PETIT Universität Kassel

Elektrische Antriebe, maschinelles Lernen und Verschlüsseln

Dieses Praktikum verschafft Dir einen umfassenden Einblick in die Fachgebiete „Elektrische Maschinen und Antriebe“, „Angewandte Informationssicherheit“ und „Intelligent Embedded Systems“.

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    Elektriesche Antriebstechnik

    Nach einem Austausch und Diskussion über die Herausforderungen der Zukunft den Primärenergiebedarf zu senken, werden Methoden besprochen, wie die Energie in Systemen effizienter genutzt werden kann. Gerade im Bereich der Elektromobilität von Fahrzeugen und Flugzeugen kommt es auf eine intelligente Steuerung der Energieflüsse an, damit die Energiewandlungsprozesse in einem optimalen Wirkungsgrad erfolgen.

    In unterschiedlichen Testumgebungen werden wir unter zu Hilfenahme hoch genauer Messtechnik die einzelnen Prozesse untersuchen. Dabei wird der Umgang mit neusten industriellen Antriebsystemen geschult und die Möglichkeiten der Steuerung erfahren. Ein eigenständiger praktischer Aufbau wird diese Erkenntnisse weiter vertiefen.

    Die Kopplung und Steuerung der unterschiedlichen Messsysteme erfordert eine Integration einer übergeordneten Software, welche auf das jeweilige System individuell angepasst werden muss. Die Entwicklung solch einer Software mit dem Kennenlernen unterschiedlicher Schnittstellen stellt ein weiteres Aufgabengebiet dar.

    Einblick in die Wissenschaft der IT-Sicherheit

    Im Rahmen dieses Praktikums bekommst Du einen Einblick in die Wissenschaft der IT-Sicherheit. Zunächst findet eine Einführung in die Wissenschaft der Kryptologie statt. Anschließend werden einige Grundkenntnisse über das Internet und Sicherheitsprotokolle behandelt. Auf Basis dieser Grundlagen werden dann aktuelle Internetdienste analysiert und zum Teil in praktischen Versuchen angegriffen.

    Der Ablauf ist dabei sehr ähnlich, wie er auch in der Schülerkrypto (www.cryptool.org/schuelerkrypto) bereits durchgeführt wird: Es gibt jeweils einen theoretischen Vortragsteil und anschließend einen praktischen Teil, in dem Du das Gelernte anwenden kannst. Dabei ist aktuell geplant, dass pro Tag jeweils 2 Vorträge (9:00-10:30 und 13:00-14:30) stattfinden. Die restliche Zeit verbringst Du an den Rechnern um das Gelernte direkt praktisch anzuwenden. Dabei werden die Mitarbeiter des Fachgebietes Dich unterstützen. Inhaltlich werden folgende Themen sowohl in Theorie als auch praktisch behandelt:

    • Klassische Kryptologie: Substitution, Transposition, maschinelle Verschlüsselung
    • Moderne Kryptologie: DES, AES, RSA
    • Wichtige Protokolle im Internet (nur Grundverständnis): IP, TCP, UDP, ARP, DNS
    • Angewandte Informationssicherheit: sichere E-Mail, sichere Passwörter, Netzwerksicherheit (z.B. Wireshark/tcpdump, ARP-Spoofing)

    Intelligent embedded systems

    Was ist darunter zu verstehen, wenn technische Systeme als „intelligent“ oder „smart“ bezeichnet werden? Wir alle haben Begriffe wie „Smartphone“, „Smart TV“, „Smartwatch“ oder „Smart Home“ schon gehört oder verwenden entsprechende Geräte? Doch was bedeutet „smart“ im jeweiligen Zusammenhang? Auch bei Menschen ist die Definition von Intelligenz nicht so ganz einfach. In einem Artikel der ZEIT (http://www.zeit.de/2010/36/Intelligenz-Factcheck) stand 2010: „Die Welt entsteht im Kopf. Das Gehirn erzeugt aus allen ihm zugänglichen Informationen ein Modell der Realität. Intelligenz ist seine Fähigkeit, die Welt zu strukturieren, ihre Regeln zu erfassen und wechselnde Aufgaben zu bewältigen“. Dementsprechend haben Bezug zur Intelligenz viele Bereiche wie „abstraktes Denken, neuronale Rechengeschwindigkeit, Gedächtnisleistung, räumliches Vorstellungsvermögen, Entscheidungs- und Handlungskontrolle“. Bei technischen Systemen ist es im Prinzip ähnlich: Sie müssen in der Lage sein, verschiedene Aufgaben zu erfüllen – also eine gewisse Leistung erbringen („Performanz“) – und zwar auch dann, wenn sie mit Situationen konfrontiert sind, die zum Zeitpunkt der Entwicklung des Systems nicht oder nicht vollständig bekannt sind. Ist also ein Smartphone schon smart, wenn es in einer helleren Umgebung den Bildschirm heller stellt? Oder ist ein Smart Home dann smart, wenn es lernt, wie die Bewohner Heizung oder Geräte an bestimmten Wochentagen nutzen und dann selbständig Gerätefunktionen (z. B. Waschmaschine) steuert oder die Temperatur reguliert? Wir sehen: „Intelligenz“ hat im technischen Kontext mit Lernen, speziell mit „Maschinellem Lernen“ zu tun. Maschinelles Lernen beschäftigt sich mit der Frage, wie ein technisches System Wissen aus Beispielen gewinnen kann. Mit diesem Wissen lassen sich dann Systeme bauen, die ihren eigenen Zustand und den Zustand ihrer Umgebung erkennen und modellieren, in neuen Situationen geeignet reagieren bzw. sich selbst adaptieren und somit in diesem Sinne als „intelligent“ bezeichnet werden können. Grundlagen-der-Computational-Intelligence Das Berufspraktikum bietet eine Einführung in den Bereich des Maschinellen Lernens anhand von verschiedenen einfachen Beispielen. Kenntnisse in diesem Bereich werden nicht vorausgesetzt, auch keine Programmierkenntnisse. Allerdings sollst Du Spaß an der Lösung mathematischer Fragestellungen mitbringen.

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    PRIVATER KURS
    • PRIVAT
    • 10 Tage

    Beteiligte Fachgebiete:

    Elektrische Maschinen und Antriebe

    Nahezu die gesamte Elektroenergieerzeugung sowie über 50% des Stromkonsums basieren auf der Energiewandlung in einer elektrischen Maschine. Die elektrische Antriebstechnik stellt folglich eine Schlüsseltechnologie bei Fragestellungen zur Energieeinsparung dar. Aktuell erlebt die Antriebstechnik insbesondere durch Themen wie Elektromobilität einen nie zuvor dagewesenen Boom. Die am Lehrstuhl durchgeführten Forschungs- und Entwicklungsarbeiten, unter der Leitung von Prof. Dr.-Ing. Marcus Ziegler, verfolgen konsequent das Ziel der Primärenergieeinsparung auf der Basis einer Systemoptimierung.

    Mehr über das Fachgebiet Elektrische Maschinen und Antriebe: http://www.uni-kassel.de/eecs/fachgebiete/ema/

    Angewandte Informationssicherheit

    Das Fachgebiet Angewandte Informationssicherheit unter der Leitung von Prof. A. Wacker beschäftigt sich mit der Analyse und Entwicklung von sicheren Informationssystemen. Ein besonderer Fokus liegt dabei auf Sicherheitsmechanismen für verteilte Systeme.

    Mehr über das Fachgebiet Angewandte Informationssicherheit: www.uni-kassel.de/eecs/ais

    Intelligent Embedded Systems

    Mehr über das Fachgebiet Intelligent Embedded Systems: www.ies.eecs.uni-kassel.de/

     

    Informationen zum Studium der Eletrotechnik/Informatik: www.uni-kassel.de/eecs/studium

    Weitere Videos aus dem Fachbereich: www.youtube.com/UniKasselEEC

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