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Aktuelles in der Lehre und Weiterbildung

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Wichtige Hinweise für Studierende:

Neu: Interessante Abschlussarbeitsthemen im Bereich der angewandeten Forschung in den Themengebieten Bildverarbeitung und Mustererkennung sowie Kognitive Systeme liegen für Sie bereit.

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Die Sprechstunde für alle Fächer des Lehr- und Forschungsgebietes Diskrete Systeme findet im WS und SS nach Vereinbarung statt.

Wichtige Hinweise für die Industrie:

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Lehrveranstaltungen

Bildverarbeitung
Beschreibung
Modulbezeichnung:Bildverarbeitung (Bachelor, BPO)
Kürzel:BV
Fachnummer FNR:5125
Studiengang:Elektrotechnik (B.Sc.)
Technische Informatik
Semester:5. Semester
Modulverantwortliche(r):Prof. Dr. Volker Lohweg
Dozent(in):Prof. Dr. Volker Lohweg, Praktikum: Dipl.-Inform. Jan Leif Hoffmann
Sprache:deutsch
Zuordnung Curriculum:Wahlpflichtmodul
Lehrform / SWS:Vorlesung / 2 SWS, Praktikum / 2 SWS
Arbeitsaufwand:150 h = 60 h Präsenz- und 90 h Eigenstudium
Kreditpunkte:5 CR
Voraussetzungen:Mathematik 1, 2, 3, 4
Grundgebiete der Elektrotechnik 1, 2
Programmiersprachen 1, 2
Entwurf digitaler Systeme
Lernziele,
Kompetenzen:
Verstehen und Anwenden verschiedener Konzepte der Bildverarbeitung und Mustererkennung/ Methodenkompetenz in der Anwendung und eigenständigen Umsetzung verschiedener Aufgabenstellungen auf dem Gebiet.
Inhalt:Grundlagen der Bildverarbeitung, physiologische Aspekte, Punktoperationen, ikonische Bildverarbeitung, Vorverarbeitung und Filterung, Morphologie, Segmentation, objektorientierte Bildverarbeitung, Grundlagen der Mustererkennung und Klassifikation, Fuzzy-Systeme, Labor-Übungen: Programmieren von Algorithmen mit JAVA unter ImageJ, Echtzeit-Design mit FPGAs.
Studien-
Prüfungsleistungen:
Projekt/ Präsentation, benotet.
Die Note entspricht der Note für das Fach/ Modul.
Medienformen:Datenprojektor, Tafel, Folien, Skript Bildverarbeitung
Literatur:
  • Burger, W; Burge, M. J..: Digitale Bildverarbeitung - eine algorithmische Einführung mit Java, Springer-Verlag, 2010.
  • Tönnies, K.D.: Grundlagen der digitalen Bildverarbeitung, Pearson-Verlag, 2005.
  • Jähne, B.: Digitale Bildverarbeitung, 6. Auflage, Springer-Verlag, 2005.
Text für Transcript:Image Processing
Goal: Be able to operate with image processing and pattern recognition concepts.
Contents: Basic methodologies on image processing, physiological effects, point operations and iconics, pre-processing and filtering, Morphology, object oriented image processing, pattern recognition classification, Fuzzy systems, image processing components and industrial applications. Lab exercises: Design of algorithms with JAVA under ImageJ, Real time design with FPGAs.
Entwurf digitaler Systeme
Beschreibung
Modulbezeichnung:Entwurf digitaler Systeme (Bachelor), Digitale Systeme (Master MS)
Kürzel:ED (Bachelor), DSY (Master)
Fachnummer FNR:5115 (Bachelor), 5611 (Master)
Studiengang:Elektrotechnik (B.Sc.)
Technische Informatik (B.Sc.)
Semester:3. Semester Bachelor-Studiengänge ET/TI , 7.Semester Master-Studiengang Mechatronsiche Systeme
Modulverantwortliche(r):Prof. Dr. Volker Lohweg
Dozent(in):Prof. Dr. Volker Lohweg, Praktikum: Dipl.-Ing. Gerhard Windmeier
Sprache:deutsch
Zuordnung z. Curriculum:Elektrotechnik (B.Sc.), Pflichtmodul
Technische Informatik (B.Sc.), Pflichtmodul
Master Mechatronische Systeme (M.Sc.), maschintentechnischer Zugang (Nivellierungsfach), Pflichtmodul
Lehrform / SWS:Vorlesung / 2 SWS
Praktikum / 2 SWS
Arbeitsaufwand:150 h = 60 h Präsenz- und 90 h Eigenstudium
Kreditpunkte:5 CR
Voraussetzungen:Mathematik 1, 2, 3, 4; Grundgebiete der Elektrotechnik
Programmiersprachen
Lernziele, 
Kompetenzen:Eigenständige Entwicklung von kombinatorischen und sequentiellen Schaltungen, Methodenkompetenz im Systementwurf.
Inhalt:Einordnung digitaler Systeme, Umgang mit verschiedenen Zahlensystemen und Codes, Berechnung binärer Gleichungen mit Boolescher Algebra, einfache logische Schaltungen verstehen und optimieren, kombinatorische Schaltungen generieren und optimieren, sequentielle Schaltungen generieren und optimieren, Zähler, Teiler, Rechenschaltungen, endliche Automaten (Finite State Machines), programmierbare Logikbausteine. Hazard-Analyse, Zähler, und Zustandsautomaten-Design in VHDL.
Studien-
Prüfungsleistungen:
Klausur, benotet.
Die Note entspricht der Note für das Modul.
Medienformen:Datenprojektor, Tafel, Folien, Skript Grundlagen der Digitaltechnik-Verbundstudium NRW, Skript Entwurf digitaler Systeme.
Literatur:
  • Lohweg, V.: Grundlagen der Digitaltechnik, [Düsseldorf] : NRW, Ministerium für Wiss. und Forschung, [Red.: Institut für Verbundstudien der Fachhochschulen Nordrhein-Westfalens - IfV NRW], Band 1 - 4, 621.39 [DDC22ger], Sachgruppe 620 Ingenieurwissenschaften ; 004 Informatik, 2012
  • Künzli, M. V.: Vom Gatter zu VHDL - Eine Einführung in die Digitaltechnik, 3. Auflage, vdf Hochschulverlag der ETH, Zürich 2007.
  • Urbanski, K.; Woitowitz, R.: Digitaltechnik, 5. Auflage, Springer-Verlag, Berlin und Heidelberg 2007.
  • Herrman, G.; Müller, D.: ASIC - Test und Entwurf, 1. Auflage, Fachbuchverlag Leipzig im Carl Hanser Verlag, München 2004.
  • Scarbata, G.: Synthese und Analyse Digitaler Schaltungen, 2. Auflage, Oldenbourg, München und Wien 2001.
  • Tietze, U.; Schenk, Ch.: Halbleiterschaltungstechnik, 13. Auflage, Springer-Verlag, Berlin und Heidelberg 2009.
  • Beuth, K.: Digitaltechnik, 13. Auflage, Vogel-Verlag, Würzburg 2006.
Text für Transcript:Digital Design
Goal: Be able to design basic digital circuits with adequate methodologies. Contents: Basic designs of combinatorial logic, optimization methods like K-Map, Quine-McClusky and Espresso, sequential logic design like counters, sequencers and finite state automata, basics on programmable logic circuits, Hazard analysis, counters, and state machines design in VHDL.
Diskrete Signalverarbeitung
Beschreibung
Modulbezeichnung:Diskrete Signalverarbeitung ( Bachelor, BPO)
Kürzel:DS
Fachnummer FNR:5124
Studiengang:Elektrotechnik (B.Sc.); Technische Informatik (B.Sc.)
Semester:5. Semester
Modulverantwortliche(r):Prof. Dr. Volker Lohweg
Dozent(in):Prof. Dr. Volker Lohweg, Übung: M.Sc. Eugen Gillich
Sprache:deutsch
Zuordnung Curriculum:Elektrotechnik (B.Sc.), Pflichtmodul; Technische Informatik (B.Sc.), Wahlpflichtmodul
Lehrform / SWS:Vorlesung / 2 SWS
Übung und Praktikum / 2 SWS
Arbeitsaufwand:150 h = 60 h Präsenz- und 90 h Eigenstudium
Kreditpunkte:5 CR
Voraussetzungen:Mathematik 1, 2, 3, 4 (Das Bestehen des Faches Mathematik ist unbedingt notwendig zu DS); Grundgebiete der Elektrotechnik 1, 2; Programmiersprachen 1, 2; Entwurf digitaler Systeme
Lernziele,
Kompetenzen:
Verstehen und Anwenden verschiedener Konzepte der Diskreten Signalverarbeitung. Methodenkompetenz in der Anwendung und eigenständigen Umsetzung verschiedener Aufgabenstellungen auf dem Gebiet.
Inhalt:Grundlagen der Signalverarbeitung, Diskrete Fourier-Transformation, Laplace-Transformation, z-Transformation, Abtastsysteme, Spektralschätzung, 1D-FIR-Filter, 1D-IIR-Filter, Wavelets, Zustandraummodell; Labor-Praktika mit Matlab/Simulink.
Studien-
Prüfungsleistungen:
Klausur, benotet.
Die Note entspricht der Note für das Fach/ Modul.
Medienformen:Datenprojektor, Tafel, Folien, Skript Diskrete Signalverarbeitung
Literatur:
  • Frey, Th.; Bossert, M.: Signal- und Systemtheorie, Vieweg-Verlag, 2008.
  • Girod, B.; Rabenstein, R.; Stenger, A. K. E.: Einführung in die Systemtheorie: Signale und Systeme in der Elektrotechnik und Informationstechnik, Teubner-Verlag, 2007.
  • Kammeyer, K.D.; Kroschel, K: Digitale Signalverarbeitung. Filterung und Spektralanalyse mit MATLAB-Übungen, Teubner, 2006.
  • Oppenheim, A.V; Schafer, R.W.: Discrete-Time Signal Processing, Prentice Hall, 2005.
  • Poularikas, A.; et al.: The Transforms and Applications Handbook, CRC Press and IEEE Press, 2000.
Text für Transcript:Discrete Signal Processing
Goal: Be able to understand basic signal processing concepts and their applications.
Contents: Basics on Signal Processing, Fourier, Laplace and z-transform as tools for signal processing, Sampling systems, spectral analysis, 1-D FIR filters, and IIR filters, Wavelets, State space model. Lab exercises with Matlab/Simulink.
Hardware eingebetteter Systeme
Beschreibung
Modulbezeichnung:Hardware eingebetteter Systeme
Kürzel:HE
Fachnummer FNR:5176
Studiengang:Elektrotechnik (B.Sc.); Mechatronik (B.Sc.); Technische Informatik (B.Sc.)
Semester:4. Semester
Verantwortliche(r):Prof. Dr. Volker Lohweg
Dozent(in):Prof. Dr. Volker Lohweg, Dipl.-Ing. Carsten Diederichs, Dipl.-Ing. Carsten Pieper
Sprache:deutsch
Zuordnung Curriculum:Elektrotechnik (B.Sc.), Wahlpflichtmodul
Mechatronik (B.Sc.), Wahlpflichtmodul
Technische Informatik (B.Sc.), Wahlpflichtmodul
Lehrform / SWS:Vorlesung / 2 SWS
Praktikum / 2 SWS
Arbeitsaufwand:150 h = 60 h Präsenz- und 90 h Eigenstudium
Kreditpunkte:5 CR
Voraussetzungen:Programmiersprachen 1, Programmierung eingebetteter Systeme
Entwurf digitaler Systeme
Lernziele,
Kompetenzen:
Verstehen und Anwenden verschiedener Konzepte der programierbarer Logik. Methodenkompetenz in der Anwendung und eigenständigen Umsetzung verschiedener Aufgabenstellungen auf dem Gebiet.
Inhalt:Das Modul behandelt spezielle eingebettete Systeme auf Basis applikationsspezifischer integrierter Schaltungen (ASIC). Im Praktikum werden die erworbenen Kenntnisse mit Hilfe der Programmiersprache VHDL vertieft. Insbesondere wird ein tieferer Einblick in die Programmierung von FPGAs gegeben. Eine besondere Bedeutung kommt dem Konzept System-On-Programmable-Chip (SOPC) zu. Ohne die Realisierung von komplexen Funktionseinheiten in einem integrierten Baustein sind die heutigen Geräte der Telekommunikation oder industrielle Systeme in der Automatisierungstechnik und Mechatronik nicht mehr denkbar. Weitere Themen sind: High Speed Digital Design, Kommunikationsschnittstellen, Mikroprozessor-Architekturen und die Impulsübertragung auf Platinen.
Studien-
Prüfungsleistungen:
Klausur, benotet.
Die Note entspricht der Note für das Modul.
Medienformen:Datenprojektor, Tafel, Folien, Skript
Literatur:
  • Herrman, G.; Müller, D.: ASIC - Test und Entwurf, 1. Auflage, Fachbuchverlag Leipzig im Carl Hanser Verlag, München 2004.
  • Künzli, M. V.: Vom Gatter zu VHDL - Eine Einführung in die Digitaltechnik, 3. Auflage, vdf Hochschulverlag der ETH, Zürich 2007.
  • Urbanski, K.; Woitowitz, R.: Digitaltechnik, 5. Auflage, Springer-Verlag, Berlin und Heidelberg 2007.
  • Scarbata, G.: Synthese und Analyse Digitaler Schaltungen, 2. Auflage, Oldenbourg, München und Wien 2001.
  • www.altera.com
  • www.xilinx.com
  • www.actel.com
  • www.latticesemi.com
Information Fusion
Description
Degree programme:Information Technology (Master, M. Sc.)
Course name:Information Fusion
Abbreviation:IFU
Number: 
Semester:2nd semester, summer
Responsible lecturer:Prof. Dr.-Ing. Volker Lohweg
Lecturers:Prof. Dr.-Ing. Volker Lohweg, Practical Exercise: M.Sc. Uwe Mönks
Language:English
Relation to curriculum:Optional course
Teaching type / hours:Lecture / 3 hours per week, Practical Exercise / 2 hours
Students' workload:180 hours = 75 hours confrontation time (lectures, exercises, and labs) plus 105 hours additional student individual work/homework time
ECTS credits:6 CR
Prerequisites:Mathematics for undergraduates, Signals and Systems or System Modeling and Analysis, Image Analysis or Digital Image Processing
Goals:Information Fusion identifies the concept of combining data from different information sources, such as sensors or human experts. The conceptual strategy is based on obtaining new or more certain information by data combination. In numerous applications it is not possible to capture all necessary information or features by a single sensor source. In such cases more sensors and additive expert's know-how can generate more precise data regarding different real world systems, e.g. robots, machines and equipment, data experts systems, cognitive systems and so on.
Contents:The following topics are highlighted:
  • Sensory Signal Representation
  • Fusion Models
  • Human-centric Models
  • Fusion Methods:
    • Statistical Concepts, Dempster-Shafer-Theory (Evidence Theory), Fuzzy Concepts, Neuronal Concepts.
  • Multi-Sensor-Fusion and Real World Examples
Examination:programming project with presentation (30 min), graded
Teaching media:Beamer, blackboard, charts, script Information Fusion
Literature:Bosse, Eloi; Concepts, Models, and Tools for Information Fusion, Artech House Publishers, Boston, MA, USA 2007.
Fuzzy Models and Algorithms for Pattern Recognition and Image Processing, James C. Bezdek (Editor), James Keller, Raghu Krisnapuram, Nikhil Pal, 1999.
Shafer, Glenn; A Mathematical Theory of Evidence, Princeton University Press, 1976.
Campos, Fabio; Decision Making in Uncertain Situations: An Extension to the Mathematical Theory of Evidence, dissertation.com, Boca Raton, FL, USA 2006.
Innovation and Development Strategies
Description
Degree programme:Information Technology (Master, M. Sc.) / Master Mechatronische Systeme (Master, M.Sc.)
Course name:Innovation and Development Strategies
Abbreviation:IDS
Number: 
Semester:2nd semester, summer
Responsible lecturer:Prof. Dr.-Ing. Volker Lohweg
Lecturers:Prof. Dr.-Ing. Volker Lohweg, Prof. Dr. Reinhard Doleschal, Dipl.-Ing. Roland Bent, Dipl.-Ing. (ETH) Johannes Schaede
Language:English
Relation to curriculum:compulsory for students choosing Master IT, optional for those choosing Master MS
Teaching type / hours:Lecture and Exercises: 2-4 hours per week, Project Work
Students' workload:180 hours = approx. 50 hours confrontation time (lectures, exercises, presentations) plus 130 hours additional student individual work/homework time and/or group work time, depending on selection of themes
ECTS credits:6 CR
Prerequisites:Elementary management skills
Goals:The student obtains knowledge about fundamental principles and methods for innovation and development processes based on intercultural R&D strategies, knowledge management, portfolio analysis, risk management, and patent strategies for international industrial companies.
Contents:The following topics are highlighted:
  • Intercultural management
  • Knowledge management
  • Development processes
    • Portfolio analysis
  • Risk analysis
  • Patent management
Examination:oral examination and written report
Teaching media:Beamer, blackboard, charts, script IDS
Literature:
  • Jacob, N.: Intercultural Management: MBA Masterclass, Kogan Page, 2003.
  • Rapaille, C.: The Culture Code, Random House, 2006.
  • Davenport , Th. H.; Prusak, L.: Working Knowledge: How Organizations Manage What They Know. Harvard Business School Press, Boston/Massachusetts 1997.
  • Nonaka, I. ; Takeuchi, H.: The Knowledge-Creating Company: How Japanes companies create the dynamics of innovation. Oxford University Press, New York 1995.
  • North, K.: Wissensorientierte Unternehmensführung, Wertschöpfung durch Wissen. Gabler, Wiesbaden 1998.
  • Kerth/ Püttmann (2007): Die besten Strategietools in der Praxis, 2. Aufl.
  • Oetinger von, B. (2000): Das Boston-Consulting-Group-Strategie-Buch: die wichtigsten Managementkonzepte für Praktiker, 8. Aufl., Düsseldorf 2000.
  • Vose, D.: Risk Analysis: A Quantitative Guide, John Wiley & Sons, 3. ed., 2008.
  • Eversheim, W. (Ed.): Innovation Management for Technical Products: Systematic and integrated product development and production planning, RWTH Edition, Springer, Berlin , 2008.
  • Stim, R.: Patent, Copyright & Trademark (Patent, Copyright & Trademark: A Desk Reference to Intellectual Property Law), Nolo PR, 2009.
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Entwurf digitaler Systeme

Ein weiterer hilfreicher Link zur TU-Ilmenau mit vielen interaktiven Übungsmaterialien zum Thema Digitaltechnik.

Diskrete Signalverarbeitung

Hier ist ein Link zu einer Seite der Johns Hopkins University, Baltimore mit verschiedenen Demonstrationsprogrammen zur diskreten Signalverarbeitung

Eine persönliche Kopie des praxisorientierten Buchs The Scientist and Engineer's Guide to Signal Processing von Steven W. Smith können Sie hier entweder kapitelweise lesen oder als ein pdf-file herunterladen.

Bildverarbeitung und Mustererkennung

Das interaktive Bildverarbeitungsprogramm der Image Processing Group der University of Edinburgh finden Sie hier: Interactive Experimentation School of Informatics, University of Edinburgh.

Das Nachschlagewerk schlechthin: CVonline der University of Edinburgh.

Computer Vision Source Codes: Carnegie Mellon University.

Hier finden Sie das Programmpaket, das wir neben Matlab/Simulink in Labor und bei Studierenden-Projekten verwenden: ImageJ. ImageJ ist ein Open-Source-Projekt des National Institute of Mental Health, Betheda, MD, USA. Der Autor is Wayne Rasband. Es handelt sich um eine Java-Paket für die Bildverarbeitung und Mustererkennung, das einfach zu installieren ist und es erlaubt, so genannte ImageJ-PlugIns selbst zu erstellen.