, als eigenständiger IT-Unternehmer als auch als Führungskraft im IT-Bereich tätig zu sein. Anhand eines Lebenszyklusmodells (von der Unternehmensgründung (IT‑Entrepreneurship) bis zum Management eines IT-Unternehmens werden die jeweiligen Methoden und Werkzeuge erlernt und an Fallbeispielen von dem Studierenden selbstständig angewendet.
Folgende Lebenszyklusphasen werden behandelt:
- Studierender und freiberuflicher Softwareentwickler
- Angestellter freiberuflicher Softwareentwickler (Nebenerwerbsgründung)
- Unternehmensgründung (IT-Entrepreneurship)
- Management eines IT-Unternehmens
A. Freiberuflicher Softwareentwickler
- Rechnung, Angebot und Haftung
- Freiberufler vs. Gewerblich
- Finanzamt: Kleinunternehmertum, Umsatzsteuer, Steuererklärung
- IT-Recht für Software-Entwickler: Vertragsrecht, Urheberrecht, …
B. Wir werden IT-Unternehmer (IT-Entrepreneur)
- Entrepreneurship
- Geschäftsidee, Geschäftsmodell und Businessplan
- Rechtsformen und Finanzierungsinstrumente
C: Wie manage ich ein IT-Unternehmen? (IT Management)
- Überblick Modelle des IT-Managements
- IT Goverance, IT-Strategie, IT-Organisationsformen, Internationale Projektsteuerung
- IT-Organisationsentwicklung
- IT-Sicherheitsmanagement
- Vorlesungsmaterial vollständig als PowerPoint-Folien verfügbar
- Tafelaufschrieb bei interaktiver Erarbeitung von Kernproblemstellungen
- Zahlreiche Multiple-Choice Fragen zu den einzelnen Lernmodulen
Teilnahme am seminaristischen Unterricht.
In intensiver fachlicher Diskussion werden kommunikative Rahmenbedingungen und Erwartungen herausgearbeitet, Strategien und Taktiken für die Gesprächsführung sowie die Bewältigung von Krisensituationen geübt.
- Tafelanschriebe
- Whiteboard-Poster
Seminaristischer Unterricht als Blockkurs nach Semesterende.
Dieses Modul dient dem wissenschaftlichen oder projektbasierten Arbeiten unter intensiver Betreuung eines Hochschullehrers. Dabei arbeiten Studierende kontinuierlich während des gesamten Semesters an einem wissenschaftlichen Thema oder einem anwendungsnahen Projekt.
Studierende erwerben dadurch die Kompetenz, fortgeschrittene industrielle und wissenschaftliche Projekte im IT-Bereich selbständig zu planen, durchzuführen und im Team abzuschließen.
Arbeitsgebiete können durch jeden Professor der Fakultät eröffnet werden, dies erfolgt durch Aushang zu Semesterbeginn.
Forschungsprojekte bewegen sich an der vorderen Front der aktuellen Informatikforschung und können in Zusammenarbeit mit Forschungsinstitutionen durchgeführt werden.
Anwendungsprojekte sind von besonderer Relevanz für die industrielle Praxis und können in Zusammenarbeit mit Industrieunternehmen durchgeführt werden.
- Nach Maßgabe der Arbeitsgruppe
- Vorkenntnisse: Nach Maßgabe der Arbeitsgruppe
- Format: Präsenzzeit mit Gruppendiskussion 30 %, selbständige Arbeit 70 %.
- Mündliche Prüfung 30 Minuten
- Betreuung: In der Regel wird wöchentlich zu einem festen Termin eine Sitzung der Arbeitsgruppe stattfinden, der Betreuungsumfang umfasst mindestens 1 SWS je Teilnehmer
Zu Beginn der Vorlesung wird eine Übersicht unterschiedlicher Spiele-Produktionen des Entwicklerstudios takomat GmbH von Professor Schwarz gegeben. Dadurch wird den Studierenden eine interne Sichtweise auf den Prozess der Akquise, Konzeption, der Gestaltung, Produktion und Entwicklung bis hin zur Veröffentlichung von Computerspielen anhand ausgewählter Beispiele aus erster Hand gezeigt. Nach diesen Einblicken in die Praxis der Produktion verlassen wir die "Hexenküche" des speziellen Entwicklerstudios takomat und verallgemeinern die dort kennengelernten Design- und Wirkungsprinzipien von Computerspielen: Die Frage "Was ist ein Spiel" und "Wie wirkt ein Spiel?" werden mit den theoretischen Erkenntnissen der aktuellen Spielwissenschaft (deutsch: Ludologie / im angelsächsischen Raum: game studies) und ihrer bedeutendsten Wissenschaftler und Praktiker (Katie Salen und Eric Zimmerman, Jane McGonigal, Jesse Schell, Paul Gee) beantwortet.
Die Spielwissenschaften sind seit ihrem Aufschwung in den späten 90er Jahren noch keinesfalls eine konsolidierte Forschungs-Disziplin und entsprechen in ihrer Transdisziplinarität immer noch dem "produktiven Chaos", das der Spieleforscher Jesper Juuls ihnen 2005 attestierte. Der Game Designer, Produzent und Theoretiker Jesse Schell beschreibt in seinem Buch "The Art of Game Design" dazu treffend: Die Disziplin des Game Designs hatte noch nicht wie die Chemie ihren Mendelejew, der mit der Einführung des Periodensystems der Quacksalberei der Alchimie ein Ende machte und die Chemie auf ein fundiertes und funktionales Theorie-Gebäude stellte.
"Der Mensch ist nur da ganz Mensch, wo er spielt." (Friedrich Schiller) Da das Spiel den ganzen Menschen in seiner komplexen Ganzheit erfasst, berührt und bewegt (Huizinga, McLuhan), müssen wir also nach wie vor die HexenmeisterInnen aller involvierten Wissenschafts- und Design-Disziplinen um den Hexenkessel versammeln, in dem die Magie des Mediums Computerspiel gebraut werden soll. Literatur-, Kultur- und Medienwissenschaften betreten den "magischen Kreis" der Spiele ebenso wie die Psychologie oder Anthropologie, der große Reigen der unterschiedlichen Design-Disziplinen (Visual Design, Sound Design, 3D-Design, Animation, Interface Design, Interaction Design, System Design, Story Design, Character Design, Game Design), die Informatik und Kybernetik.
Die verschiedenen Design-Disziplinen, die zur Gesamtwirkung eines Computerspiels integriert werden - werden aufgeführt und ihre Querverbindung, Abhängigkeiten und Integrationsmöglichkeiten verdeutlicht.
Mit Hilfe dieser multi- und interdisziplinären Sichtweise auf Computerspiele zeigt die Vorlesung Design-Muster, Bausteine und Ziele von Game Design als spielgenre-unabhängige Konzepte auf.
Anhand der eingangs gezeigten Beispiele von Computerspielproduktionen wird eine Game Design Methodologie präsentiert, die von den StudentInnen in eigenständiger Arbeit zur Erstellung eines eigenen Game-Konzepts angewandt werden soll.
Lernziele
Lernziele der Theorie:
- Beispiele aus der Praxis zeigen den Prozess des Spiele-Designs und der Entwicklung bis hin zur Veröffentlichung der Spieleproduktion; dabei werden wichtige Entwicklungsschritte wie Game Concept Document oder Game Design Document
- Grundlegende Erkenntnisse aus der Spielewissenschaft, die als trans- und interdisziplinäre Theoriegebäude die Praxis des Game Designs mit wichtigem Wissen über die menschliche Natur und Erfahrung informiert.
- Computerspiele sind ein Medium, um Erfahrungen zu erschaffen.
- Darstellung der verschiedenen Design-Disziplinen, die für die Herstellung der Erfahrungsräume in Computerspielen wichtig sind, sowie ihre Integration zu einer immersiven multimodalen und multimedialen Erfahrung, die beim Gestaltungsprozess von Spielen angestrebt wird.
- Vermittlung einer ganzheitlichen Game Design-Methodologie, die genre- und inhaltsübergreifend für den Design-Prozess von Computerspielen eingesetzt werden kann.
- System-Design als entscheidende Verständnis-Brücke zwischen den Game Designern und den Game Developern im Prozess der Spielentwicklung.
Lernziele der praktischen Aufgabe:
- Erstellung eines eigenen Game Konzepts unter Anwendung der erlernten Game Design-Methodologie.
- Salen, Katie, Zimmerman Eric, Rules of Play - Game Design Fundamentals, The MIT Press 2003
- Salen, Katie, Zimmermann Eric, The Game Design Reader - A Rules of Play Anthology, The MIT Press 2006
- Schell, Jesse, The Art of Game Design - A book of lenses, second edition, CRC Press, Tayler & Francis Group 2015
- McGonigal, Jane, Besser als die Wirklichkeit!: Warum wir von Computerspielen profitieren und wie sie die Welt verändern, Heyne Verlag 2011
- Hagner, Kerner, Thomä, Theorien des Computerspiels - zur Einführung, Junius Verlag GmbH, 2012
- Troy Dunniway, Jeannie Novak, Game Development Essentials: Gameplay Mechanics, Delmar Cengage Learning, 2008
Begleitend zur Vorlesung Game Design + Development werden in diesem Übungskurs folgende Übungen während der Präsenzzeit und der eigenständigen Arbeitszeit erarbeitet:
1. Unity-Tutorial "Roll A Ball" abschließen
2. "Mod" - eine Spielvariante - des erstellten Spiels "Roll A Ball" erstellen.
3. Evaluation der Spielvarianten in Gruppenpräsentationen, Erstellen neue user requirments auf Grundlage der Evaluationsergebnisse und entsprechende Verbesserung der Spielvariante
4. Evaluation mit Fragebogen und Testspiel eines bestehenden Spiel-Prototypen
5. Nachbildung des Game Systems und der Game Mechanics des bestehenden Spiel-Prototypen in einem interaktiven und dynamischen Spielübersichts-Diagramm mit Hilfe des Game Design-Tools "Machinations".
Im Modul Spezielle Kapitel Medieninformatik werden wir uns in diesem Semester intensiv mit dem Thema "Conversational User Interfaces" auseinandersetzen. Themenschwerpunkte ist dabei Automatische Spracherkennung, Natural Language Processing, Natural Language Understanding und Strategien für den Discourse.
Neben Frontalunterricht wird in der Veranstaltung insbesondere auf das Format der "reading group" zurückgegriffen:
Es wird Lesematerial ausgegeben, welches im darauf folgenden Unterricht gemeinsam diskutiert wird.
Dabei ist der Fokus nicht nur auf der technischen Realisierung, sondern auch auf gestalterischen und sozialen Aspekten.
Zentrale Fragen sind dabei:
- Wie können Herausforderungen in der Spracherarbeitung angegangen werden?
- Wie und wann können Conversational User Interfaces in der Medieninformatik sinnvoll eingesetzt werden?
- Wie verändern immersive und ubiquitäre Medien unsere Lebenswelt?
- Wie und wann können immersive und ubiquitäre Medien sinnvoll eingesetzt werden?
- Welche Schritte sind für den Bau von Conversational User Interfaces nötig?
Im Praktikum werden in Kleingruppen eigene Anwendungen entworfen und prototypisch umgesetzt. Dabei kommen Frameworks für die Spracherkennung und Dialogsysteme zum Einsatz. Je nach Vorkenntnissen der Studierenden werden hierzu noch Tutorials angeboten.
Prof. Dr. Matthias Wölfel
Dr. Tim Schlippe
Prof. Thomas Hinz
siehe allgemeine Modulbeschreibung, nicht die Veranstaltung
Prof. Thomas Hinz
Prof. Daniel Schwarz
siehe allgemeine Modulbeschreibung, nicht die Veranstaltung
Studierende erlernen das Verständnis und die Konzeption von mobilen und verteilten System-Architekturen. Sie verwenden und verstehen die Begrifflichkeiten von Komponenten, Schichten, Schnittstellen und Standards. Funktionale und nichtfunktionale Anforderungen an die System- und Software-Architektur werden beherrscht, die Verteilbarkeit, Integration und das Zusammenspiel unterschiedlicher Technologien verstanden.
In der Vorlesung „Mobile Systeme“ erwerben die Studierenden ein grundlegendes Verständnis der Herausforderungen und Technologien im Bereich mobiler Kommunikationssysteme. Nach Abschluss der Vorlesung können sie grundlegende Prinzipien drahtloser und mobiler Kommunikation erläutern und spezifische Technologien wie Mobilitätsmodelle, mobile Ad-hoc-Netze (MANETs), verzögerungstolerante Netze (DTNs) und mobiles TCP analysieren und bewerten. Darüber hinaus sind sie in der Lage, Problemstellungen im Bereich mobiler Systeme zu identifizieren und geeignete Lösungsansätze in praktischen Szenarien anzuwenden.
Die Vorlesung behandelt die folgenden Inhalte:
• Grundlagen mobiler Systeme: Herausforderungen durch Mobilität, drahtlose Kommunikation und Netzwerke.
• Mobilitätsmodelle: Simulation und Analyse individueller und gruppenbasierter Mobilität.
• Mobile Ad-Hoc-Netze (MANETs): Selbstorganisierende Netzwerke, Routing-Protokolle und Anwendungsfälle.
• Verzögerungstolerante Netze (DTNs): Kommunikation bei intermittierender Konnektivität und „Store-Carry-Forward“-Mechanismen.
• Mobiles TCP: Anpassung und Optimierung des Transmission Control Protocols für mobile und drahtlose Netzwerke.
Die Vorlesung wird im Flipped Classroom-Format unterrichtet. Die Studierenden bereiten sich eigenständig mithilfe von Vorlesungsfolien und Erklärvideos auf die Live-Termine vor. In den Präsenzveranstaltungen werden Inhalte durch Fallstudien und Übungen vertieft. Zur Selbstüberprüfung stehen Online-Tests zur Verfügung, die den Studierenden Feedback und die Möglichkeit zur Vertiefung des Gelernten bieten. Die Prüfungsleistung besteht aus einer 60-minütigen Klausur, die Teil der Modulklausur „Mobile und Verteilte Systeme“ ist. Der Arbeitsaufwand beträgt insgesamt 60 Stunden, die sich auf 20 Stunden Präsenzzeit in den Live-Terminen, 20 Stunden asynchrones Lernen mit Vorlesungsfolien und Videos sowie 20 Stunden für Prüfungsvorbereitung und Nachbereitung verteilen.
- Foliensammlung und Erklärvideos im ILIAS-System
- James Kurose, Keith Ross: Computer Networking - A Top-Down Approach, 8. Auflage, Pearson, 2021 (Kapitel 7)
- Martin Sauter, Grundkurs Mobile Kommunikationssysteme, 8. Auflage, 2022 (als E-Book über die KIT-Bibliothek verfügbar)
- Weitere Hinweise in ILIAS und in der Vorlesung
Seminaristischer Unterricht, Übungsblätter
Aufbauend auf einem vorausgesetzten Verständnis grundlegender Prinzipien und Paradigmen verteilter Systeme behandelt die Master-Vorlesung Fallstudien aktueller Anwendungsgebiete. Die Auswahl behandelter Inhalte variiert. Es werden zum einen praktisch bedeutsame (industrierelevante) Bereiche berücksichtigt. Zum anderen werden aktuelle Trends aus Forschung und Entwicklung aufgegriffen.
Einen wesentlichen Themenkomplex der aktuellen Vorlesung stellen dienstbasierte Informationssysteme dar. Deren Strukturen und Konstruktionsprinzipien werden in Hinsicht auf serviceorientierte Systemtechniken, Software Architekturen und Organisationsstrukturen dargestellt. Serviceorientierte Konzepte werden am Beispiel von Web Service Technologien veranschaulicht und anhand konkreter Werkzeuge, Frameworks und Plattformen untermauert.
- Andrew S. Tannenbaum, Marten van Steen, "Verteilte Systeme, Prinzipien und Paradigmen", 2. aktualisierte Auflage, Pearson Studium, 2008, ISBN 978-3-8273-7293-2
- George Coulouris, Jean Dollimore, Tim Kindberg, Gordon Blair, "Distributed Systems, Concepts and Design", Fifth Edition, Addison-Wesley, 2012
- Dirk Krafzig, Karl Banke, Dirk Slama, "Enterprise SOA : Wege und Best Practices für serviceorientierte Architekturen", mitp, 2007, ISBN 978-3-8266-1729-4
- Michael P. Papazoglou, "Web Services & SOA, Principles and Technology", Second Edition, Pearson Education Limited, 2013
- Stefan Tilkov, Martin Eigenbrodt, Silvia Schreier, Oliver Wolf, "REST und HTTP : Entwicklung und Integration nach dem Architekturstil des Web", 3. Auflage, dpunkt.verlag, 2015
- Tammo Van Lessen, Daniel Lübke, Jörg Nitzsche, "Geschäftsprozesse automatisieren mit BPEL", dpunkt, 2011
Eigenständige Arbeitsanteile betreffen Vor- und Nacharbeit der Vorlesungsinhalte und Klausurvorbereitung.
Das Labor vermittelt praktische Einblicke in die Konstruktion verteilter Informationssysteme. Dabei werden aktuelle Paradigmen aufgegriffen und erweiterte Prinzipien im Kontext realitätsnaher Anwendungsfälle behandelt. Die konkrete Aufgabenstellung orientiert sich an aktuellen Themenstellungen industrieller Forschung und Entwicklung. Sie variiert daher von Semester zu Semester. Die praktische Umsetzung erfolgt unter Verwendung moderner industrierelevanter Plattformen und Frameworks.
Die Literatur wird in jedem Semester passend zur Aufgabenstellung vorgestellt. Hierzu zählen auch Online Tutorials basierend auf einer Auswahl aktueller Frameworks und Bibliotheken.
Es werden Grundkenntnisse in den Bereichen web- und komponentenbasierter verteilter Systeme sowie Web- und Datenbankprogrammierung in Java vorausgesetzt. Die Veranstaltung beinhaltet 50 % betreute Präsenszeit (2 SWS) im Labor sowie 50% selbständige Arbeit. Der Leistungsnachweis erfolgt durch Präsentation und Verteidigung der Lösung.
Dieses Modul ist die Fortsetzung der Veranstaltung "Wissenschaftliches oder projektbasiertes Arbeiten unter Anleitung I". In diesem Modul sollen Studierende kontinuierlich während des gesamten Semesters an einem wissenschaftlichen Thema oder einem anwendungsnahen Projekt arbeiten. Es kann, muss sich aber nicht um dasselbe Projekt wie im ersten Veranstaltungsteil handeln.
Studierende erwerben dadurch die Kompetenz, fortgeschrittene industrielle und wissenschaftliche Projekte im IT-Bereich selbständig zu planen, durchzuführen und im Team abzuschließen.
Parallel dazu wird ein fakultätsöffentlicher Seminarvortrag vorbereitet.
Arbeitsgebiete können durch jeden Professor der Fakultät eröffnet werden, dies erfolgt durch Aushang zu Semesterbeginn.
Forschungsprojekte bewegen sich an der vorderen Front der aktuellen Informatikforschung und können in Zusammenarbeit mit Forschungsinstitutionen durchgeführt werden.
Anwendungsprojekte sind von besonderer Relevanz für die industrielle Praxis und können in Zusammenarbeit mit Industrieunternehmen durchgeführt werden.
Nach Maßgabe der Arbeitsgruppe
Vorkenntnisse: Nach Maßgabe der Arbeitsgruppe
Format: Präsenzzeit mit Gruppendiskussion 30 %, selbständige Arbeit 70 %.
Mündliche Prüfung 30 Minuten
Betreuung: In der Regel wird wöchentlich zu einem festen Termin eine Sitzung der Arbeitsgruppe stattfinden, der Betreuungsumfang umfasst mindestens 1 SWS je Teilnehmer
Die Teilnehmenden des Seminars erstellen unter Anleitung eines betreuenden Dozenten zu einem Thema eine schriftliche Ausarbeitung in Hausarbeit. Die Seminarthemen sind in Themengruppen klassifiziert und orientieren sich in der Regel an aktuellen Informatik-Problemen. Neben der fachlichen Problemstellung steht in dieser Lehrveranstaltung auch die Selbstdarstellung des Studierenden im Vordergrund. Die Arbeit wird durch eine Präsentation abgeschlossen.
- je nach Themenstellung
Besprechungen mit dem betreuenden Dozenten; ev. experimentelle Untersuchungen; Literatur-Aufarbeitung; Berichterstellung; Teilnahme an den Seminarvorträgen der Kommilitonen; Diskussion der Präsentationen der Kommilitonen.
Die Master Thesis ist die Abschlussarbeit des Informatikstudiums.
Sie dient dem Nachweis der erworbenen Fähigkeiten, indem ein wissenschaftliches oder anwendungsnahes Thema mit großer Selbständigkeit bearbeitet wird. Dies geschieht im Regelfall in Zusammenarbeit mit einem Industrieunternehmen oder einer Forschungsinstitution nach Maßgabe der Studien- und Prüfungsordnung.
In einer Master Thesis soll insbesondere die Fähigkeit bewiesen werden, fachlich sowohl tiefer als auch umfassender als im grundlegenden Bachelor-Studium in das bearbeitete Gebiet hineinzureichen; ferner soll als Ergebnis der Master Thesis eine abstrahierende Zusammenfassung des bearbeiteten Themas stehen, die einem wissenschaftlichen Anspruch genügt.
In der Abschlussarbeit bearbeiten die Studierenden in einem vorgegebenen Zeitraum eine praxisnahe Problemstellung oder eine Forschungsaufgabe selbstständig mit wissenschaftlichen Methoden und Erkenntnissen des Fachs. Sie strukturieren dazu die Aufgabenstellung, prüfen Abhängigkeiten, stellen die erforderlichen Ressourcen zusammen und bearbeiten das Problem an Hand eines Zeitplans. Die schriftliche Thesis fasst die Ergebnisse didaktisch sinnvoll aufbereitet zusammen und genügt wissenschaftlichen Standards.
Passend zur Aufgabenstellung nach Absprache