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Sinn dieses Seminars ist es, sich mit einem Themengebiet aus dem Bereich der Echtzeitsysteme und eingebetteten Systeme intensiv und selbständig wissenschaftlich auseinanderzusetzen. Das Thema ist in einem mündlichen Vortrag und einer schriftlichen Ausarbeitung zusammenzufassen. Ein weiterer Sinn dieses Seminars ist es, das Arbeiten in strukturierten zeitlichen Abläufen zu praktizieren, wie es z.B. für Workshops/Tagungen üblich ist. Beide Aspekte sind erfahrungsgemäß eine gute Vorbereitung auf die Anfertigung einer Abschlussarbeit.

Dieses Seminar wird in zwei Varianten angeboten, als Bachelor-Modul und als Master-Modul. Im Vergleich zum Bachelorseminar erwartet das Masterseminar eine größere Einbeziehung von verwandten Arbeiten, und dementsprechend eine umfangreichere Ausarbeitung und Präsentation (siehe unten).

Voraussetzungen

Das Seminar baut auf Inhalten aus der Vorlesung "Synchrone Sprachen" auf. Seminarteilnehmern, welche diese Vorlesung noch nicht gehört haben, wird als Einstieg folgendes Überblickspapier empfohlen, zumindest hiervon die Abschnitte I und II:

Benveniste, A.; Caspi, P.; Edwards, S.A.; Halbwachs, N.; Le Guernic, P.; de Simone, R., "The synchronous languages 12 years later," Proceedings of the IEEE , vol.91, no.1, pp.64,83, Jan 2003 (pdf).


Wir empfehlen zudem den Besuch der Blockveranstaltung Wissenschaftliches Arbeiten für Seminar und Abschlussarbeiten von Frau Peters.

Dozenten

Reinhard von Hanxleden (rvh@informatik.uni-kiel.de) 
Alexander Schulz-Rosengarten (als@informatik.uni-kiel.de)

Themen

Zur Verfügung stehen die folgenden Paper. Sie sind grob in Master- und Bachelor-Themen eingeteilt, anhand von Umfang, Komplexität und benötigtem Vorwissen. Dies soll aber nicht davon abhalten bei überwältigendem Interesse auch als Bachelor ein Master-Thema zu bearbeiten.

Die aktuelle Auswahl ist nur vorläufig! Sie soll einen Einblick in die späteren Themen bieten und wird noch bis zur Vergabe der Seminarplätze erweitert.

Viele der Links werden nur aus dem Netz der Uni Kiel heraus funktionieren. Bei Problemen einfach Bescheid sagen.

Bachelor Empfehlung

Bourke, T.; Pouzet, M., Zélus: a synchronous language with ODEs, Proceedings of the 16th international conference on Hybrid systems: computation and control, pp. 113-118, 2013.
Dieses Paper ist etwas weniger umfangreich, dafür ist voraussichtlich deutlich mehr Arbeitsaufwand für das Hintergrundverständnis erforderlich, insbesondere für Studierende ohne Vorkenntnisse auf dem Gebiet Synchrone Sprachen.


Nadeem, M.; Biglari-Abhari, M.; Salcic, Z., "GALS-JOP: A Java Embedded Processor for GALS Reactive Programs", IEEE Ninth International Conference on Dependable, Autonomic and Secure Computing (DASC), 2011, PDF hier.

Sun, W.-T.; Salcic, Z.; Malik, A., "LibGALS: a library for GALS systems design and modeling", Proceedings of the 15th Asia South Pacific Design Automation Conference (ASP-DAC)2010:107-112. PDF hier.

Magara, A.; Salvaneschi, G., "Ways to react: comparing reactive languages and complex event processing", 1st Workshop on Reactivity, Events and Modularity (REM'13). 2013. PDF hier.

Gueye, S. M.; De Palma, N.; Rutten, E.; Tchana, A., "Coordinating multiple administration loops using discrete control" (language: Heptagon/BZR), ACM SIGOPS Operating Systems Review, vol. 47, issue 3, December 2013, pp. 18-25. PDF hier.

Gesell, M.; Schneider, K., "Modular verification of synchronous programs", Application of Concurrency to System Design (ACSD), 2013 13th International Conference on, pp. 70, 79, 8-10 Juli 2013, PDF hier.

Shaver, C.; Lee, E.A., "The coroutine model of computation", Proceedings of the 15th international conference on Model Driven Engineering Languages and Systems 2012 (MODELS'12), pp. 319-334. PDF hier. Die Bearbeitung dieses Themas sollte sich auch mit ev. aktuellen Weiterentwicklungen beschäftigen, siehe z.B. den Vortrag von Chris Shaver beim Synchronworkshop 2013: Slides und die Homepage des Autors.

Attar, P.; Boussinot, F.; Mandel, L.; Susini, J.-F., "Proposal for a Dynamic Synchronous Language", INRIA, Research Proposal, 2011. PDF hier.

Gamatié, A.; Gonnord, L., "Static analysis of synchronous programs in signal for efficient design of multi-clocked embedded systems", Conference on Languages, Compilers and Tools for Embedded Systems (ACM SIGPLAN/SIGBED), LCTES 2011:71-80. PDF hier.

Talpin, J.-P; Brandt, J.; Gemünde, M.; Schneider, M.; Shukla, S., "Constructive Polychronous Systems", Logical Foundations of Computer Science. vol. 7734, 2013. PDF hier.

Brandt, J.; Schneider, K.; "Passive code in synchronous programs", ACM Transactions on Embedded Computing Systems (TECS), Special Section, vol. 13 issue 2s, Jan2014, article No. 67. PDF hier.


Master Empfehlung

Srinivas Pinisetty, Partha S. Roop, Steven Smyth, Stavros Tripakis and Reinhard von Hanxleden. Runtime enforcement of reactive systems using synchronous enforcers. In CoRR, vol. abs/1612.05030, 2016.

Yip, E.; Kuo, M.; Roop. P. S., Broman, D., Relaxing the Synchronous Approach for Mixed-Criticality Systems, Proceedings of the 20th IEEE Real-Time and Embedded Technology and Application Symposium (RTAS), Berlin, Germany, April 15-17, 2014.

Termine

Vorläufige Terminplanung

DatumMeilenstein
Fr, 27.10.Ende der Frist für die Themenauswahl (per Email)
Fr, 27.10., 13:30 UhrVorbesprechung/Kick-Off, Latex/Git Kurzeinführung, CAP 4, R. 1115
Fr, 17.11., 8:00 UhrAbgabe Ausarbeitungsgerüst (Abstract, Einleitung, Gliederung, Stichworte zum Inhalt der Kapitel, Bibliographie)
tbaIndividualtermine
Fr, 15.12., 8:00 UhrAbgabe der Erstversion der vollständigen Ausarbeitung
tbaIndividualtermine
Di, 09.01., 8:00 UhrAbgabe der Review-Version der Ausarbeitung
anschließendZuordnung Ausarbeitungen/Reviewer (per Email)
Di, 16.01., 8:00 UhrAbgabe der Reviews
tbaevtl. Vortrag zur Gestaltung einer guten Präsentation
Di, 23.01., 8:00 UhrAbgabe der Vortragsfolien und Handoutfolien (siehe Hinweise unten)
tbaIndividualtermine
Do, 01.02., 8:00 UhrAbgabe der Endversionen der Vortragsfolien, Handouts und Ausarbeitungen, Anschließend Druck der Proceedings (inkl. Ausarbeitungen und Handoutfolien)
Fr, 02.02.Ganztägiges Blockseminar mit Vorträgen

Agenda des Blockseminars

Die Vorstellung des jeweils bearbeiteten Themas wird im Rahmen eines eintägigen Blockseminars stattfinden. Die Teilnahme am gesamten Seminartag ist Pflicht.

Programm folgt.

Ausarbeitung, Vortrag, Review

Das Seminar beinhaltet die Erstellung einer Ausarbeitung, eines Vortrags, und zweier Reviews.

Die Ausarbeitung soll eine Übersicht über das behandelte Themengebiet darstellen. Sie sollte so verfasst sein, dass sie von einen fortgeschrittenen Bachelor-Informatikstudenten gut verstanden werden kann. Die Ausarbeitung soll 6 (Master) bzw. 4 (Bachelor) Seiten umfassen, nicht mehr und nicht weniger, und den ACM LaTeX-Style verwenden. Für mögliche Vorlagen zu den Ausarbeitungen siehe die Proceedings der früheren Seminare (Achtung, viele dieser Seminare sind gemischte Bachelor-/Masterveranstaltungen gewesen, bitte orientieren Sie sich an den Masterausarbeitungen (Bachlorausarbeitungen 4seitig, Master 6seitig)). Auch empfehlenswert ist ein Blick in die Hinweise für die Anfertigung einer Abschlussarbeit.

Der Vortrag soll 40 Minuten (Master) bzw. 25 Minuten (Bachelor) lang sein. Das Vortragsprogramm wird etwas zusätzliche Zeit für Fragen (5 min) einplanen. Zu dem Vortrag sollen Folien erstellt werden. Die Vortragsfolien sollten Seitennummern enthalten. Sollte das Thema auch eine konkrete Implementierung behandeln, ist eine entsprechende kurze Tool-Demo im Rahmen des Vortrages sinnvoll. Die Arbeitsgruppe bietet jedem/r Vortragenden an, eine Videoaufnahme des Vortrags zu erstellen und dem/r Vortragenden anschließend zur Verfügung zu stellen.

Ein Review einer Ausarbeitung besteht aus folgenden zwei Komponenten:

  1. Generellen Anmerkungen (was gefällt Ihnen/gefällt Ihnen nicht, zu Inhalt, Gliederung und Lesbarkeit) sowie generelle Verbesserungsvorschläge etc. Mindestens eine halbe Seite, abgegeben als PDF-Datei.
  2. Detaillierteren Korrekturen als elektronisch annotierte PDF-Version der Review-Version der Ausarbeitung. Es empfiehlt sich, hier nur mit dem Adobe Reader zu arbeiten, da Annotationen verschiedener PDF-Viewer oft inkompatibel sind.

Ein eingescannter, handschriftlich annotierter Ausdruck der Ausarbeitung (generelle Anmerkungen sind auch hier erforderlich!) ist notfalls auch ok, wenn gut lesbar, sollte aber vermieden werden. Die Zuordnung Paper/Reviewer geschieht kurzfristig nach dem Abgabetermin für die Review-Versionen der Ausarbeitungen, basierend auf den dann abgegebenen Ausarbeitungen.

Beispiele zur Ausarbeitung und zu Vortragsfolien finden sich in den Proceedings früherer Seminare.

Jede(r) Seminarteilnehmer(in) erhält die Proceedings des laufenden Seminars.

Namenskonventionen

Auch wenn das Einchecken von generierten Binärdateien generell eher vermieden werden sollte, sind für dieses Seminar auch die folgenden pdfs einzuchecken, um unnötige Compilierungsschwierigkeiten bei Dozenten und Reviewern zu vermeiden. Grafiken sollten in einem Unterordner (z.B. "images") abgelegt werden. Grafiken sollten weiterhin möglichst skalierbare  Verktorgrafiken sein, die als PDF eingebunden werden können. Nicht einzuchecken sind temporäre Dateien (.aux etc.).

Die Namen für die Dateien, die im Git abzulegen sind, sollen wie folgt (gleichartig) aufgebaut sein. Bitte halten Sie sich von Anfang an an diese Namenskonventionen. Das vermeidet unnötige Sucherei, bewahrt uns vor späteren Schwierigkeiten mit automatischen Skripten und macht umständliches Umbenennen überflüssig.

  • Ausarbeitung: <login>/sem17ws-<login>.[tex/pdf]
  • Vortragsfolien: <login>/sem17ws-<login>-talk.[tex/pdf]
  • Handoutfolien - ohne Animationen, für Ausdrucke und die Proceedings: <login>/sem17ss-<login>-handout.[tex/pdf]
  • Review (generelle Anmerkungen): <login review-Empfänger>/sem17ss-<login review-Empfänger>-reviewnotes-<login Reviewer>.[pdf]
  • Review (annotiertes PDF): <login review-Empfänger>/sem17ws-<login review-Empfänger>-review-<login Reviewer>.[pdf] (Beispiel also: Alexander (als) reviewt die Ausarbeitung von Steven (ssm) und checkt das Review-PDF mit dem Namen sem16ss-ssm-review-als.pdf im Ordner ssm des Seminarrepositorys ein.

Anmerkung: Die Handoutfolien unterscheiden sich von den Vortragsfolien dadurch, dass die Handoutfolien keine Animationen für die Präsentation am Beamer enthalten. Beim Arbeiten mit der latex-beamer Klasse können Handoutfolien durch das Hinzufügen eines optionalen Argumentes bei der Deklaration der Dokumentenklasse generiert werden ("\documentclass[trans]{beamer}").

Benotung

Das Seminar ist benotet. Die Endnote basiert auf den einzelnen Meilensteinen (Versionen der Ausarbeitung, Reviews, Folien, Vortrag). Es werden jeweils die Qualität sowie die Rechtzeitigkeit (siehe Terminplanung) bewertet. Das Nicht-Einhalten von Terminen kann zum Nicht-Bestehen des Seminars führen.

Technisches

  • Reichlich Dokumentation zum Git Source Code Management System findet man unter http://www.git-scm.com/.
  • Für den Zugriff auf das Repository müssen wir Sie in unserem  Bitbucket  dafür freischalten. Das sollten wir anhand der Teilnehmerliste prima tun können. Falls Sie keinen Zugriff auf das Repository bekommen, schreiben Sie uns eine E-Mail.
  • Git-Repository auschecken: git clone  ssh://git@git.rtsys.informatik.uni-kiel.de:7999/sem/17ws-synch.git
    • Um die Erstellung der Proceedings zu erleichtern, richten Sie sich bitte nach den oben beschriebenen Namenskonventionen.
  • ACM Style in deutscher oder englischer Version. Im Git Repository befinden sich im Unterverzeichnis init/ eine Reihe von Dateien, welche Sie als Vorlage nehmen können (siehe README.txt).
  • Wir benutzen pdflatex (erstellt PDF Dateien) und nicht direkt latex (erstellt DVI Dateien)
    • sind im Prinzip gleich zu benutzen
    • Hauptunterschied ist die Einbindung von Grafiken. In pdflatex siehe z.B. http://latex.mschroeder.net/#grafiken (Es sollte immer eine komplette figure Umgebung mit caption, label und Referenz im Text benutzt werden!)
    • Von der Kommandozeile aus kann ein pdf mit "rubber -d sem15ss-<login>" erstellt werden (rubber ruft automatisch pdflatex und bibtex auf).
  • Bibliographie: Siehe ACM Beispiel (hier werden die Bibliographielemente in eine eigene *.bib Datei ausgelagert). Manuell wird dann einmal pdflatex dokument.tex aufgerufen. Dies erzeugt eine dokument.aux Datei. Darauf wird bibtex dokument.aux aufgerufen und dann nochmal zweimal pdflatex dokument.tex. Erst dann sind die Bibliographieelemente richtig im pdf-file.

Generell ist es empfehlenswert, aus dem Uni-Netz heraus nach verwandten Publikationen zu suchen, da man hier Zugriff auf einige Online-Blbliotheken bekommt. Zur Suche empfehlen sich folgende Suchmaschinen und Seiten:

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150
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