Studienplan für den konsekutiven Masterstudiengang „Informatik“ an der TU Kaiserslautern

Studienplan für den konsekutiven Masterstudiengang „Informatik“ an der TU Kaiserslautern

vom 30. 05. 2018




Neu in dieser Version:

  • Neue Studiengangsstruktur.




Inhaltsübersicht

1. Einleitung
2. Ziele des Studiengangs
3. Studienmodule und Vermittlungsformen
4. Dauer und Umfang des Studiengangs
5. Aufbau des Studiengangs
6. Masterprüfung
7. Studienverlaufsplan
8. Auslandsstudium und Mobilitätsfenster
Anhang: Studienverlaufsplan
Anhang 1: Abschnitte des Masterstudiengangs
Anhang 2: Zeitlicher Aufbau des Masterstudiengangs


1. Einleitung

Dieser Studienplan unterrichtet über Ziele, Struktur, Dauer, Umfang, Aufbau, Prüfung und die vorgesehenen Studienmodule des Masterstudiengangs „Informatik“. Er enthält Vorschläge für eine sinnvolle Abfolge der Studienmodule. Insbesondere regelt der Studienplan die Wahlmöglichkeiten in den Vertiefungen, die den Studienschwerpunkt bildet.


2. Ziele des Studiengangs

Der Masterstudiengang „Informatik“ vertieft und verbreitert die im Bachelorstudiengang „Informatik“ erworbene fachliche Basis im Bereich der Grundlagen, der Systeme und der Anwendungen. Damit werden insbesondere die Fähigkeiten zu Planung, Entwurf und Realisierung von Informatiksystemen sowie die berufliche Qualifikation verbessert.

Im Studium steht die Vermittlung und Anwendung von vertiefendem Wissen in zwei Teilgebieten der Informatik im Mittelpunkt. Dabei werden die Studierenden in diesen Teilgebieten bis an den Stand der Forschung herangeführt. Mit dem erfolgreichen Masterabschluss sind die Absolventen des Studiengangs zur selbständigen Weiterbildung entsprechend dem Stand der Forschung in den gewählten Vertiefungsgebieten befähigt. Ferner erhalten sie das Rüstzeug zum selbständigen wissenschaftlichen Arbeiten.


3. Studienmodule und Vermittlungsformen

Studienmodule (kurz: Module) werden in Form von Vorlesungen, Übungen, Seminaren und Projekten angeboten. Vorlesungen dienen der zusammenhängenden Darstellung und Vermittlung von Grundlagen, Aufbauwissen und Konzepten der Informatik. In Übungen wird die Anwendung des Vorlesungsstoffs anhand von selbständig zu lösenden Aufgaben erlernt und trainiert. Ziel eines Seminars ist die Einarbeitung in ein Thema der Informatik durch selbständiges Literaturstudium, das Anfertigen einer schriftlichen Ausarbeitung sowie die verständliche Präsentation des Themas. In Projekten werden umfangreichere Aufgabenstellungen der Informatik in Teamarbeit mit den erlernten Methoden und Techniken bearbeitet.

Vorlesungsmodule werden in Theoriemodule, Vertiefungsmodule und Ergänzungsmodule unterschieden. Theoriemodule vermitteln vertiefendes theoretisches Wissen von allgemeiner Bedeutung und sind daher von allen Studierenden zu absolvieren. Vertiefungsmodule vermitteln vertiefendes Wissen eines Teilgebiets der Informatik, wobei Wahlmöglichkeiten vorhanden sind. Ergänzungsmodule dienen dem Erwerb von Aufbauwissen in Teilbereichen der Informatik oder in einem Anwendungsbereich der Informatik.

Die Studienmodule haben ein in ECTS-Leistungspunkten angegebenes Gewicht, das ihrem Aufwand entspricht. Ein Leistungspunkt, abgekürzt LP, entspricht etwa 30 Arbeitsstunden. Darin enthalten sind Präsenzzeiten sowie Zeiten zur Vor- und Nachbereitung des Lehrstoffs, zur Lösung von Übungsaufgaben, zur Prüfungsvorbereitung und zur Erbringung der Prüfungsleistung.


4. Dauer und Umfang des Studiengangs

Die Regelstudienzeit bis zum Abschluss der Masterprüfung beträgt vier Semester. Das Masterstudium umfasst Studienmodule und die Masterarbeit mit einem Gesamtumfang von 120 ECTS-Leistungspunkten.


5. Aufbau des Studiengangs

Das Masterstudium ist in mehrere Abschnitte gegliedert (s. Abb. 1). Die Abschnitte Theoretische Informatik und Formale Grundlagen vermitteln vertiefendes theoretisches Wissen und schaffen damit wichtige Voraussetzungen für das wissenschaftliche Arbeiten. Während die Module aus dem Abschnitt Theoretische Informatik auf formale Methoden der Informatik eingeschränkt sind, können Module des Abschnitts Formale Grundlagen auch andere mathematisch/ingenieurwissenschaftliche Grundlagen umfassen, die in einer Vertiefung oder Anwendung der Informatik grundlegend sind.

Im Mittelpunkt des Masterstudiums stehen zwei vom Studierenden aus dem vorhandenen Angebot zu wählende Vertiefungen, die umfangreiches vertiefendes Wissen in jeweils einem größeren Teilgebiet der Informatik vermitteln. Einer der beiden Vertiefungsabschnitte umfasst auch ein Projektmodul und ein Seminarmodul.

Der Ergänzungsabschnitt enthält weitere Informatikmodule aus beliebigen Vertiefungsgebieten und/oder Module aus anderen Studiengängen, um eine Anwendung der Informatik zu betonen. Die Wahl der Module des Ergänzungsabschnitts muss vom Prüfungsausschuss bzw. ein von ihm beauftragten Mentor genehmigt werden.

Studiengangstruktur

Abb. 1: Aufbau des Masterstudiengangs "Informatik"


6. Masterprüfung

Die Masterprüfung setzt sich aus den studienbegleitenden Modulprüfungen und der Masterarbeit zusammen. Eine Modulprüfung besteht grundsätzlich aus einer Prüfungsleistung, die sich auf die Stoffgebiete des Moduls erstreckt; sie kann das Erbringen von Studienleistungen voraussetzen. Zu jedem Modul des Masterstudiengangs werden innerhalb eines Jahres zwei Prüfungstermine angeboten. Seminare werden auf der Basis der schriftlichen Ausarbeitung, der mündlichen Präsentation und der Beteiligung an der Diskussion beurteilt, Projekte aufgrund von erarbeiteten Lösungen und Testaten. Bei der Masterarbeit gehen das Ergebnis, die Ausarbeitung und das Abschlusskolloquium in die Bewertung ein.


7. Studienverlaufsplan

Der Studienverlaufsplan (s. Anhang) macht Angaben zu den Studienmodulen (Bezeichnung, Semesterwochenstunden, ECTS-Leistungspunkte), ihrer Zuordnung zu Abschnitten (vgl. 5.) und den Wahlmöglichkeiten. Er enthält ferner Empfehlungen für einen sachgerechten Aufbau des Studiums. Der Studienverlaufsplan ist Teil dieses Studienplans. Änderungen werden vom Fachbereichsrat beschlossen und sind über die Webseiten des Fachbereichs zu veröffentlichen.


8. Auslandsstudium und Mobilitätsfenster

Die Welt rückt immer näher zusammen, vor allem in der Informatik. Viele führende Forschungsinstitutionen befinden sich im Ausland. Alle großen Informatikfirmen haben internationale Wurzeln oder Außenstellen und ihre Kunden sind weltweit zu Hause. Die Forschungsgruppen des Fachbereichs Informatik sind ebenfalls international vernetzt. Es liegt deshalb auf der Hand, dass wir unsere Studierenden ermutigen, einen Teil ihres Studiums im Ausland zu verbringen.

Für Studierende des Fachbereichs Informatik bietet sich neben einem individuell organisierten Aufenthalt auch der Weg über Stipendien an. Das Sokrates/Erasmus Programm bietet die Möglichkeit, kostengünstig im europäischen Ausland zu studieren, da hierbei die Studiengebühren an der Partneruniversität erlassen werden. Die Forschungsgruppen des Fachbereichs Informatik haben eine Vielzahl von individuellen Kooperationspartnern, die auch ein Auslandsstudium unterstützen. Weiterführende Informationen zum Auslandsstudium bieten u.a. die Abteilung Internationales der TU Kaiserslautern und die Homepage des Fachbereichs Informatik.

Mobilitätsfenster

Typischerweise gehen Masterstudierende in den ersten drei Semestern ins Ausland, aber auch die Masterarbeit im vierten Semester kann bei Kooperationspartnern angefertigt werden, falls dies von einer Professorin oder einem Professor des Fachbereichs unterstützt wird. Ein festgeschriebenes Auslandssemester bzw. Mobilitätsfenster gibt es nicht.

Der beste Zeitraum für ein Auslandsstudium hängt stark vom individuellen Studienverlauf ab. Beispielsweise setzt das Masterprojekt Vorkenntnisse aus Vertiefungsvorlesungen voraus. Sollten diese nicht im Rahmen des Auslandsstudiums erworben werden können, wäre darauf zu achten, dass sowohl die Mastervorlesung als auch das Projekt an der TUK absolviert werden. Andererseits bietet der große Wahlpflichtblock des Masterstudiums ideale Voraussetzungen, ein Auslandsstudium zu absolvieren, ohne bestimmte Ersatzvorlesungen suchen zu müssen. Studienort und Lehrveranstaltungen können nach eigenen Interessen flexibel gewählt werden.

Obwohl für das Auslandsstudium ein Urlaubssemester eingelegt werden kann - wodurch das Fachsemester nicht weitergezählt wird - können die Prüfungen im Ausland durchgeführt werden (während eines Urlaubssemesters können keine Prüfungen an der TU Kaiserslautern abgelegt werden). Mit dieser Öffnung möchte die TU das Auslandsstudium fördern. Sogar das erste Mastersemester kann ein Urlaubssemester sein, falls dieses im Ausland verbracht wird. Es ist aber darauf zu achten, dass die Vorlesungszeiten in vielen Ländern anders liegen als in Deutschland.

Die Planung eines Auslandsaufenthalts sollte etwa ein Jahr vor der geplanten Abreise beginnen. Die ersten Schritte sollten eine Studienberatung durch den Fachbereich und eine allgemeine Auslandsberatung durch die Abteilung Internationales der TU sein. Steht die Örtlichkeit des Aufenthalts fest, sollte der Auslandsaufenthalt mit der Mentorin bzw. dem Mentor besprochen und der individuelle Studienplan (formal "Prüfungsplan") angepasst werden. Anschließend muss ein so genanntes "Learning Agreement" erstellt werden (als Zusatz zum individuellen Studienplan). Hierbei handelt es sich um eine Auflistung von Lehrveranstaltungen, die an der Gasthochschule absolviert und im Studium eingebracht werden sollen. Das Dokument muss sowohl von der Gasthochschule als auch vom Vorsitzenden des (Master-) Prüfungsausschusses zwecks späterer Anerkennung unterschrieben werden.


Anhang: Studienverlaufsplan


Anhang 1: Abschnitte des Masterstudiengangs

Theoretische Informatik

Dieser Pflichtabschnitt beinhaltet ein oder zwei Theoriemodul(e) im Umfang von mindestens 8 ECTS-LP aus folgender Liste:

Formale Grundlagen

Dieser Pflichtabschnitt beinhaltet ein oder zwei formale Grundlagenmodul(e) im Umfang von mindestens 8 ECTS-LP aus folgender Liste (dies können Vorlesungen aus der Theoretischen Informatik, aber auch formale Grundlagen anderer Fachbereiche sein):

Themenbereich "Informatik-Theorie" Themenbereich "Algebra"
  • MAT-14-12-V-3 "Praktische Mathematik: Einführung in das Symbolische Rechnen" (4V+2Ü; 9LP; de)
  • MAT-40-11-V-4 "Commutative Algebra" (4V+2Ü; 9LP; de,en)
  • MAT-40-14-V-4 "Kryptographie" (4V+2Ü; 9LP; de,en)
  • MAT-40-28-V-4 "Ebene algebraische Kurven" (2V+1Ü; 4.5LP; de,en)
  • MAT-40-29-V-4 "Quadratische Zahlkörper" (2V+1Ü; 4.5LP; de,en)
Themenbereich "Mathematische Modellierung"
  • MAT-50-11-V-4 "Ganzzahlige Optimierung: Polyedertheorie und Algorithmen" (4V+2Ü; 9LP; en)
  • MAT-50-12-V-4 "Nichtlineare Optimierung" (4V+2Ü; 9LP; en)
  • MAT-52-12-V-7 "Fortgeschrittene Netzwerkflüsse und Egoistisches Routing in Netzwerken" (4V+2Ü; 9LP; en)
  • MAT-59-11-V-7 "Theorie der Scheduling-Probleme" (4V+2Ü; 9LP; en)
  • MAT-52-11-V-7 "Graphen und Algorithmen" (4V+2Ü; 9LP; de,en)
  • MAT-52-14-V-7 "Multikriterielle Optimierung" (4V+2Ü; 9LP; de,en)
Themenbereich "Stochastik/Statistik" Themenbereich "Analysis"
  • MAT-80-11-M-4 "Differentialgleichungen: Numerik GDGL & Einführung in PDGL" (4V+2Ü; 9LP; en)
  • MAT-65-10-V-4 "Grundlagen der mathematischen Bildverarbeitung" (4V+2Ü; 9LP; de,en)
  • MAT-80-12A-V-4 "Introduction to Systems and Control Theory" (2V+1Ü; 4.5LP; de,en)
  • MAT-80-17-V-6 "Dynamische Systeme" (2V+1Ü; 4.5LP; de,en)
Themenbereich "Elektrotechnik"
  • EIT-LRS-504-V-3 "Lineare Regelungen (ehem. Regelungstechnik I)" (3V+1Ü; 6LP; de,en)
  • EIT-NAT-535-V-7 "Einführung in die Informations- und Codierungstheorie" (2V; 3LP; de)
Themenbereich "Maschinenbau"

Vertiefung 1

In diesem Abschnitt erlernen die Studierenden vertiefte Kenntnisse in einem Gebiet der Informatik, die sie dazu befähigen, den Stand der Forschung auf diesem Gebiet weiterentwickeln zu können. Der Abschnitt besteht aus aufeinander abgestimmten Vertiefungsvorlesungen der Informatik, einem Projekt und einem Seminar. Der Fachbereich Informatik bietet die nachfolgend genannten und in Anhang 3 beschriebenen Gebiete an:

  • Algorithmik und Deduktion
  • Eingebettete Systeme und Robotik
  • Informationssysteme
  • Intelligente Systeme
  • Verteilte und Vernetzte Systeme
  • Software-Engineering
  • Visualisierung und Scientific Computing

Vertiefung 2

Dieser Abschnitt verfolgt dieselben Ziele wie der Abschnitt Vertiefung 1, sieht jedoch weder ein Seminar noch ein Projekt vor und kann zudem kleiner als die erste Vertiefung sein. Die wählbaren Gebiete und deren Vorlesungsmodule sind die selben wie im Abschnitt Vertiefung 1.

Ergänzung

Dieser Abschnitt wird von den Studierenden in Absprache mit einer Mentorin oder einem Mentor (vom Prüfungsausschuss zugeordnete Professorin oder zugeordneter Professor am Fachbereich Informatik) geplant. Der Prüfungsplan für die Ergänzung kann folgende Ziele verfolgen:

  • Breitenbildung in der Informatik durch Wahl weiterer Module aus anderen Vertiefungsgebieten.
  • Stärkung des Studienprofils in einem selbst gewählten Anwendungsbereich durch Wahl von Modulen anderer Fachbereiche.

Zwischen 4 LP und 8 LP an Modulen sind aus dem Bereich der überfachlichen Qualifikation zu wählen (z.B. Persönlichkeitsentwicklung, gesellschaftlich/ethische Aspekten der Informatik, Erwerb von Fremdsprachen, usw.)

Werden Module anderer Fachbereiche gewählt, so dürfen hiervon maximal 8 LP aus einem Bachelorstudiengang stammen.

Eines der Module der Ergänzung kann ein Projekt sein.

Die Mentorin bzw. der Mentor genehmigt den Prüfungsplan, wenn dieser den genannten Zielen entspricht.

Angeleitete Forschung

Besonders begabte und an der Forschung interessierte Studierende können Module der angeleiteten Forschung (inkl. wissenschaftliche Publikation) in der Ergänzung einbringen. Voraussetzung hierfür ist die Bestätigung der Qualifikation und die Bereitschaft zur Betreuung durch einen Hochschullehrer.

Masterarbeit

Die Masterarbeit ist eine individuelle Prüfungsleistung zum Abschluss des Masterstudiums. Ihre Note geht mit dem dreifachen Gewicht in die Zeugnisnote ein.


Anhang 2: Zeitlicher Aufbau des Masterstudiengangs

Semester Theoretische Informatik / Formale Grundlagen Vertiefung 1 Vertiefung 2 Ergänzung ECTS-LP
1

Ein Theoriemodul aus Anhang 1.

 
Vertiefungsvorlesungen (Module über 16 LP)   Vertiefungsvorlesungen (Module über 12 LP)  

Wahlmodule im Gesamtumfang von 34 LP.

 
ca. 30LP  
2

Ein formales Grundlagenmodul aus Anhang 1.

 
ca. 30LP  
3  

Ein Seminar (4 LP) und ein Projekt (8 LP).

 
ca. 30LP  
4   INF-81-11-L-7 "Masterarbeit" (15P; 30LP; de,en)     30LP  
ECTS-LP 16 28 12 34 120

Anhang 3: Vertiefungen

Die Abschnitte Vertiefung 1 und Vertiefung 2 vermitteln umfangreiches vertiefendes Wissen in Teilgebieten der Informatik. Der Fachbereich Informatik bietet folgende Vertiefungen an, von denen zwei zu wählen sind. Bestandteile der Vertiefungsabschnitte sind Vorlesungsmodule (Vertiefung 1 minimal 16 LP, Vertiefung 2 minimal 12 LP) sowie in Vertiefung 1 ein Projektmodul (8 LP) und ein Seminarmodul (4 LP). Die nachfolgenden Vertiefungsbeschreibungen regeln Lehrangebot und Wahlmöglichkeiten.

Die Vertiefungsabschnitte sind in Unterabschnitte unterteilt, von denen einige Pflicht sein können. Alle Unterabschnitte enthalten eine Liste von Studienmodulen, wovon einige Pflicht sein können, falls der Unterabschnitt gewählt wird. Unterabschnitte können auch Restriktionen bzgl. minimaler Anzahl von Leistungspunkten der aus dem Unterabschnitt gewählten Module besitzen.


Algorithmik und Deduktion
Vertiefungsbeauftragte Prof. Katharina Zweig (AG Graphentheorie und Netzwerkanalyse)
Lernziele / Kompetenzen

Aufgabe der Algorithmik ist es, möglichst gute algorithmische Lösungen für Problemstellungen aus allen Bereichen der Informatik zu finden. Von daher stellt sie eine Querschnittsdisziplin dar, die eine Anwendung in jeglicher Richtung erlaubt. Neben dem reinen Entwurf des Algorithmus, hat sie es zum Ziel, die erzielte Güte und die Korrektheit des Vorgehens mathematisch zu beweisen und die Komplexität der behandelten Probleme zu untersuchen.
Dieser Vertiefungsblock ermöglicht es den Studierenden, weitreichende Kenntnisse im Bereich der Algorithmik zu erwerben und deren wissenschaftliche Methodik zu erlernen. Neben dem Studium fortgeschrittener klassischer Algorithmen und Datenstrukturen werden neuere Ansätze zur Lösung schwerer Probleme wie Approximationsalgorithmen und randomisierte Algorithmen untersucht. Besonderer Wert wird dabei auf die Vermittlung der zugrundeliegenden Konzepte und Methoden des Entwurfs und der Analyse der Algorithmen gelegt.


Unterabschnitt Grundlagen Wahl aus:
Unterabschnitt Algorithmen Wahl aus:
Unterabschnitt Programmsemantik und Deduktion
Unterabschnitt Angeleitete Forschung (vgl. Anhang 1)
  • INF-81-71-S-7 "Wissenschaftliche Publikation" (2S; 4LP; de,en)
  • INF-81-81-L-7 "Angeleitete Forschung (Projekt)" (6P; 12LP; de,en)
Projektmodule Wahl aus:
  • INF-54-82-L-7 "Algorithmen und Komplexität (Projekt)" (4P; 8LP; de,en)
  • INF-57-81-L-7 "Graphalgorithmen und Graphentheorie (Projekt)" (4P; 8LP; de,en)
Seminarmodule Wahl aus:
  • INF-54-72-S-7 "Spezielle Algorithmen (Seminar)" (2S; 4LP; de,en)

Eingebettete Systeme und Robotik
Vertiefungsbeauftragter Prof. Klaus Schneider (AG Eingebettete Systeme)
Lernziele / Kompetenzen

Unter eingebetteten Systemen versteht man informationsverarbeitende Hardware- und Softwaresysteme, die integraler Bestandteil komplexer technischer Systeme sind und dort alle zentralen Steuerungsfunktionen übernehmen und/oder kontinuierliche Datenströme in Echtzeit verarbeiten. Sie werden in fast allen industriellen Produkten eingesetzt und bestimmen zunehmend deren Eigenschaften. Durch die Integration vieler Teilsysteme handelt es sich bei ihnen häufig um sehr komplexe Systeme. Darüber hinaus sind viele eingebettete Systeme Bestandteil sicherheitskritischer Anlagen. Eingebettete Systeme werden in verschiedenen Anwendungen und vielen Varianten benötigt und entziehen sich somit uniformen Lösungen.

Studierende erlernen in dieser Vertiefung den systematischen Entwurf eingebetteter Systeme. Je nach Wahl aus den angebotenen Vertiefungsvorlesungen kann der Fokus mehr in Richtung Software Engineering für eingebettete Systeme, in Richtung Entwicklung der Hardwareplattform eingebetteter Systeme oder in Richtung der Entwicklung ausgezeichneter Anwendungen am Beispiel der Robotik verschoben werden.

Kenntnisse über das Verhalten des umgebenden technischen Systems werden über die Nebenfachvorlesungen vermittelt. Diese sind für die Entwicklung eingebetteter Systeme im engeren Sinn essentiell.

Unterabschnitt Grundlagen Wahl aus:
Unterabschnitt Robotik Wahl aus:
Unterabschnitt Modellbasierter Entwurf Wahl aus:
  • INF-33-31-V-6 "Sicherheit und Zuverlässigkeit eingebetteter Systeme" (2V+1Ü; 4LP; en)
  • INF-62-36-V-6 "Model-based Design of Embedded Systems" (4V+2Ü; 8LP; en)
  • INF-62-52-V-7 "Verifikation reaktiver Systeme" (4V+2Ü; 8LP; en)
  • INF-62-54-V-6 "Parallel Computing" (2V+1Ü; 4LP; en)
  • INF-65-52-V-6 "Virtual Prototyping" (3V+2Ü; 6LP; en)
Unterabschnitt Systemarchitektur Wahl aus:
Unterabschnitt Angeleitete Forschung (vgl. Anhang 1)
  • INF-81-71-S-7 "Wissenschaftliche Publikation" (2S; 4LP; de,en)
  • INF-81-81-L-7 "Angeleitete Forschung (Projekt)" (6P; 12LP; de,en)
Projektmodule Wahl aus:
  • INF-61-81-L-7 "Service Roboter und Assistenzsysteme (Projekt)" (4P; 8LP; de,en)
  • INF-62-81-L-7 "Hardware-Software-Synthese (Projekt)" (4P; 8LP; de,en)
  • INF-65-81-L-7 "Modellbasierte Entwicklung Eingebetteter Systeme (Projekt)" (4P; 8LP; de,en)
Seminarmodule Wahl aus:
  • INF-61-72-S-7 "Eingebettete Systeme und Robotik (Seminar)" (2S; 4LP; de,en)
  • INF-65-71-S-7 "Cyber-Physical Systems (Seminar)" (2S; 4LP; de,en)
  • INF-88-83-S-6 "Compositional Techniques for Synthesis and Verification (Seminar)" (2S; 4LP; en)

Informationssysteme
Vertiefungsbeauftragter Prof. Stefan Deßloch (AG Heterogene Informationssysteme)
Lernziele / Kompetenzen

Ziel des Vertiefungsblocks ist der Erwerb vertiefender und spezialisierender Kenntnisse und Fähigkeiten im Bereich der Informationssysteme. Informationssysteme sind zum einen oftmals stark datenbankbasierte, transaktionsverarbeitende Anwendungen, zum anderen müssen Informationssysteme wie Websuchmaschinen große Mengen von unstrukturierten Daten in geeigneter Art und Weise effektiv und effizient durchsuchbar machen oder durch geeignete Analyseverfahren (Datamining) interessante Aspekte herausfiltern. Basierend auf den im Bachelorstudium vermittelten Grundlagen erwerben die Studierenden umfassendes und fundiertes Wissen sowohl im Bereich der Funktionalität und Realisierung von Datenbanksystemen, als auch im Gebiet der Entwicklung und Analyse von Anwendungssystemen bzw. -systemklassen, in denen Informationssysteme zum Einsatz kommen. Neben Themen zu Informationssuche und Datamining werden Grundlagen von Middleware-Lösungen und verteilten Datenmanagement zur Handhabung von "Big Data" betrachtet.

Unterabschnitt Grundlagen Module:
Unterabschnitt Verteilte Informationssysteme Wahl aus:
  • INF-22-02-V-6 "Middleware für heterogene und verteilte Informationssysteme" (4V+2Ü; 8LP; de,en)
  • INF-24-53-V-7 "Distributed Data Management" (2V+1Ü; 4LP; en)
Unterabschnitt Modellierung, Suche und Mining Wahl aus:
  • INF-22-34-V-6 "Neuere Entwicklungen für Datenmodelle" (4V+2Ü; 8LP; de,en)
  • INF-24-52-V-7 "Information Retrieval and Data Mining" (2V+1Ü; 4LP; en)
Unterabschnitt Angeleitete Forschung (vgl. Anhang 1)
  • INF-81-71-S-7 "Wissenschaftliche Publikation" (2S; 4LP; de,en)
  • INF-81-81-L-7 "Angeleitete Forschung (Projekt)" (6P; 12LP; de,en)
Projektmodule

Wahl aus:

  • INF-21-46-L-6 "DB-Schemaentwurf und -Programmierung (Projekt)" (4P; 8LP; de,en)
  • INF-24-81-L-7 "Informationssysteme Projekt - Entwicklung einer Websuchmaschine (Projekt)" (4P; 8LP; en)
  • INF-81-81-L-7 "Angeleitete Forschung (Projekt)" (6P; 12LP; de,en)
Seminarmodule
  • INF-22-71-S-7 "Datenbank- und Informationssysteme (Seminar)" (2S; 4LP; de,en)

Intelligente Systeme
Vertiefungsbeauftragter Prof. Marius Kloft (AG Maschinelles Lernen)
Lernziele / Kompetenzen

Intelligente Systeme (IS) umfassen ein Gebiet der Informatik, das sich damit beschäftigt, Computer ein intelligentes Verhalten zu geben: Computer sollen Bilder, Sprache und Texte verstehen; Software soll selbständig planen, entscheiden und schlussfolgern; Systeme sollen Sensordaten und Benutzerverhalten interpretieren und mit den Nutzern kommunizieren und zusammenarbeiten. IS stellen die Basistechnologien für viele schnell wachsende Anwendungsfelder bereit: z.B. Internet-Suche, Computerspiele, soziale Netze, E-Commerce, elektronischer Handel, intelligente Gebäude, Data-Mining, digitale Bibliotheken, intelligente Benutzerschnittstellen.

Studierende der Vertiefung IS sind nach ihrem Studium in der Lage, anspruchsvolle industrielle Entwicklungen und akademische Forschung in den Gebieten Künstliche Intelligenz, Maschinelles Lernen, Mustererkennung und Maschinelles Sehen durchzuführen. Der Studiengang verbindet formale Grundlagen mit praktischen Anwendungen. Studierende haben bereits während ihres Studiums die Möglichkeit, aktiv in den Forschungsgruppen des Deutschen Forschungszentrums für Künstliche Intelligenz (DFKI) im Bereich der IS mitzuwirken. Voraussetzung für die Vertiefung IS sind gute Kenntnisse und Fähigkeiten in den Bereichen Algorithmik, Komplexitätstheorie und Softwareentwicklung sowie Interesse an diskreter Mathematik, Analysis und Stochastik.

Unterabschnitt Grundlagen Wahl aus:
  • INF-57-02-V-4 "Graphentheorie" (2V+1Ü; 4LP; de,en)
  • INF-70-01-V-3 "Einführung in die Symbolische Künstliche Intelligenz" (2V+1Ü; 4LP; de)
  • INF-70-02-V-3 "Einführung in die Statistische Künstliche Intelligenz" (2V+1Ü; 4LP; de)
  • INF-75-30-V-6 "Introduction to Machine Learning" (2V+1Ü; 4LP; de,en)
Unterabschnitt Modelle komplexer Systeme Wahl aus:
  • INF-57-21-V-6 "Analyse komplexer Netzwerke" (2V+1Ü; 4LP; de,en)
  • INF-57-51-V-6 "Kontinuierliche Modelle komplexer Systeme" (2V+1Ü; 4LP; en)
  • INF-74-51-V-6 "Eingebettete Intelligenz" (2V+1Ü; 4LP; en)
  • INF-73-52-V-7 "Methoden zur Modellierung und Erfassung menschlicher Bewegung" (2V+1Ü; 4LP; en)
  • INF-74-60-V-7 "Agenten-basierende Simulationen komplexer Systeme" (2V+1Ü; 4LP; en)
Unterabschnitt Data Analysis and Mining Wahl aus:
Unterabschnitt Angeleitete Forschung (vgl. Anhang 1)
  • INF-81-71-S-7 "Wissenschaftliche Publikation" (2S; 4LP; de,en)
  • INF-81-81-L-7 "Angeleitete Forschung (Projekt)" (6P; 12LP; de,en)
Projektmodule Wahl aus:
  • INF-57-81-L-7 "Graphalgorithmen und Graphentheorie (Projekt)" (4P; 8LP; de,en)
  • INF-71-45-L-6 "Symbolische Künstliche Intelligenz (Projekt)" (4P; 8LP; de,en)
  • INF-71-82-L-7 "Collaborative Intelligence (Projekt)" (4P; 8LP; de,en)
  • INF-73-81-L-7 "3D Computer Vision & Augmented Reality (Projekt)" (4P; 8LP; en)
  • INF-73-82-L-7 "Bildverarbeitung und Augmented Reality (Projekt)" (4P; 8LP; en)
  • INF-73-83-L-7 "Simulation, Erfassung und Analyse menschlicher Bewegung (Projekt)" (4P; 8LP; en)
  • INF-81-81-L-7 "Angeleitete Forschung (Projekt)" (6P; 12LP; de,en)
Seminarmodule Wahl aus:
  • INF-57-71-S-7 "Netzwerkanalyse und Graphentheorie (Seminar)" (2S; 4LP; en)
  • INF-71-74-S-7 "Collaborative Intelligence (Seminar)" (2S; 4LP; en)
  • INF-73-71-S-7 "3D Computer Vision & Augmented Reality (Seminar) " (2S; 4LP; en)
  • INF-73-72-S-7 "Bildverarbeitung und Augmented Reality (Seminar) " (2S; 4LP; en)
  • INF-73-73-S-7 "Simulation, Erfassung und Analyse menschlicher Bewegung (Seminar)" (2S; 4LP; en)
  • INF-75-71-S-7 "Deep Learning (Seminar)" (2S; 4LP; en)
  • INF-75-72-S-7 "Deep Learning Reading Club (Seminar)" (2S; 4LP; en)

Verteilte und Vernetzte Systeme
Vertiefungsbeauftragter Prof. Reinhard Gotzhein (AG Vernetzte Systeme)
Lernziele / Kompetenzen

Ziel des Vertiefungsblocks ist der Erwerb vertiefender und spezialisierender Kenntnisse und Fähigkeiten im Bereich der verteilten und vernetzten Systeme, entsprechend dem Stand der Praxis und der Forschung in diesem Gebiet. Schwerpunkte sind Kommunikationsprotokolle und deren ingenieurmäßige Entwicklung sowie die Leistungsanalyse von verteilten Systemen und die Bereitstellung von Sicherheit in Netzen. Vermittelt werden u. a. Kenntnisse über spezialisierte Algorithmen und Protokolle für drahtgebundene und drahtlose Netze, darunter Basistechnologien, dienstgütefähige Protokolle, Verfahren zur Zeitsynchronisation, zum Duty Cycling, zur deterministischen Arbitrierung und zur Leitwegwahl. Im Bereich der Leistungsanalyse erwerben die Studierenden die Fähigkeit, mithilfe des sogenannten Netzwerkkalküls komplexe vernetzte und verteilte Systeme zu modellieren. Hinsichtlich der Sicherheit in Netzen werden sowohl Kenntnisse über mögliche Angriffe als auch deren Abwehr mithilfe verschiedener Techniken vermittelt. Diese Kenntnisse werden praktisch in Übungen und Projektmodulen angewendet, um so die zur Entwicklung und Bewertung von verteilten und vernetzten Systemen erforderlichen Fähigkeiten zu erwerben.

Unterabschnitt Grundlagen Wahl aus:
Unterabschnitt Kommunikationsprotokolle Wahl aus:
  • INF-41-31-V-6 "Protocol Engineering" (2V+1Ü; 4LP; de,en)
  • INF-41-52-V-7 "Spezifikation vernetzter Systeme" (2V+1Ü; 4LP; de,en)
  • INF-41-53-V-6 "Algorithmen in Ad-Hoc-Netzen" (2V+1Ü; 4LP; de,en)
Unterabschnitt Leistungs- und Sicherheitsanalyse Wahl aus:
  • INF-42-51-V-7 "Stochastische Analyse von verteilten Systemen" (2V+1Ü; 4LP; de,en)
  • INF-42-52-V-6 "Netzwerksicherheit" (2V+1Ü; 4LP; de,en)
  • INF-42-55-V-6 "Protokolle und Algorithmen zur Netzwerksicherheit" (2V+1Ü; 4LP; de,en)
  • INF-42-56-V-7 "Worst-Case Analyse von verteilten Systemen" (2V+1Ü; 4LP; de,en)
Unterabschnitt Angeleitete Forschung (vgl. Anhang 1)
  • INF-81-71-S-7 "Wissenschaftliche Publikation" (2S; 4LP; de,en)
  • INF-81-81-L-7 "Angeleitete Forschung (Projekt)" (6P; 12LP; de,en)
Projektmodule

Wahl aus:

  • INF-41-45-L-6 "Entwicklung vernetzter Systeme (Projekt)" (4P; 8LP; de,en)
  • INF-42-45-L-6 "Leistungsbewertung von verteilten Systemen (Projekt)" (4P; 8LP; de,en)
  • INF-42-82-L-7 "Entwurf sicherer verteilter Systeme (Projekt)" (4P; 8LP; de,en)
  • INF-81-81-L-7 "Angeleitete Forschung (Projekt)" (6P; 12LP; de,en)
Seminarmodule

Wahl aus:

  • INF-41-71-S-7 "Kommunikationssysteme (Seminar)" (2S; 4LP; de,en)
  • INF-42-71-S-7 "Distributed Computer Systems (DISCO) (Seminar)" (2S; 4LP; de,en)

Software-Engineering
Vertiefungsbeauftragter Prof. Peter Liggesmeyer (AG Software Engineering: Dependability)
Lernziele / Kompetenzen

Die Studierenden erlernen die technischen und theoretischen Grundlagen des Software Engineering, die bei der Entwicklung, Verteilung und Nutzung von Softwaresystemen zum Einsatz kommen.

Die Studierenden erwerben Fähigkeiten, die sie darauf vorbereiten, später in Führungspositionen – typischerweise als Systemarchitekt*innen, Projektleiter*innen oder Qualitätsmanager*innen – hineinzuwachsen. Daher spielen die arbeitsteiligen Prozesse der Entwicklung, Verteilung und Nutzung von Softwaresystemen eine wichtige Rolle.

Neben vertieften Fachkenntnissen des Software Engineering werden Modelle und Werkzeuge zur Entwicklung und Pflege von Softwaresystemen vermittelt. Dabei stehen moderne Programmiersprachen und Sprachkonzepte sowie die Verifikation von Programmen im Fokus. Der forschungsorientierte Ansatz befähigt die Studierenden zur eigenständigen Vertiefung wissenschaftlicher Themen.

Unterabschnitt Grundlagen Wahl aus:
  • INF-30-02-M-3 "Foundations of Software Engineering" (2V+1Ü; 4LP; en)
  • INF-32-55-V-6 "Übersetzer und sprachverarbeitende Werkzeuge" (3V+3Ü; 8LP; en)
  • INF-36-51-V-6 "Funktionale Programmierung" (4V+2Ü; 8LP; de,en)
  • INF-64-52-V-6 "Automotive Software Engineering" (2V+1Ü; 4LP; de,en)
Unterabschnitt Software-Prozesse Wahl aus:
  • INF-31-31-V-6 "Software Project and Process Management" (2V+1Ü; 4LP; de,en)
  • INF-31-51-V-7 "Process Modeling" (2V+1Ü; 4LP; de,en)
  • INF-31-52-V-7 "Product Line Engineering" (2V+1Ü; 4LP; de,en)
  • INF-31-53-V-7 "Empirische Modellbildung und Methoden" (2V+1Ü; 4LP; de,en)
  • INF-31-55-V-6 "Requirements Engineering" (2V+1Ü; 4LP; de,en)
  • INF-34-31-V-6 "System- und Softwarearchitektur" (2V+1Ü; 4LP; en)
Unterabschnitt Sichere und zuverlässige Systeme Wahl aus:
  • INF-33-31-V-6 "Sicherheit und Zuverlässigkeit eingebetteter Systeme" (2V+1Ü; 4LP; en)
  • INF-33-52-V-7 "Qualitätsmanagement von Software und Systemen" (2V+1Ü; 4LP; en)
  • INF-33-55-V-7 "Software-Qualitätssicherung" (2V+1Ü; 4LP; en)
  • INF-64-02-V-6 "Bussysteme" (2V+1Ü; 4LP; en)
Unterabschnitt Programmiermethodik und Sprachen Wahl aus:
  • INF-32-52-V-7 "Spezifikation und Verifikation mit Logik höherer Ordnung" (3V+3Ü; 8LP; de,en)
  • INF-56-01-V-6 "Programmanalyse" (2V+1Ü; 4LP; en)
  • INF-56-54-V-3 "Replikation und Konsistenz" (2V+1Ü; 4LP; de,en)
  • INF-32-56-V-6 "Programming Distributed Systems" (2V+1Ü; 4LP; en)
  • INF-24-53-V-7 "Distributed Data Management" (2V+1Ü; 4LP; en)
  • INF-36-51-V-6 "Funktionale Programmierung" (4V+2Ü; 8LP; de,en)
Unterabschnitt Angeleitete Forschung (vgl. Anhang 1)
  • INF-81-71-S-7 "Wissenschaftliche Publikation" (2S; 4LP; de,en)
  • INF-81-81-L-7 "Angeleitete Forschung (Projekt)" (6P; 12LP; de,en)
Projektmodule
  • INF-32-82-L-7 "Software Engineering (Projekt)" (4P; 8LP; de,en)
  • INF-81-81-L-7 "Angeleitete Forschung (Projekt)" (6P; 12LP; de,en)
Seminarmodule
  • INF-33-72-S-7 "Software Engineering (Seminar)" (2S; 4LP; de,en)

Visualisierung und Scientific Computing
Vertiefungsbeauftragter Prof. Hans Hagen (Computergrafik und HCI)
Lernziele / Kompetenzen

Die wissenschaftliche Disziplin des Scientific Computing beschäftigt sich mit der Konstruktion von Simulationsmodellen, Analyse- und Entwurfstechniken, die bei der computergestützten Lösung von wissenschaftlichen und technischen Problemen und Entwurfsaufgaben in rapide steigendem Maße eingesetzt werden. Der Vertiefungsblock “Visualisierung und Scientific Computing” erlaubt Studierenden, sich mit den Problemen und Techniken des Scientific Computing vertraut zu machen und bis zum aktuellen Stand der Wissenschaft zu vertiefen. Hierbei stehen insbesondere die drei Aspekte geometrische Modellierung, Optimierung und Visualisierung im Vordergrund, die durch Themen der Computergrafik untermauert werden. Unterstützt wird diese Vertiefungsrichtung durch ein breites Angebot an Nebenfächern, das mit den gewählten Informatikthemen abgestimmt werden sollte und mögliche Anwendungen des Scientific Computing detailliert sowie Informatikkenntnisse durch Wissen aus den Nebenfächern ergänzt.

Unterabschnitt Grundlagen Wahl aus:
Unterabschnitt Geometric Modeling Wahl aus:
Unterabschnitt Scientific Visualization Wahl aus:
Unterabschnitt Scientific Computing Wahl aus:
  • INF-14-55-V-7 "Topologische Strukturoptimierung" (2V+1Ü; 4.5LP; de,en)
  • INF-14-56-V-7 "Optimization in Fluid Mechanics" (2V+1Ü; 4.5LP; en)
  • INF-14-57-V-6 "Algorithmisches Differenzieren" (2V+2Ü; 5LP; en)
Unterabschnitt Höchstleistungsrechnen Wahl aus:
  • INF-14-53-V-6 "Einführung in das Hochleistungsrechnen" (2V+2Ü; 5LP; de,en)
  • INF-14-54-V-7 "Hochleistungsrechnen mit GPUs " (3V+1Ü; 6LP; de,en)
  • INF-24-53-V-7 "Distributed Data Management" (2V+1Ü; 4LP; en)
  • INF-62-54-V-6 "Parallel Computing" (2V+1Ü; 4LP; en)
Unterabschnitt Angeleitete Forschung (vgl. Anhang 1)
  • INF-81-71-S-7 "Wissenschaftliche Publikation" (2S; 4LP; de,en)
  • INF-81-81-L-7 "Angeleitete Forschung (Projekt)" (6P; 12LP; de,en)
Projektmodule Wahl aus:
  • INF-16-81-L-7 "Visualisierung und HCI (Projekt)" (4P; 8LP; de,en)
  • INF-81-81-L-7 "Angeleitete Forschung (Projekt)" (6P; 12LP; de,en)
Seminarmodule Wahl aus:
  • INF-14-74-S-7 "Scientific Computing (Seminar)" (2S; 4LP; de,en)
  • INF-16-71-S-7 "Visualisierung und HCI (Seminar)" (2S; 4LP; de,en)