Arbeitsberichte des Department Informatik Friedrich-Alexander-Universitat¨ Erlangen-N ¨urnberg Band 43 • Nummer 2 • April 2011 Jahresbericht 2010 der Informatik Herausgeber: T. Brinda, M. Dal Cin, D. Fey, F. Freiling, R. German, G. Gorz,¨ G. Greiner, U. Herzog, F. Hofmann, J. Hornegger, K. Leeb, R. Lenz, P. Mertens, K. Meyer-Wegener, H. Muller,¨ H. Niemann, E. Noth,¨ Ch. Pflaum, M. Philippsen, D. Riehle, U. Rude,¨ F. Saglietti, H. J. Schneider, W. Schroder-Preikschat,¨ M. Stamminger, H. Stoyan, J. Teich, R. Wanka, H. Wedekind, G. Wellein Die Reihe der Arbeitsberichte des Department Informatik (ehem. Institut fur¨ Mathematische Maschinen und Datenverarbeitung) der Universitat¨ Erlangen-Nurnberg¨ erscheint seit 1967. Begrundet¨ von Prof. Dr. rer. nat. Dr. h.c. mult. Wolfgang Handler.¨ Universitat¨ Erlangen-Nurnberg¨ Department Informatik Martensstr. 3 91058 Erlangen Tel.: +49 9131 85-28807 Fax.: +49 9131 85-28781 E-Mail: [email protected] WWW: http://www.informatik.uni-erlangen.de © Universitat¨ Erlangen-Nurnberg,¨ Department Informatik 2011 Alle Rechte bleiben vorbehalten. Nachdruck, auch auszugsweise, nur mit Genehmigung der Herausgeber. ISSN 1611-4205 Inhaltsverzeichnis 1 Einleitung2 1.1 Emeritierte Professoren..........................3 1.2 Professoren im Ruhestand........................3 1.3 Honorarprofessoren............................4 1.4 Außerplanmaßige¨ Professoren......................4 1.5 Externe Lehrbeauftragte 2010......................5 1.6 Sprecher der Kollegialen Leitung.....................6 1.7 Sprecher der Studienkommission.....................6 1.8 Geschaftsf¨ uhrer¨ ..............................6 1.9 Forschungsschwerpunkte.........................6 1.10 Veroffentlichungsreihen¨ .......................... 11 1.11 Lehre................................... 11 1.11.1 Statistik zum WS 2010/2011................... 13 1.11.2 Exportleistung des Instituts fur¨ Informatik............ 14 1.11.3 CIP-Pools der Informatik..................... 15 1.11.4 Studienbeitrage¨ .......................... 16 1.12 Promotionen................................ 16 1.13 Habilitationen............................... 19 1.14 Besondere Ereignisse 2010........................ 20 1.14.1 Rufe und Neubesetzungen.................... 20 1.14.2 Preise und Auszeichnungen................... 20 1.14.3 Dekane aus der Informatik.................... 22 1.14.4 Zweitmitgliedschaft....................... 22 1.14.5 Gastaufenthalte.......................... 22 1.14.6 Tagungen/Workshops....................... 22 1.14.7 Informatik Kolloquium 2010................... 23 1.15 Tag der Informatik 2010......................... 24 1 2 Geschaftsstelle¨ des Department Informatik 25 2.1 Aufgabenschwerpunkte.......................... 25 3 Studien-Service-Center Informatik 27 3.1 Aufgabenschwerpunkte.......................... 27 4 Lehrstuhl fur¨ Informatik 1 (IT-Sicherheitsinfrastrukturen) 28 4.1 Forschungsschwerpunkte......................... 28 4.2 Forschungsprojekte............................ 28 4.2.1 MobWorm (Mobile Malware: Prognosen und Strategien zur Absicherung)........................... 28 4.3 Projektunabhangige¨ Publikationen.................... 29 5 Lehrstuhl fur¨ Informatik 2 (Programmiersysteme) 30 5.1 Forschungsschwerpunkte......................... 32 5.2 Forschungsprojekte............................ 34 5.2.1 Ubersetzerunterst¨ utzte¨ Parallelisierung fur¨ Mehrkern- Architekturen........................... 34 5.2.2 Graphbasierte Prozedurale Abstraktion............. 36 5.2.3 ParSeMiS – die Parallele und Sequenzielle Mining Suite.... 37 5.2.4 JavaParty............................. 38 5.2.5 Jackal – Cluster and Grid computing made easy......... 39 5.2.6 Tapir............................... 40 5.2.7 OpenMP/Java........................... 42 5.2.8 PATESIA – Parallelisierungstechniken fur¨ eingebettete Systeme in der Automatisierungstechnik................. 43 5.2.9 Modellgetriebene Komponentenkomposition.......... 45 5.2.10 Integrierte Werkzeug-Kette zur metamodellbasierten Modellie- rung und Ausfuhrung¨ von Software-Entwicklungsprozessen.. 46 5.2.11 Softwareleitstand – Prototypische Entwicklung eines neuarti- gen Werkzeugs zur Qualitatsabsicherung¨ bei der Softwareent- wicklung............................. 48 2 5.2.12 Funkortung............................ 50 5.2.13 Graphen und Graphtransformationen.............. 51 5.2.14 International Collegiate Programming Contest an der FAU... 53 5.2.15 Embedded Systems Institute................... 54 5.3 Publikationen............................... 55 5.4 Studien- und Abschlussarbeiten..................... 57 6 Lehrstuhl fur¨ Informatik 3 (Rechnerarchitektur) 58 6.1 Forschungsschwerpunkte......................... 59 6.2 Forschungsrelevante apparative Ausstattung............... 60 6.3 Forschungsprojekte............................ 61 6.3.1 FAUmachine........................... 61 6.3.2 FPGA-Online........................... 65 6.3.3 High Speed Shack-Hartmann Wellenfrontsensor mit intelligen- ter FPGA-Kamera........................ 67 6.3.4 Inter-chip-Optical Communications and Photonic PCBs for next generation OBP....................... 68 6.3.5 KIB - Kognitive Industrielle Bildverarbeitung.......... 69 6.3.6 LibGeoDecomp.......................... 70 6.3.7 OptiNum-Grid.......................... 72 6.3.8 Parallele Architekturen fur¨ FPGA-basierte eingebettete Systeme 73 6.4 Projektunabhangige¨ Publikationen.................... 74 6.5 Studien- und Abschlussarbeiten..................... 78 7 Lehrstuhl fur¨ Informatik 4 (Verteilte Systeme und Betriebssysteme) 78 7.1 Forschungsschwerpunkte......................... 79 7.2 Kooperationsbeziehungen......................... 80 7.3 Wissenschaftliche Tagungen....................... 82 7.4 Forschungsprojekte............................ 82 7.4.1 AOCI - Aspect-Oriented Component Infrastructure....... 82 7.4.2 AspectC++ - AOP mit C++.................... 83 3 7.4.3 Atomic Basic Blocks - Abhangigkeiten¨ in Echtzeitsystemen ex- plizit und implizit herstellen................... 85 7.4.4 Automotive Multicore...................... 87 7.4.5 CiAO - Aspektorientierte Betriebssysteme............ 87 7.4.6 CoSa - Komponentarchitektur fur¨ sicherheitskritische eingebet- tete Systeme........................... 91 7.4.7 DanceOS - Dependability Aspects in Configurable Embedded Operating Systems........................ 92 7.4.8 I4Copter - Evaluationsplattform fur¨ eingebettete und sicher- heitskritische Systemsoftware in Forschung und Lehre..... 93 7.4.9 iRTSS - Invasives Laufzeitunterstutzungssystem¨ (SFB/TRR 89, Teilprojekt C1).......................... 94 7.4.10 KESO - Eine Java-Laufzeitumgebung fur¨ tief eingebettete Sys- teme................................ 95 7.4.11 pCtrl - Entwurfsmuster paralleler Steuerungssysteme...... 96 7.4.12 PLiC - Dekomposition und Komposition von Software- Produktlinien........................... 97 7.4.13 RDSP: Forschungsgruppe - Resource-constrained Distributed Stream Processing........................ 99 7.4.14 REFIT: Resource-Efficient Fault and Intrusion Tolerance.... 100 7.4.15 SAMProc - Middleware fur¨ Selbstadaptive Mobile Prozesse.. 102 7.4.16 Sloth - Ein minimaler Betriebssystemkern fur¨ eingebettete Sys- teme................................ 104 7.4.17 TCLOUDS: Trustworthy Clouds - Privacy and Resilience for Internet-scale Critical Infrastructure............... 105 7.4.18 VAMOS - Variabilitatsverwaltung¨ in Betriebssystemen..... 106 7.4.19 VM-FIT - Virtual Machine-based Fault and Intrusion Tolerance 109 7.5 Studien- und Abschlussarbeiten..................... 111 8 Lehrstuhl fur¨ Informatik 5 (Mustererkennung) 113 8.1 Forschungsschwerpunkte......................... 118 8.2 Forschungsrelevante apparative Ausstattung............... 119 8.3 Kooperationsbeziehungen......................... 120 4 8.4 Veroffentlichungsreihen¨ .......................... 122 8.5 Forschungsprojekte............................ 122 8.5.1 3D Bildgebung der Herzkammer mit C-Bogen CT....... 122 8.5.2 3D Katheterlokalisierung zur Ablation im Herzen mittels bipla- narer Fluoroskopie........................ 123 8.5.3 3D-Bildgebung der Koronargefaße¨ mit C-Bogen CT...... 125 8.5.4 Atemgating............................ 126 8.5.5 Automatische Sprachanalyse von Kindern und Jugendlichen mit Lippen-Kiefer-Gaumenspalten................ 127 8.5.6 Automatische, objektive Analyse von Sprechstorungen¨ bei Pa- tienten mit Plattenepithelkarzinom der Mundhohle¨ ....... 129 8.5.7 AUWL.............................. 130 8.5.8 Bewegungskompensierte 3-D Rekonstruktion des Herzens aus Angiographie-Aufnahmen (C-Bogen CT)............ 131 8.5.9 Bildforensik........................... 132 8.5.10 BMBF Molekulare Bildgebung in der Medizin (MoBiMed) - Mechanism of targeting, Angiogenesis for diagnostics and and therapy.............................. 134 8.5.11 CT Rekonstruktion mit Compressed Sensing.......... 135 8.5.12 Detektion von Lymphknoten in Ganzkorper¨ Magnetresonanz- aufnahmen............................ 136 8.5.13 Entwicklung eines Expertensystems zur automatischen Bear- beitung von 3D-Oberflachenmodellen¨ .............. 139 8.5.14 Entwicklung von Algorithmen zur Korrektur von Atembewe- gungen in der MRT-basierten koronaren Herzbildgebung.... 140 8.5.15 Exakte Segmentierung von Koronararterien aus 3D C-Arm CT Daten............................... 142 8.5.16 Explizite Modellierung des Reflexionsvermogens¨ von Haut fur¨ eine verbesserte Hautsegmentierung und Beleuchtungsfar- benschatzung¨ ........................... 143 8.5.17 FitForAge............................. 143 8.5.18 Fruherkennung¨ von