Seminar zur Technischen Informatik
- Art
- Seminar
- Bereich
- Computer Microsystems
- Fachrichtung
- Technische Informatik, Elektrotechnik/Datentechnik
- Art
- Seminar
- Prüfer
- Andreas Koch
- Betreuer
- Björn Liebig
- Voraussetzungen
- Grundkenntnisse Technische Informatik (z.B. TGdI und CMS)
- CP
- 3
- Ort
- S2|02, E302
- Zeit
- Mi 15:30-17:30 Uhr
- Anmeldung
- Bis zum 12.10.2012 über TUCAN
Ablauf
Das von uns angebotene Seminar zur technischen Informatik behandelt eine Auswahl von für das Fachgebiet relevanter Forschungsthemen. Studierende wählen aus der angebotenen Palette ein Thema aus, stellen eigenständige Literaturrecherchen an und präsentieren ihre Ergebnisse dann in einem ca. 30-minütigen Übersichtsvortrag. Im Anschluss stellen sie sich einer ca. 15-minütigen Fachdiskussion im Plenum. Der Schwerpunkt der Veranstaltung liegt klar auf Vortragstechnik und der Einarbeitung in das Thema. Daher findet einige Wochen vor dem Hauptvortrag ein kurzer Übungsvortrag statt, um den Studierenden frühzeitig Rückmeldung zu bestehenden rhetorischen Stärken oder Schwächen zu geben. Eine gesonderte schriftliche Ausarbeitung (über die Vortragsfolien hinaus) ist nicht anzufertigen.Aktuelles
- Die Einführungsveranstaltung fand am Mi den 17.10. um 15:30 in S2|02, E302 statt.
- Intro.pdf: Vortragsfolien
- Alle Teilnehmer sollten bis zum 19.10. Ihren Themenwunsch abgeben. (Email an Björn Liebig)
Vorträge / Termine
21. November
Erster Termin für die Probevorträge:- Probevortrag zu Thema 2 (S.G.)
- Probevortrag zu Thema 5 (P.D.)
- Probevortrag zu Thema 1 (M.H.)
28. November
Zweiter Termin für die Probevorträge:- Probevortrag zu Thema 7 (C.M.)
- Probevortrag zu Thema 6 (M.P)
16. Januar
23. Januar
- Hardware Implementation of Recursive Algorithms (S.G.)
- Transaktionsbasierte Speichersysteme (P.D.)
30. Januar
- Online-verschlüsselte Datenbanken (C.M.)
- Cache Partitioning (M.P)
6. Februar
- Energieeffizientes Scheduling auf eingebetteten Recheneinheiten (M.H.)
Themen
Die folgenden Themen werden angeboten (bei mehreren Interessenten entscheidet das Los):Energieeffizientes Scheduling auf eingebetteten Recheneinheiten (Andreas Engel)
Um den Energieverbrauch von eingebetteten Recheneinheiten zu reduzieren, werden diese in sparsame Betriebsmodi versetzt, solange sie keine Berechnungen durchführen können oder müssen. Das Wechseln des Betriebmodus dauert i.d.R. viele Prozessorzyklen und ist daher für sehr kurze Inaktivitätsphasen nicht sinnvoll. Durch eine systematische Restrukturierung der Programmausführung können mehrere kurze Inaktivitätsphasen zu einer langen zusammengefasst werden, wodurch ein effizienteres Power-Management möglich wird. In diesem Seminar sollen verschiedene dieser Restrukturierungsverfahren vorgestellt und bewertet werden. Einstiegsliteratur:PICA: Processor Idle Cycle
Jongeun Lee and Aviral Shrivastava.
Aggregation for Energy-Efficient Embedded Systems. ACM Trans. Embed. Comput. Syst. 11, 2, Article 26 (July 2012), 27 pages.
http:/doi.acm.org/10.1145/2220336.2220338
Hardware Implementation of Recursive Algorithms (Jens Huthmann)
Ein Problem bei der Kompilierung von allgemeinen Programmen auf eine FPGA Zielplattform ist der rekursive Aufruf von Funktionen. Im Gegensatz zu gebräuchlichen Computersystemen bieten FPGA-basierte Rechner häufig keine generelle Unterstützung eines Stacks. In dieses Seminarthema sollen Sie verschiedene Ansätze zur Unterstützung von rekursiven Aufrufen untersuchen und eine Auswahl davon vorstellen. Einstiegsliteratur:http:/referaat.cs.utwente.nl/TSConIT/download.php?id=1110
http:/ieeexplore.ieee.org/stamp/stamp.jsp?arnumber=05548674 (Download nur aus dem TU-Netz möglich)
Effizientes Resource Sharing in der High-Level Synthese (Björn Liebig)
Resource Sharing ist ein wichtiger Ansatz bei der Reduktion der Schaltungsgröße in der High-Level Synthese. Die Mehrfachverwendung einer Recheneinheit für mehrere verschiedene Operationen spart potentiell Platz auf dem Chip, benötigt jedoch zusätzliche Multiplexer. Diese können im Extremfall sogar größer ausfallen als eine zweite Recheneinheit. Der Seminarvortrag soll erläutern, welche Faktoren sich auf die Effizienz des Resource Sharing auswirken. Einstiegsliteratur:Impact of FPGA architecture on resource sharing in high-level synthesis
Proceeding FPGA '12 Proceedings of the ACM/SIGDA international symposium
on Field Programmable Gate Arrays, Pages 111-114, ACM New York, NY, USA ©2012
http:/www.ecf.utoronto.ca/~hadjisst/Resource_Sharing_FPGA12.pdf
Alternative Zahlensysteme (Florian Stock)
In heutigen Computern wird üblicherweise das 2-Stellenwertsystem (mit 2-Komplement für negative Zahlen) verwendet. Dieses Vortragsthema stellt Alternativen dazu vor. Dabei soll im Probevortrag ein Überblick über alternative Systeme sowie beispielhafte (i.d.R. historische) Hardware-Umsetzungen gegeben werden. Der Hauptvortrag soll sich dann mit einem speziellen aktuellen Ansatz, den Möbius Zahlendarstellungen, befassen. Einstiegsliteratur:Fast Arithmetical Algorithms in Möbius Number Systems
Kurka, Petr
Computers, IEEE Transactions on, Volume: 61 , Issue: 8, Publication Year: 2012, Page(s): 1097 - 1109, IEEE Journals & Magazines
http:/www.cts.cuni.cz/~kurka/fast.pdf
Transaktionsbasierte Speichersysteme (Benjamin Thielmann)
Unter Transactional Memory versteht man ein Speicherkonzept für parallele Recheneinheiten mit gemeinsamen Speicherbereichen. Es soll die Ausführungsgeschwindigkeit gegenüber bisherigen Synchronisationsverfahren steigern sowie die Schwierigkeiten der Synchronisierung lösen, die bei paralleler Programmausführung entstehen. Im Rahmen des Probevortrags soll das Konzept des transaktionalen Speichers vorgestellt werden. Der Hauptvortrag soll einen Überblick über aktuelle Forschungsergebnisse in diesem Bereich geben. Einstiegsliteratur:Kilo TM: Hardware Transactional Memory for GPU Architectures
Fung, W.W.L.; Singh, I.; Brownsword, A.; Aamodt, T.
Micro, IEEE, Volume: 32, Issue: 3, Publication Year: 2012, Page(s): 7 - 16, IEEE Journals & Magazines
http:/ieeexplore.ieee.org/stamp/stamp.jsp?tp=&arnumber=6174995 (PDF-Download nur aus dem TU-internen Netz möglich)
Cache Partitioning (Thorsten Wink)
In Multiprozessorsystemen kommt oft ein gemeinsamer Second Level Cache zum Einsatz. Hier stellt sich das Problem, dass die gemeinsame Ressource zwischen Prozessoren fair verteilt werden muss. In diesem Seminarthema sollen verschiedene Strategien dazu vorgestellt und bewertet werden. Einstiegsliteratur:Scalable and Efficient Fine-Grained Cache Partitioning with Vantage
Sanchez, D.; Kozyrakis, C.
Micro, IEEE, Volume: 32, Issue: 3, Page(s): 26 - 37, IEEE Journals & Magazines
http:/ieeexplore.ieee.org/stamp/stamp.jsp?tp=&arnumber=6175882 (PDF-Download nur aus dem TU-internen Netz möglich)
Online-verschlüsselte Datenbanken (Andreas Koch)
Durch die immer weiter wachsenden Anforderungen an den Datenschutz stellt sich oftmals die Frage, wie die Daten auch vor Nutzern geschützt werden können, die zwar technisch bedingt weitergehende Zugriffsrechte benötigen (z.B. Administratoren), aber nicht mit den eigentlichen Datenbankinhalten arbeiten müssen. In einer solchen Umgebung bietet sich die Verschlüsselung der Datenbankinhalte an. Dabei muss aber sichergestellt sein, dass für den Umgang mit Datenbankinhalten autorisierte Nutzer möglichst effizient die üblichen Datenbankoperationen durchführen können. Hier kommen Online-Verfahren zum Einsatz, die während des laufenden Betriebs gezielt Ver- und Entschlüsselungsoperationen auf den gerade bearbeiteten Daten vornehmen. Der Seminarvortrag soll sich mit dem Thema der Online-Verschlüsselung von Datenbanken befassen, wobei die unten genannte wissenschaftliche Arbeit einen ersten Einstieg in die Thematik bietet und als Ausgangspunkt für weitergehende Recherchen dienen soll. Einstiegsliteratur:CryptDB: Protecting Confidentiality with Encrypted Query Processing.
Raluca Ada Popa, Catherine M. S. Redfield, Nickolai Zeldovich, and Hari Balakrishnan.
In Proceedings of the 23rd ACM Symposium on Operating Systems Principles (SOSP 2011), Cascais, Portugal, October 2011
http:/people.csail.mit.edu/nickolai/papers/raluca-cryptdb.pdf