Software and Embedded Systems Engineering

Abschlussarbeiten

Wir bieten Bachelor- und Masterarbeiten zu verschiedenen Themen an. Bachelorarbeiten können auf Deutsch oder Englisch verfasst werden. Masterarbeiten werden typischerweise auf Englisch verfasst.

Aktuell übersteigen auch an unserem Fachgebiet die Anfragen nach Abschlussarbeiten unsere Betreuungskapazitäten deutlich. Deswegen berücksichtigen wir ab sofort nur noch Anfragen über das Kontaktformular auf dieser Seite.

Bitte haben Sie dafür Verständnis, dass wir aufgrund der hohen Zahl an Anfragen nicht jede Anfrage beantworten können.

Fachgebietsthemen

Aktives Automatenlernen für CPS

Um das Verhalten von komplexen cyber-physischen Systemen (CPS) wie autonomen Fahrzeugen zu verstehen und formal zu verifizieren, werden präzise und aktuelle Verhaltensmodelle benötigt. Solche Modelle sind jedoch oft nicht verfügbar. Active Automata Learning Methoden (AAL) können ein genaues Automatenmodell eines Blackbox-Systems lernen.

Trotz enormer Fortschritte in den letzten Jahren sind aktuelle AAL-Verfahren nur eingeschränkt auf CPS anwendbar. Gerade das Lernen von Systemen mit sehr großen Eingabealphabeten oder Echtzeitverhalten dauert in der Praxis oft noch sehr lange. Um auch Modelle solcher Systeme effizient zu lernen, entwickeln wir neue innovative Lösungen.

Benötigte Vorkenntnisse: tiefes Verständnis von Automatentheorie und formalen Sprachen; zustandsbasierte Modellierung, z. B. Statecharts, Timed Automata; zusätzliche Erfahrung mit formalen Methoden wünschenswert.

Anforderungsspezifikation für Reinforcement Learning

Fortschritte bei neuronalen Netzen ermöglichen die effektive Nutzung von Deep Reinforcement Learning (RL) zur Lösung komplexer Probleme. Ein wesentliches Element von RL ist das Belohnungssignal (Reward), das implizit das Ziel des Problems modelliert. Goal-Oriented Requirements erleichtern und strukturieren die Spezifikation von Zielen in einem Zielbaum. Daher streben wir die Integration von erklärbarem zielbasiertem Verhalten in das Belohnungssignal an, um die Entwicklung von RL-Agenten zu vereinfachen.

Benötigte Vorkenntnisse: Grundkenntnisse in bedingten Wahrscheinlichkeiten und Machine Learning (insbesondere Reinforcement Learning und neuronale Netze), Programmierung in Python

Real-time Scheduling für CPS

Die steigende Anzahl an Sensoren in modernen cyber-physischen Systemen (CPS) erfordert neue Systemarchitekturen, die aufkommende Datenmengen effizient und sicher verarbeiten.
Um in diesen verteilten Systemen Aufgaben auszuführen und dabei bestehende Echtzeitanforderungen zu erfüllen, braucht es neue Scheduling-Algorithmen.
Wir entwickeln, analysieren und implementieren spezialisierte Scheduling-Algorithmen.

Benötigte Vorkenntnisse: Grundkenntnisse in der Scheduling-Theorie (insbesondere Real-time), vertieftes Wissen in der Algorithmik, Wissen über verteilte Systeme und Algorithmen wünschenswert

Opacity für Timed Automata

Opacity ist eine Vertraulichkeitseigenschaft, die garantiert, dass geheime Informationen nicht aus dem Verhalten eines Systems ablesbar sind. Um Opacity in Echtzeitsystemen zu verifizieren und durchzusetzen, werden präzise Modelle wie Timed Automata (TA) benötigt.

Die Verifikation von Opacity in klassischen TA ist jedoch nur mit zusätzlichen Constraints der TA entscheidbar. Das Ziel unserer Forschung ist daher, Methoden zur Verifikation und Durchsetzung von Opacity in TA zu entwickeln, die mit minimalen Einschränkungen anwendbar sind.

Benötigte Vorkenntnisse: ausgeprägtes Verständnis von Automatentheorie und formalen Methoden, Programmierkenntnisse in C oder C++ wünschenswert

Weitere Themen

Arbeit bei ITK Engineering

Bei ausreichender Betreuungskapazität bieten wir in Kooperation mit ITK Engineering verschiedene Abschlussarbeiten an.

Aktuelle Themen für Abschlussarbeiten und Werkstudierendenstellen finden Sie hier: Link

  • Wichtig: unter "Karrierelevel" den Punkt "Studierende" auswählen.
  • Auch wenn Berlin nicht als Standort angegeben ist, lohnt es eine Bewerbung einzureichen.

Bitte bewerben Sie sich bei Interesse direkt bei ITK und nicht über das Kontaktformular auf dieser Seite. Informationen zum Bewerbungsprozess finden Sie unter dem genannten Link.

Eigenes Thema bei Unternehmen

Zusätzlich zu den oben genannten Themenbereichen betreuen wir bei ausreichender Kapazität auch Arbeiten zu anderen Themen, wenn diese folgende Bedingungen erfüllen:

  • Die Arbeit wird bei einem Unternehmen geschrieben
  • Das Unternehmen übernimmt die primäre inhaltliche Betreuung
  • Das Thema muss zu unseren Forschungsschwerpunkten Modellierung und Verifikation von CPS oder Testen von CPS passen
  • Das Thema muss ein wissenschaftliches Problem lösen
  • Sie haben das zu lösende Problem bereits präzise formuliert und eine gute Vorstellung Ihres Lösungsansatzes, die Sie mit einer Auflistung der groben Arbeitspakete zeigen
  • Sie benötigen kein Non-Disclosure Agreement (NDA)

Anfragen, die diese Anforderungen nicht erfüllen, werden ignoriert.

Bewerbungsprozess

Bitte füllen Sie das Kontaktformular vollständig aus. Bei ausreichender Betreuungskapazität melden wir uns bei Ihnen, um einen Termin für ein erstes gemeinsames Treffen (über Zoom) zu vereinbaren, in dem wir über Ihre und unsere Vorstellungen sprechen können.

Verläuft das Treffen erfolgreich, bitten wir Sie, ein Exposé zu schreiben. Das Exposé gibt einen Kurzüberblick über Ihre geplante Arbeit. Es beschreibt das Problem, das Sie lösen wollen, gibt einen abstrakten Überblick über Ihren Lösungsvorschlag, diskutiert verwandte Arbeiten und enthält einen Zeitplan.

Nach dem ersten Treffen haben Sie 1 Monat, um Ihr Exposé anzufertigen. Erfüllt nach Ablauf der Zeit Ihr Exposé unsere Anforderungen nicht, geben wir das Thema an eine andere Person. Ansonsten dürfen Sie Ihre Arbeit anmelden und Ihre Bearbeitungszeit beginnt.

Details besprechen Sie in Ihrem ersten Treffen mit uns. Achtung: wir haben sehr spezifische Anforderungen an Aufbau und Form des Exposés. Schreiben Sie das Exposé erst nach dem ersten Treffen, um unnötige Arbeit zu vermeiden!

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