Modulhandbuch ATS

Autonome Systeme

Bachelor Technische Informatik 2020

Version: 3 | Letzte Änderung: 25.09.2019 15:34 | Entwurf: 0 | Status: vom Modulverantwortlichen freigegeben | Verantwortlich: Yuan

Anerkannte Lehrveranstaltungen	ATS_Yuan
Gültig ab	Sommersemester 2022
Fachsemester	6
Modul ist Bestandteil der Studienschwerpunkte	SOS - Software-Systeme ES - Eingebettete Systeme SMS - Smart Systems
Dauer	1 Semester
ECTS	5
Zeugnistext (de)	Autonome Systeme
Zeugnistext (en)	Autonomous Systems
Unterrichtssprache	deutsch und englisch
abschließende Modulprüfung	Ja

AD - Algorithmen und Datenstrukturen	Kompetenz in der Analyse und realisierung von Algorithmen
SIG - Signalverarbeitung	Kenntnisse in der Signalverarbeitung
SYP - Systementwurfs-Praktikum	Kompetenz in der Entwicklung von Software und Projekten
ES - Eingebettete Systeme	Grundkenntnisse in der hardwarenahe Softwareentwicklung

Systeme zur Verarbeitung, Übertragung und Speicherung von Informationen für technische Anwendungen planen, realisieren und integrieren

Anforderungen, Konzepte und Systeme analysieren und bewerten

Benotet	Ja
Konzept	Schriftliche Klausur, im Einzelfall auch strukturierte mündliche Prüfung Die Prüfung stellt sicher, dass Studierende auch individuell die Ziele des L.O. durch Aufgaben der folgenden Typen erreicht haben: Fragen zum Grundwissen über AS (K.2, K.8) Darstellung und Erklärung der Arbeitsprinzipien von AS (K.1, K.3, K.9) Analyse und Bewertung von Systemkomponenten (K.4, K.7) Konzept zur Realisierung eines Teils von AS (K.5, K.6, K.10)
Frequenz	Jedes Semester

ID	Learning Outcome
LO1	Was: Das Modul vermittelt Kompetenzen zur Erstellung von autonomen Systemen (AS) in allen relevanten Aspekten und Arbeitsschritten von der Auslegung und Planung des gesamten Systems (K.1, K.4), Auswahl und Bewertung der Komponenten (K.8, K.9), Entwicklung der Software für die Sensordatenverarbeitung und intelligente Robotersteuerung unter der Verwendung von Methoden wie z.B. KI (Künstliche Intelligenz) und Robotersehen (K.2, K.3), die Integration von Software und Hardware Komponenten (K.5, K.6), bis zur Inbetriebnahme und Validierung des gesamten robotischen Systems (K.7, K.10). Womit: Die Dozentin vermittelt Wissen und Basisfertigkeiten in einem Vorlesungs/Übungsteil und betreut parallel dazu Miniprojekte, in denen die Studierenden ihre Kenntnisse anwenden und relevante Komponenten für AS entwickeln. Wozu: Kompetenzen in der Entwicklung eines AS sind essentiell für technische Informatiker*innen, die im HF1 arbeiten wollen. Durch das Erlernen und die Anwendung von aktuellen Methoden und Techniken im Bereich KI und Robotik anhand robotischer Plattformen erwerben die Studierenden zudem Erfahrungen, die essentiell für das HF2 sind, u.a. Anforderungen erfassen, Konzepte zur technischen Lösung entwickeln und diese zu bewerten.

Kompetenz	Ausprägung
In Systemen denken	diese Kompetenz wird vermittelt
fachliche Probleme abstrahieren und formalisieren	diese Kompetenz wird vermittelt
Konzepte und Methoden der Informatik, Mathematik und Technik kennen und anwenden	diese Kompetenz wird vermittelt
Systeme analysieren	diese Kompetenz wird vermittelt
Systeme entwerfen	diese Kompetenz wird vermittelt
Systeme realisieren	diese Kompetenz wird vermittelt
Systeme prüfen	diese Kompetenz wird vermittelt
Informationen beschaffen und auswerten; Technische Zusammenhänge darstellen und erläutern	diese Kompetenz wird vermittelt
Typische Werkzeuge, Standards und Best Practices der industriellen Praxis kennen und einsetzen	diese Kompetenz wird vermittelt
In vorhandene Systeme einarbeiten und vorhandene Komponenten sinnvoll nutzen	diese Kompetenz wird vermittelt

AD - Algorithmen und Datenstrukturen	Kompetenz in der Analyse und realisierung von Algorithmen
SIG - Signalverarbeitung	Kenntnisse in der Signalverarbeitung
SYP - Systementwurfs-Praktikum	Kompetenz in der Entwicklung von Software und Projekten
ES - Eingebettete Systeme	Grundkenntnisse in der hardwarenahe Softwareentwicklung

Systeme zur Verarbeitung, Übertragung und Speicherung von Informationen für technische Anwendungen planen, realisieren und integrieren

Anforderungen, Konzepte und Systeme analysieren und bewerten

ID	Learning Outcome
LO1	Was: Das Modul vermittelt Kompetenzen zur Erstellung von autonomen Systemen (AS) in allen relevanten Aspekten und Arbeitsschritten von der Auslegung und Planung des gesamten Systems (K.1, K.4), Auswahl und Bewertung der Komponenten (K.8, K.9), Entwicklung der Software für die Sensordatenverarbeitung und intelligente Robotersteuerung unter der Verwendung von Methoden wie z.B. KI (Künstliche Intelligenz) und Robotersehen (K.2, K.3), die Integration von Software und Hardware Komponenten (K.5, K.6), bis zur Inbetriebnahme und Validierung des gesamten robotischen Systems (K.7, K.10). Womit: Die Dozentin vermittelt Wissen und Basisfertigkeiten in einem Vorlesungs/Übungsteil und betreut parallel dazu Miniprojekte, in denen die Studierenden ihre Kenntnisse anwenden und relevante Komponenten für AS entwickeln. Wozu: Kompetenzen in der Entwicklung eines AS sind essentiell für technische Informatiker*innen, die im HF1 arbeiten wollen. Durch das Erlernen und die Anwendung von aktuellen Methoden und Techniken im Bereich KI und Robotik anhand robotischer Plattformen erwerben die Studierenden zudem Erfahrungen, die essentiell für das HF2 sind, u.a. Anforderungen erfassen, Konzepte zur technischen Lösung entwickeln und diese zu bewerten.

Kompetenz	Ausprägung
In Systemen denken	diese Kompetenz wird vermittelt
fachliche Probleme abstrahieren und formalisieren	diese Kompetenz wird vermittelt
Konzepte und Methoden der Informatik, Mathematik und Technik kennen und anwenden	diese Kompetenz wird vermittelt
Systeme analysieren	diese Kompetenz wird vermittelt
Systeme entwerfen	diese Kompetenz wird vermittelt
Systeme realisieren	diese Kompetenz wird vermittelt
Systeme prüfen	diese Kompetenz wird vermittelt
Informationen beschaffen und auswerten; Technische Zusammenhänge darstellen und erläutern	diese Kompetenz wird vermittelt
Typische Werkzeuge, Standards und Best Practices der industriellen Praxis kennen und einsetzen	diese Kompetenz wird vermittelt
In vorhandene Systeme einarbeiten und vorhandene Komponenten sinnvoll nutzen	diese Kompetenz wird vermittelt

Typ	Vorlesung / Übungen
Separate Prüfung	Nein
Exemplarische inhaltliche Operationalisierung	Programmierumgebungen (Aseba, Python, OpenCV) für AS 3D Welt durch Sensorik (z.B. Kamera) interpretieren und modellieren Position von Roboter und Gegenständen bestimmen Navigation von Robotersystemen in unbekannten Umgebungen

Typ	Praktikum
Separate Prüfung	Ja
Exemplarische inhaltliche Operationalisierung	Die Studierenden führen in kleinen Gruppen Projekte durch, in denen ihre Fähigkeiten in der Konzeption und kreativen Umsetzung der Methoden im Bereich KI und Robotik durch die Entwicklung und Realisierung von intelligenten robotischen und autonomen Systemen demonstriert werden.

Benotet	Nein
Frequenz	Einmal im Jahr
Voraussetzung für Teilnahme an Modulprüfung	Ja
Konzept	Die Projektbearbeitung wird gemäß den entsprechenden Aufgabenstellungen in regelmäßigen Abständen durch Präsentationen und technische Besprechungen vom Lehrenden beobachtet, wobei die Kompetenz der Studierenden zur Analyse (K.4), Entwurf (K.5), Realisierung (K.6, K.9), Validierung (K.7, K.10) und Dokumentation (K.2, K.8) des gesamten Systems (K.1, K.3) bewertet wird.

Bei Fehlern, bitte Mitteilung an die
Webredaktion der Fakultät IME