Modulhandbuch MaTIN2012_Alternative Rechnerarchitekturen und Programmiersprachen

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Verantwortlich: Prof. Dr. Georg Hartung

Modul

Organisation

Bezeichnung Lang MaTIN2012_Alternative Rechnerarchitekturen und Programmiersprachen MID MaTIN2012_ARP MPID

Zuordnung Studiengang MaTIN2012 Studienrichtung G Wissensgebiete G_VGTI, G_SPP

Einordnung ins Curriculum Fachsemester 1-2 Pflicht Wahl G

Version erstellt 2012-05-14 VID 1 gültig ab WS 2012/13 gültig bis

Zeugnistext

de

Alternative Rechnerarchitekturen und Programmiersprachen

en

Alternate Computer Architectures and Programming Languages

Unterrichtssprache

Deutsch

Modulprüfung

Form der Modulprüfung
sMP

Beiträge ECTS-CP aus Wissensgebieten
G_VGTI, G_SPP	5
Summe	5

Aufwand [h]: 150

anerkennbare LV

• F07 ARP

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Prüfungselemente

Vorlesung / Übung

Form Kompetenznachweis
bÜA	Präsenzübung und Selbstlernaufgaben

Beitrag zum Modulergebnis
bÜA	unbenotet

Spezifische Lernziele

Kenntnisse

• Rechnermodelle (PFK. 2, PFK. 3)
  • Prozessorbasierte Modelle
    • Netze aus Standardrechnern (Grids)
      • Cloud Computing
    • Vektorcomputing
      • CPU_GPUs
    • DSP
    • Reconfigurable Computing
  • Alternative Prozessormodelle
    • Organic Computing
    • Cell Computing
      • Neurocomputing
• Programmiersprachen
  • imperative Programmierung (PFK. 2, PFK. 3, PFK. 4)
    • Programmierung von Grids
      • Standards für Programmentwicklung
      • Design Pattern für Grid-Programm.
  • deklarative Programmierung (PFK. 2, PFK. 3, PFK .4)
    • Prolog
    • gefärbte Petri-Netze
  • funktionale Programmierung (PFK. 2)
    • ML (Meta Language)
• Leistungsbewertung (PFK. 4)
  • Benchmarks
  • Modelle zur Leistungsbewertung

Fertigkeiten

• Nutzung alternativer Rechnermodelle (PFK. 3)
  • Parallele Programmentwicklung für Grid
  • Programmentwicklung auf rekonfigurierbarem System
  • Evolutionäre Programmierverfahren
    • Neuro-Programmierung
• Nutzung alternativer Programmierverfahren (PFK. 4)
  • Prolog-Programmierung

Handlungskompetenz demonstrieren

• Parallelisierung rechenintensiver Aufgaben (PFK. 4)
  • Auswahl geeignete Rechnerarchitektur
  • Umsetzung in Programm
  • Leistungsbewertung
• Einsatz alternativer Programmierverfahren z.B. für Rapid Prototyping (PFK. 4)

Exemplarische inhaltliche Operationalisierung

Die Studierenden erwerben Zusatzwissen über nicht-Standard-Verfahren der technischen Informatik. Sie lernen alternative Verarbeitungsmodelle in Hardware ("alternative Rechnermodelle") und Software ("alternative Programmiersprachen") kennen und erproben ihre Eignung für wichtige, praktisch relevante Aufgabenstellungen. Sie sehen die Wechselbeziehung zwischen Hardware und Software.

Praktikum

Form Kompetenznachweis
bPA	Entwicklung eines wiederverwendbaren Softwareartefakts für verteilte Softwaresysteme
sMB	Ergebnispräsentation zu bPA, unbenotetes Testat, Voraussetzung für Teilnahme an sMP

Beitrag zum Modulergebnis
bPA	unbenotet
sMB	zu bPA

Spezifische Lernziele

Fertigkeiten

• Kennenlernen wichtiger alternativer Verfahren zur Programmierung und Modellierung (PFK 2, PFK 3, PFK 4, PSK 2)
  • Programmierumgebung für Grid-Programmierung
  • Deklarative Programmiersprache
  • Petri-Netz-Modellierungswerkzeug
• (PFK 4, PSK 2)
  • Parallelisierung rechenintensiver Aufgaben
  • Anwendung deklarativer Lösungsverfahren
  • Analyse und Modellierung diskreter Systeme mit Petri-Netzen

Handlungskompetenz demonstrieren

• (PFK 4, PFK 5, PSk 1, PSK 2)
  • Ableitung von Modellen aus natürlichsprachigen Aufgaben
  • Auswahl geeigneter Lösungsverfahren
  • Bewertung von Lösungen

Exemplarische inhaltliche Operationalisierung

Die Studierenden gewinnen praktische Erfahrungen im Einsatz alternativer Programmiersprachen und Modellierungswerkzeuge. Sie wenden dies auf praktische Aufgabenstellungen an und entwickeln selbstständig Lösungen, auch bei unklaren/unscharfen Anforderungen. Sie präsentieren Ihre Lösungen und erläutern den Lösungsweg sowie die eingesetzten Mittel. Sie organisieren sich in Teams und stellen einen Projektplan auf.