Nr. 14 | Wintersemester 2016/2017
wir freuen uns sehr über ein neues DFG-Projekt im Bereich Test von digitalen Schaltungen und über die Bewilligung des Sonderforschungsbereichs "Farbige Zustände", an dem unsere Arbeitsgruppe beteiligt ist. Auch über unsere vielfältigen Aktivitäten und wissenschaftlichen Erfolge berichten wir wieder in dieser Ausgabe des Newsletters.
Ich wünsche allen einen guten
Start ins Wintersemester!
Die zunehmende Verwendung von Energiespartechniken in Computerchips führt immer häufiger zu Problemen beim Test der gefertigten Schaltungen. Der Energieverbrauch
während des Tests ist üblicherweise um ein Vielfaches größer als im Normalbetrieb. Dies kann zu ungewollten Effekten und verfälschten Testergebnissen führen. Im
schlimmsten Fall kann ein korrekt funktionierender Chip durch einen falschen Test auch zerstört werden. Um einen korrekten Testablauf gewährleisten zu können,
muss diese Problematik bereits bei der Erstellung der Tests beachtet werden. Es gilt, einen Energie-Sichereren Test (EST) sicherzustellen. Die notwendige Grundlagenforschung
im Bereich der Automatischen Testmustergeneriung (engl.: Automatic Test Pattern Generation; kurz: ATPG) wird nun von der DFG in dem dreijährigen Projekt FormalEST gefördert.
Projektleiter ist Dr. Stephan Eggersglüß, der bereits seit einigen Jahren an neuen Algorithmen zur Automatischen Testmustergenerierung und der Anwendung von formalen
Beweistechniken forscht.
Mehr Informationen: DFG Projekt Formal EST
Im Sonderforschungsbereich "Farbige Zustände" steht die Erarbeitung einer neuartigen experimentellen Methode zur Entwicklung von Werkstoffen im Fokus. Dabei wird das Ziel verfolgt, sowohl neuartige Zusammensetzungen als auch Prozessketten für neue metallische Konstruktionswerkstoffe auf eine effiziente und zielgerichtete Weise zu finden. Im Gegensatz zu früheren Verfahren soll dies durch ein Hochdurchsatzverfahren basierend auf Mikroproben umgesetzt werden. Hier kommt es besonders darauf an, die Zusammenhänge zwischen Mikro- und Makroebene zu erlernen. Die Arbeitsgruppe Rechnerarchitektur ist in diesem Sonderforschungsbereich in zwei Teilprojekten vertreten. Ein zentraler Punkt für das Finden von Werkstoffen der Makroebene ist eine Prädiktorfunktion, die für Deskriptoren der Mikroebene die Werkstoffeigenschaften der Makroebene voraussagt. Diese Funktion wird durch die AGRA basierend auf formalen Methoden entwickelt. In einem weiteren Teilprojekt wird von der Arbeitsgruppe ein heuristisches Suchverfahren entwickelt, welches in der Lage sein soll, geeignete Prozessparameter zu finden, welche zu den gewünschten Werkstoffeigenschaften führen. Weiterhin ist die Arbeitsgruppe für den Datenaustausch und das Datenmanagement innerhalb des gesamten Sonderforschungsbereichs verantwortlich.
Arun Chandrasekharan wurde eine hohe Auszeichnung zuteil: Für seine exzellenten Forschungen erhielt der Nachwuchswissenschaftler den Richard Newton Young Fellow Award. Damit
konnte er vom 5. bis zum 9. Juni 2016 an der weltweit bedeutendsten Tagung im Bereich des Schaltkreisentwurfs, der Design Automation Conference (DAC) in Austin/Texas,
teilnehmen.
In seiner aktuellen Forschung beschäftigt sich Arun Chandrasekharan mit der Zuverlässigkeit von eingebetteten Systemen. Die Zuverlässigkeit spielt bei neuen
Entwurfsparadigmen wie dem Approximate Computing (AC) eine immer größere Rolle. Mittels AC sollen Rechnersysteme energieeffizienter, schneller und auch kleiner werden.
Dabei hat sich gezeigt, dass für sehr viele praktisch relevante Anwendungen wie Videoverarbeitung, Spracherkennung oder Lernverfahren, Systeme entwickelt werden können,
die nicht exakt rechnen müssen, sondern kleine Fehler zulassen. Um die Auswirkungen von Fehlern während des Hardwareentwurfs sicher abschätzen zu können, hat Arun
Chandrasekharan ein automatisches Verfahren entwickelt - mehr Informationen hierzu finden Sie in der Rubrik "Publikationen".
Vladimir Herdt erhielt eine Reisekostenunterstützung für den Besuch der International Conference on Computer Aided Verification (CAV) in Toronto (Kanada). Die
Reisekostenunterstützung deckt die Konferenzgebühren mit allen zugehörigen Workshops, sowie einen Großteil der Unterkunftskosten ab. Die
Unterstützung wurde im Rahmen des Verification Mentoring Workshop (VMW) bereitgestellt.
Die CAV ist eine jährlich stattfindende Konferenz, die sich mit der Entwicklung von computergestützten formalen Methoden zur Analyse von Hardware- und Software-Systemen
beschäftigt. Besonderer Wert wird auf die praktische Anwendbarkeit sowie eine effiziente Implementierung gelegt. Von Vladimir Herdt wurde diesbezüglich ein neuartiger
Ansatz zur formalen Analyse entwickelt, der auf größere Systeme angewendet werden kann. Diese Forschungsergebnisse stellte er auf der CAV vor.
Im Oktober diesen Jahres wird Oliver Keszöcze die TOPPS group (Theory and Practice of Programming Languages) von Professor Torben Ægidius Mogensen an der Københavns Universitet
in Kopenhagen, Dänemark, im Rahmen der COST Action 1405 zum Thema "Reversible Computation" besuchen.
Während des Besuchs soll die gemeinsame Arbeit der AGRA mit Dr. Michael Kirkedal Thomsen an der Generierung und Prüfung spezieller Bedingungen in reversiblen
(Hardwarebeschreibungs-)Sprachen fortgeführt werden. Diese wurde während des zweijährigen Aufenthalts von Herrn Thomsen in Bremen begonnen und soll nun fortgesetzt werden.
Bei der COST Action handelt es sich um ein von der EU gefördertes Projekt, welches es Nachwuchswissenschaftlerinnen und Nachwuchswissenschaftlern erlaubt, im europäischen Ausland
zu forschen und wissenschaftliche Kontakte zu knüpfen.
Im August war Rolf Drechsler im Rahmen seiner Gastprofessur am Indian Institute of Technology (IIT) in Kharagpur in der Nähe von Kalkutta (Indien). Neben einem dreitägigen Workshop über Formale Methoden im Designprozess hielt er Vorträge an der Jadavpur Universität und am Indian Statistical Institute (ISI).
Auch im vergangenen Semester konnten wir wieder einige Gäste begrüßen. Wir freuten uns sehr über interessante Vorträge und wissenschaftlichen Austausch.
- Prof. Maciej Ciesielski, University of Massachusetts, Amherst (USA): Mai, Vortrag im Rahmen des Fachbereichs-Kolloquiums zum Thema "Functional verification of integer arithmetic circuits: an algebraic approach"
- Prof. Susmita Sur-Kolay, Indian Institute of Technology, Kolkata (Indien): April-Juli, gefördert durch die DFG, Vortrag im Rahmen des Fachbereichs-Kolloquiums zum Thema "Physical design-aware fault-tolerant quantum circuit synthesis"
- Res. Assist. Buse Ustaoglu, Istanbul Technical University (Türkei): August, Vortrag zum Thema "Fault tolerant register file design for MIPS-32 microprocessor"
- Associate Prof. María Villarroya Gaudó, Universität Zaragoza (Spanien): August-September, Vortrag zum Thema "NoC effects on system performance and energy consumption"
- Rima Türker, Universität Freiburg/Istanbul (Türkei): August-September, Vortrag zum Thema "Big data analysis for creating a recommender system"
Wintersemester 2016/2017
03-BB-701.01
03-MB-701.08
03-05-H-701.91
03-BE-701.06
03-BP-902.52
03-MP-902.40
Abschlussarbeiten stellen den Höhepunkt des Studiums dar. In der Arbeitsgruppe kann dabei eine Vielzahl an verschiedenen Themen bearbeitet werden. An dieser Stelle präsentieren wir Abschlussarbeiten, welche im letzten Semester in unserer Gruppe abgeschlossen wurden.
- Jil Tietjen, Untersuchung verschiedener Kodierungen von speziellen Cardinality Constraints für SAT, Bachelor, 2016
- Igor Kazhdan, Das Flow-Routing-Problem von Programmable Microfluidic Devices mithilfe des Generic Problem Solvers, Bachelor, 2016
- Kevin Leonard Schneider, Alternative area division methods for exact routing on digital microfluidic biochips, Bachelor, 2016
- Max Benjamin Nitze, Alternative area division methods for exact routing on digital microfluidic biochips, Master, 2016
- Eike Behrends, Detektion von Abhängigkeiten zwischen User Stories mittels NLP, Master, 2016
Du hast Interesse, deine Abschlussarbeit in der Arbeitsgruppe Rechnerarchitektur anzufertigen?
Dann melde dich
einfach bei uns: drechsler@uni-bremen.de.
In seiner Promotion mit dem Titel "High-Quality Hardware Design and Verification using Word-Level Satisfiability Techniques" verfolgte Dr. Finn Haedicke das Ziel, den Schaltkreisentwurf mit Hilfe formaler Methoden zu verbessern. Dafür entwickelte er das Werkzeug metaSMT, welches die einfache Integration von SAT/SMT-Beweisern mit Hilfe einer domänenspezifischen Sprache erlaubt. Darauf aufbauend verbesserte er verschiedene Problemstellungen, wie z.B. formale Synthese, Constrained-Based Random Verification und das Überdeckungsproblem bei der formalen Eigenschaftsprüfung. Wir graturlieren zur erfolgreichen Verteidigung!
Dr. Eleonora Schönborn hat ihre Promotion „Scalable Design and Synthesis of Reversible Circuits“ erfolgreich verteidigt. Dr. Schönborn beschäftigte sich mit dem Entwurf von reversiblen Schaltungen. Dabei handelt es sich um ein alternatives Schaltkreismodell, welches z.B. für Quantenschaltungen genutzt werden könnte. Sie entwickelte Methoden, mit denen sich entsprechende Schaltungen mit Hilfe von Programmiersprachen beschreiben und anschließend automatisch synthetisieren lassen. Wir gratulieren sehr herzlich!
Am 9. Juli hielt Rolf Drechsler einen Vortrag im Bremer "Haus der Wissenschaft" und berichtete über Computer, die Rechenfehler machen "dürfen". Was zunächst möglicherweise kontraintuitiv erscheint, folgt einer sehr überzeugenden Logik: Einerseits sollen moderne Computersysteme energieeffizient, schnell und kompakt sein, andererseits steigt zugleich aber die Komplexität der Systeme, und es müssen immer größere Datenmengen verarbeitet werden. Approximate Computing (AC) - also "annäherndes Rechnen" - macht sich die Eigenschaft vieler Anwendungen zunutze, eine gewisse Ungenauigkeit bei den Berechnungen zu tolerieren. Durch den Umstand, dass ein exaktes Ergebnis nicht unbedingt notwendig ist, lässt sich eine deutlich bessere Energieeffizienz erreichen. Geringe Abweichungen sind zum Beispiel bei der Verarbeitung multimedialer Inhalte möglich: Aufgrund seiner begrenzten Wahrnehmungsfähigkeit bemerkt der Mensch minimale Differenzen, etwa im Farbton oder in der Tonhöhe, nicht. Weitere Informationen gibt es im Weser-Kurier.
In der neuen Rubrik "Bremer Wissenschaftler erzählen" im Weser-Kurier werden wöchentlich Bremer Wissenschaftler aus einer persönlichen Perspektive vorgestellt. Auch Rolf Drechsler wurde portraitiert. Im Interview erzählt er was er an seiner Arbeit liebt und warum der Standort Bremen für ihn genau der Richtige ist.
Vom 15. bis zum 21. September 2016 veranstaltete das Bundesministerium für Arbeit und Soziales in Bremen das Filmfestival Futurale. Das Festival zum
Thema Arbeit 4.0 thematisierte Trends der Arbeitswelt der Zukunft und innovative Lebensentwürfe. Beispielsweise zeigte der Dokumentationsfilm IK BEN ALICE,
wie ein sozial interagierende Roboter in der Pflege eingesetzt wird. Im Anschluss an diesen Film diskutierte Rolf Drechsler mit weiteren Gästen,
darunter Bremens Bürgermeister Carsten Sieling, zum Thema "Künstliche Empathie: Pflegeroboter als Antwort auf den demografischen Wandel?".
Weitere Informationen: Futurale – Das Filmfestival zur Zukunft der Arbeit
Ulrich Kühne hat für viele Jahre in unserer Gruppe gearbeitet. Er prägte insbesondere die Forschung im Bereich SystemC und war als Koordinator im Graduiertenkolleg
SyDe tätig. Seit 2015 setzt er seine Karriere weiterhin sehr erfolgreich in Frankreich fort. Wir freuen uns, berichten zu können, dass er
in Paris zum "Maître de conférences" an der Télécom ParisTech berufen wurde.
Herzlichen Glückwunsch und weiterhin viel Erfolg!
Im vergangenen Semester wurden wieder zahlreiche wissenschaftliche Ergebnisse aus unserer Arbeitsgruppe veröffentlicht. So waren wir unter anderem bei der ICCAD, FMCAD, CAV, MEMOCODE und DAC vertreten. Neben der Publikation von zahlreichen Journal-Beiträgen freuen wir uns ganz besonders über drei Springer-Bücher! Im Folgenden präsentieren wir eine Auswahl unserer aktuellen Publikationen. Eine komplette Auflistung findet sich auf dieser Seite.
- Wir organisierten vom 14. bis 16. September das Forum on specification & Design Languages (FDL2016) bei uns in Bremen (General Co-Chairs: Rolf Drechsler und Robert Wille). Ein besonderer Schwerpunkt lag auf der Anwendung von Spezifikations-, Design- und Verifikationssprachen zum Design, zur Modellierung und zur Verifikation von integrierten Schaltkreisen und komplexen eingebetteten Systemen.
- Stephan Eggersglüß ist Leiter des Programmkommitees des 29. Workshops Testmethoden und Zuverlässigkeit von Schaltungen und Systemen (TuZ2017), der vom 5. bis 7. März 2017 in Lübeck stattfindet. Inhaltlich fokussiert der Workshop insbesondere auf Trends, Ergebnisse und aktuelle Probleme aus dem Gebiet des Tests, der Diagnose und der Zuverlässigkeit digitaler, analoger, Mixed-Signal- und HF-Schaltungen.
- Wir organisieren den 20. Verifikations- und Modellierungs-Workshop (MBMV2017), der am 08. und 09. Februar 2017 im Haus der Wissenschaft in Bremen stattfinden wird (General Chair: Rolf Drechsler, Program Chair: Daniel Große). Wir sind gespannt auf neue Trends und Ergebnisse aus dem Gebiet der Modellierung und Verifikation sowie der Beschreibungssprachen für digitale, analoge und Mixed-Signal-Systeme.
- Rolf Drechsler als Workshop Chair der ICCAD 2016
- Jannis Stoppe als PC Member des DATE Workshop on Design Automation for Understanding Hardware Designs (DUHDe)
- Daniel Große und Stephan Eggersglüß als PC Member der DATE 2017
- Stephan Eggersglüß wurde als Topic Chair für "Verification und Validation" des European Test Symposiums 2017 benannt