Software Engineering Seminar

Der Lehrstuhl SEDA betreut im Wintersemester 23/24 das gemeinsame Software Engineering Seminar für Bachelor- und Masterstudenten. Das Ziel des Seminars ist die Einführung in das kritische Lesen, Verstehen, Zusammenfassen und Präsentieren von wissenschaftlichen Arbeiten. Inhalte sind ausgewählte Themen aus dem Bereich Software und Systems Engineering, insbesondere:

  • Systems Engineering for Cyber-Physical Systems
  • Safety, Security, Reliability and Availability
  • Risk-Assessment and -Minimization
  • Model-Based Safety Analysis

 

Aktuelles und Mitteilungen

05.07.2023

Die Anmeldung ist absofort möglich. Bitte füllen Sie das Formular unter diesem Link aus

10.08.2023

Die Anmeldung ist nun geschlossen, da wir mehr als genug Studenten für das kommende Seminar im WS 2023/24 haben.

Alle zukünftigen Seminarangebote finden Sie auf OLAT.

Die Anmeldefrist ist der 31.08.2023. Eine endgültige Zusage, wer am Seminar teilnehmen kann, können wir erst im Anschluss an die Anmeldefrist geben. In der Regel gibt es mehr Anmeldungen als verfügbare Themen, weshalb die freien Plätze ggf. ausgelost werden müssen.

Hinweis:- Aufgrund der großen Zahl von Teilnehmern in diesem Sommersemester können wir nicht für alle Teilnehmer Seminarthemen anbieten. Wir können nur Themen nach dem Prinzip "first come, first served" anbieten.

Da die Anzahl der Studenten, die teilnehmen können, begrenzt ist, haben wir die folgenden Seminare identifiziert, die Sie stattdessen besuchen können, für die gleiche Spezialisierung (Software Engineering, SE).

Zeitplan

Kick-Off Treffen23.10.23 (Slides)
Annotiertes Inhaltsverzeichnis20.11.23
Erste Version der Ausarbeitung18.12.23
Finale Version der Ausarbeitung05.02.24
AbschlusspräsentationenTBD


Beim Kick-Off Treffen wird die Organisation des Seminars besprochen und der Kontakt zu den Betreuern aufgenommen. Nach einigen Wochen Einarbeitungszeit ist von den Teilnehmern ein Inhaltsverzeichnis mit einigen Stichpunkten zu den geplanten Inhalten der Arbeit zu erstellen. Im Folgenden erstellen alle Teilnehmer eine schriftliche Ausarbeitung zu ihrem Thema. Die Arbeiten sollten in regelmäßigen Treffen mit den Betreuern besprochen werden. Die erste Version der schriftlichen Ausarbeitung soll bis 18.12.23 fertiggestellt sein und dient als Grundlage für abschließendes Feedback durch die Betreuer. Die endgültige Fassung der Arbeit ist bis 05.02.24 fertigzustellen. Zuletzt werden die Arbeiten bei einem abschließenden Treffen präsentiert.

Material

Das Seminar wird auf Englisch angeboten. Bachelor-Studenten können zwischen Deutsch und Englisch wählen.

Schriftliche Ausarbeitung

Für die schriftliche Ausarbeitung ist die angepasste LNCS-Vorlage zu verwenden. Der Umfang sollte ca. 10 Seiten für Bachelor-Studenten bzw. ca. 15 Seiten für Master-Studenten betragen (exkl. Abbildungen).

Abschlusspräsentation

Für die Präsentationen stellen wir Vorlagen für PowerPoint bereit. Die Vortragsdauer bitte aus der obigen Planung entnehmen.

Organisatoren

Themenübersicht

Hinweis: Durch Klicken auf ein Thema wird die Detailansicht geöffnet.

Abhängig von den Betreuern können nicht alle Themen in allen Sprachen bearbeitet werden. Bei einigen Themen ist Gruppenarbeit möglich.

Description :

Machine Learning methods generated some stunning results over the last decades and are increasingly influencing our all lives. Nevertheless there black box character still holds challenges in the the safety assessment. The technique of conformal prediction seems to provide, in theory at least, one mathematical solution for this problem. Nevertheless for ”non-restricted” input this technique can break down. Therefore we need to ask the question, if Conformal Prediction can produce reliable results in the context of Image Input data.

Literature :

Matteo Fontana, Gianluca Zeni, and Simone Vantini. Conformal prediction: a unified review of theory and new challenges, 2022.

more provided after topic assignment

Supervisor: Alexander Günther

Description :

Machine Learning methods generated some stunning results over the last decades and are increasingly influencing our all lives. Therefore the usage of latter ones might be also beneficial in risk assessment for safety critical systems. Nevertheless there black box character still holds challenges in there reliability and trustworthiness. Thus we need to ask the question, if Machine Learning methods can produce reliable results in the context of risk assessment.

Literature :

Machine Learning for Reliability Engineering and Safety Applications: Review of Current Status and Future Opportunities.

More provided after topic assignment

Supervisor: Alexander Günther

Description :

This topic will provide an in-depth exploration of the risk features and their corresponding thresholds in both the situational space and within the Adaptive Cruise Control (ACC) system. The comprehensive examination of this space is critical to understand the myriad of risk features that could potentially affect the functionality of ACC. Defining thresholds for these risk features in the situational space is imperative for discerning deviations and optimizing the response of ACC systems to dynamic highway conditions. A literature survey must be conducted to meticulously define and evaluate thresholds for risk features inherent in ACC systems within highway scenarios, with the aim of developing a profound understanding of the interaction and impact of these features within situational spaces and system components. This research intends to facilitate the enhancement of ACC systems by improving their accuracy and reliability in diverse and dynamic highway environments.

Literature :

(1). Chia, W. M. D., Keoh, S. L., Michala, A. L., & Goh, C. (2021, April). Real-time recursive risk assessment framework for autonomous vehicle operations. In 2021 IEEE 93rd Vehicular Technology Conference (VTC2021-Spring) (pp. 1-7). IEEE.

(2). Fahmy, H. M., Abd El Ghany, M. A., & Baumann, G. (2018). Vehicle risk assessment and control for lane-keeping and collision avoidance at low-speed and high-speed scenarios. IEEE Transactions on Vehicular Technology, 67(6), 4806-4818.

(3). Ammar, H. H., Nikzadeh, T., & Dugan, J. B. (2001). Risk assessment of software-system specifications. IEEE transactions on reliability, 50(2), 171-183.

Supervisor: Anil Patel

Description :

This research endeavor aims to traverse the extensive and varied landscape of risk assessment methodologies, offering a meticulous inquiry into their multidimensional aspects. The exploration focuses on analyzing the principles, frameworks, and applications of diverse risk assessment methodologies. It considers the qualitative and quantitative dimensions, evaluating their relevance and applicability at design time and runtime, and assessing both internal and external risk dimensions. The study also distinguishes between deterministic and data-driven approaches, elucidating their respective merits and demerits. By adopting a comprehensive perspective, the research aims to contribute insightful findings and enhanced understandings to the academic discourse surrounding risk assessment strategies, thereby facilitating more informed and resilient decision-making processes in various domains.

Literature :

(1). Chia, W. M. D., Keoh, S. L., Goh, C., & Johnson, C. (2022). Risk assessment methodologies for autonomous driving: A survey. IEEE transactions on intelligent transportation systems, 23(10), 16923-16939.

(2). Hegde, J., & Rokseth, B. (2020). Applications of machine learning methods for engineering risk assessment–A review. Safety science, 122, 104492.

Supervisor: Anil Patel

Description :

The  growing  interest  in  automated vehicles reveals a gap in traditional safety approaches, which oft en rely on human drivers as a safety measure. The complexity of Automated Driving Systems (ADS) challenges existi ng safety standards like ISO 26262. Industry experts are calling for new safety paradigms and risk models to address these challenges. Advanced methods, such as model-based automated tools, are emerging to assess functi onal safety in this new context. These developments highlight the need for updated safety approaches and regulati ons for autonomous driving. This seminar aims at understanding the functi onal safety and its related concepts. Exploring the open ends and challenges with respect to automated driving systems.

Literature :

  • Functional Safety of Automated Driving: Does ISO 26262 meet the challenges?
  • Automated Functional Safety Analysis of Automated Driving Systems
  • Why functional safety experts worry about automotive systems having increasing autonomy
  • Safety goals and functional safety requirements for actuation systems  of automated vehicles
  • Enabling functi onal safety ASIL compliance for autonomous driving soft ware systems

Supervisor: Nikita Bhardwaj Haupt

Description :

Ensuring complete safety cases is a key challenge for autonomous vehicles, parti cularly within the Operati onal Design Domain (ODD) where the Automated Driving System (ADS) functi ons. The text off ers four strategies to prevent ADS from exiti ng its ODD, and introduces use cases and a framework to categorize operati ng conditi ons. This modular approach allows for the conti nuous delivery of ADS features. This seminar aims to answer questi ons: What are the most eff ecti ve methods for defi ning and confi ning an ODD  in  ADS? How can use cases be  integrated into  safety models to  ensure  that autonomous  vehicles  operate  safely  within  their  ODD?,  and  what  frameworks  are available or in development for categorizing operati ng conditi ons in the ODD?

Literature :

  • Towards an Operational Design Domain That Supports the Safety Argumentati on of an Automated Driving System
  • SAE J3016:201806 - SURFACE VEHICLE RECOMMENDED PRACTICE - Taxonomy and Defi niti ons for Terms Related to Driving Automati on Systems for On-Road Motor Vehicles
  • Definition and identificati on of system boundaries of highly automated driving
  • An  automated  vehicle  safety  concept  based  on  runti me  restricti on  of  the operati onal design domain
  • How many operati onal design domains, objects, and events?”

Supervisor: Nikita Bhardwaj Haupt

Themenauswahl

Um euch für Seminarthemen zu bewerben, geht bitte wie folgt vor:

  1. Wählt in der obigen Liste Themen aus, die ihr gerne bearbeiten möchtet. Wir empfehlen euch, mehr als ein Thema zu wählen, da nicht jeder sein Wunschthema bearbeiten kann. Die Auswahl mehrerer Themen erhöht eure Chance, ein Thema zu erhalten.

    Ordnet eure Auswahl absteigend nach Priorität, wie im folgenden Beispiel gezeigt: T5 > T4 > T1

    Hier ist das Thema T5 die erste Wahl, T4 die zweite Wahl und T1 die dritte Wahl. Ihr könnt beliebig viele Themen auflisten.

  2. Optional: Wenn bei einem oder mehreren eurer Themen Gruppenarbeit möglich ist und ihr bereits Kommilitonen kennt, mit denen ihr gerne zusammenarbeiten möchtet, dann teilt uns das bitte mit.

    Listet dazu in einer zweiten Zeile die Namen eurer Kommilitonen auf, wie im folgenden Beispiel gezeigt: Name1, Name2

    Diese Information ist unabhängig von eurer Themenwahl aus Schritt 1. Es genügt, wenn sich eure genannten Kommilitonen auf ein gleiches Thema bewerben wie ihr. Unser Algorithmus formt Gruppen bevorzugt aus Studierenden, die sich untereinander kennen. Ihr könnt euch aber auch allein für Themen mit Gruppenarbeit bewerben und werdet dann ggf. zufällig mit anderen Studierenden zusammengewürfelt.

  3. Teilt uns bitte mit, ob ihr für das Seminar eine Note braucht. Klärt diese Frage im Zweifelsfall mit eurem zuständigen Prüfungsamt. Die meisten Studierenden erhalten in der Regel nur einen unbenoteten Schein. Note: nein

Schickt uns diese Informationen in einer kurzen E-Mail bis Mo, 02.10.2023 um 12 Uhr. Wir werden unser Bestes tun, um so viele von euch unterzubringen wie möglich.