Vertiefungsrichtung 13: Systems Engineering - Einschreibung ab WS 2018 - itiv kit
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I
Institut für Technik der
Informationsverarbeitung (ITIV)
Engesserstraße 5
(Gebäude 30.10)
76131 Karlsruhe
www.itiv.kit.edu
Vertiefungsrichtung 13:
Systems Engineering
Einschreibung ab WS 2018
KIT – Die Forschungsuniversität in der Helmholtz-Gemeinschaft www.kit.edu
Vertiefungsrichtung 13 – Systems Engineering ITIV Infobroschüre
Institutsvorstellung - ITIV
Das Institut für Technik der Informationsverarbeitung Neben den oben genannten Forschungsbereichen di-
ist mit knapp 40 wissenschaftlichen Mitarbeitern das rekt am ITIV werden in den assoziierten Gruppen
größte Institut der Fakultät für Elektro- und Informati- am Forschungszentrum Informatik (FZI) weitere
onstechnik. Themen behandelt (Abbildung 1). Durch die insge-
samt 80 wissenschaftlichen Mitarbeiter am ITIV und
Die behandelten Forschungsthemen decken eine
in den assoziierten Gruppen ist ein sehr gutes Betreu-
große Bandbreite von Anwendungsbereichen ab. Sie
ungsverhältnis für Abschlussarbeiten gewährleistet.
reichen von der Automobiltechnik über Daten- und
Kommunikationstechnik und Medizintechnik bis hin
zur Unterhaltungselektronik. Im Forschungsbereich Adresse
Systems Engineering liegt der Fokus dabei vor al- Institut für Technik der
lem auf Prozessen und Methoden für den Entwurf ein- Informationsverarbeitung
gebetteter Systeme und System-Verbünde. Im For- Engesserstr. 5, Geb. 30.10
schungsbereich eingebettete elektronische Sys- 76131 Karlsruhe
teme werden insbesondere rekonfigurierbare Hard- Tel. (0721) 608-42502
warekomponenten sowie anwendungsspezifische in- Fax (0721) 608-42511
tegrierte Schaltkreise (ASICs) unter systematischer Internet www.itiv.kit.edu
Berücksichtigung von Hardware/Software-Codesign
Prinzipien untersucht. Im Forschungsbereich Mikro-
Kollegiale Institutsleitung
systemtechnik und Optik werden Sensorsysteme
Prof. Dr.-Ing. Dr. h. c. Jürgen Becker
für Medizin, Automatisierung und Automotive Anwen-
Prof. Dr.-Ing. Eric Sax
dungen untersucht und sowohl mikrooptische als
Prof. Dr. rer. nat. Wilhelm Stork
auch mikrosystemtechnische Komponenten betrach-
tet.
Abbildung 1: Forschungsthemen am ITIV sowie in den assoziierten Gruppen
2 Institutsvorstellung - ITIV © ITIV 5/2021 – SPO2018
ITIV Infobroschüre Vertiefungsrichtung 13 – Systems Engineering
Vertiefungsrichtung 13 – Systems Engineering
Was wäre unsere Welt ohne die kleinen elektronischen der automatisierten Synthese mikroelektronischer
Helferlein? In nahezu allen Bereichen des täglichen Le- Schaltungen in modernen CAD-Werkzeugen einge-
bens und der industriellen Anwendung finden wir elektro- setzt werden. Die Verdeutlichung des Entwurfsab-
nische Schaltungen, sogenannte eingebettete Systeme laufs sowie der zugrundeliegenden Hardwarebe-
(Embedded Systems). Ob im Auto, in der Bahn, im Flug- schreibungssprachen ist Inhalt der Vorlesung „Hard-
zeug, in der Raumfahrt oder aber auch in unserem Haus- ware Modeling and Simulation“. Die Vorlesung
halt, im Büro, im Krankenhaus oder in der Fabrik, überall „Hardware / Software Co-Design“ vermittelt Reali-
übernimmt Elektronik Steuerungs- und Regelungsaufga- sierungsalternativen und zeigt Optimierungsmetho-
ben. Wobei über Sensorik die Umwelt „aufgenommen“ den bezüglich Platzes, Performanz, Kommunikation
wird und über die Aktuatorik als Ergebnis der Berechnun- und Leistung auf. In „Communication Systems and
gen dann die Rückwirkung erfolgt. Protocols“ wird der Datentransfer innerhalb und zwi-
schen Systemen thematisiert. „Integrierte Intelli-
Im Rahmen der Vertiefungsrichtung 13 – Systems Engi-
gente Sensoren“ befasst sich mit dem Themengebiet
neering – werden konsequenterweise genau die Fähig-
Smart Sensors und dessen besondere Anforderun-
keiten vermittelt, um diese elektronischen, eingebetteten
gen bei der Entwicklung sowie entsprechenden Sys-
Systeme zu entwerfen oder eben zu „engineeren“.
temkonzepten. Die Zusammenfassung von Informati-
Die Realisierung eingebetteter Systeme ba- onen von verschieden Senso-
siert einerseits auf anwendungsspezifi- ren wird dann in der Vorlesung
schen integrierten oder program- „Informationsfusion“ behan-
mierbaren Schaltungen (ASICs, delt. Die Praktika „Praktikum
FPGAs etc.), oder andererseits in Software Engineering“ und
zunehmendem Maße auf Soft- „Praktikum Entwurf Digitaler
ware, die auf Standard-Mikro- Systeme“ ermöglichen die
prozessoren abläuft. praktische Umsetzung der er-
Ziel der Vertiefungsrichtung 13 lernten Kenntnisse.
ist die Vermittlung eines breitge- Viele weitere wählbare Modell-
fächerten Fachwissens, wie es zum Entwurf und zur Re- fächer, Seminare und Labore im Wahlbereich runden
alisierung solcher Systeme notwendig ist. Dabei spielen die Angebote dieses Studienmodells ab. In einem zu-
Entwurfsprozesse und Methoden von “agil” bis “V”, Mo- sätzlichen Projektlabor kann das theoretische Wissen
dellbildung und Simulation, HW- und SW-Synthese, Da- weiter praktisch vertieft werden, beispielsweise im
tenanalyse und Verarbeitung sowie automatisiertes Tes- „Labor Schaltungsdesign“ oder „Labor System-
ten eine vorrangige Rolle. Entwicklungsmethoden wer- on-Chip“. Veranstaltungen wie „Mikrosystemtech-
den von Einflüssen der Sicherheit und Verlässlichkeit nik“, „Systems Engineering for Automotive
aber auch von Impulsen zu Agilität und Flexibilität be- Electronics“, „Kommunikationskonzepte und E/E-
stimmt. Daran angepasst werden die Prozesse, Metho- Architekturen für digitale, vernetzte Fahrzeuge“
den und Tools ausgelegt. und „Test eingebetteter Systeme im industriellen
Im Grundlagenbereich (GVR) der Vertiefungsrichtung Umfeld“ können gewählt werden um Fachwissen
vermittelt „Messtechnik“ mathematisches Hintergrund- weiter zu vertiefen. Im „Seminar Eingebettete Sys-
wissen zur Messung und Erzeugung von Signalen. In teme“ kann ein individueller Schwerpunkt zu aktuel-
„Optimization of Dynamic Systems“ werden rege- len Forschungsthemen des ITIV gesetzt werden.
lungstechnische Aspekte verfestigt und mit „Wissen- Fragen zur Vertiefungsrichtung beantworten gerne
schaftliches Programmieren für Ingenieure“ werden die Fachstudienberater.
Grundlagen zur Softwareprogrammierung betrachtet.
Im Pflichtbereich (PVR) werden die Hauptinhalte der Ver- Fachstudienberatung
tiefungsrichtung vermittelt: „Systems & Software Engi- Daniel Baumann Tel.: (0721) 608 - 41303,
neering“ gibt einen Einblick in Entwurfsprozesse und
ITIV, Raum 115
Vorgehensmodelle für kollaboratives Arbeiten. Die Vorle-
sung „Hardware-Synthese und –Optimierung“ kon- Johannes Pfau Tel.: (0721) 608 – 41939,
zentriert sich auf algorithmische Verfahren, welche bei ITIV, Raum 218
E-Mail: studienberatung@itiv.kit.edu
© ITIV 3
Vertiefungsrichtung 13 – Systems Engineering ITIV Infobroschüre
Forschungsthemen
Detektortechnologie Invasives Rechnen
Das ITIV beteiligt sich an der Erforschung neuartiger Unter dem Begriff Invasives Rechnen wird ein völlig
Konzepte für die Elektronik der leistungsfähigsten Teil- neues Paradigma für den Entwurf und die Program-
chendetektoren der Welt, darunter der Belle II-Detektor mierung zukünftiger paralleler Rechensysteme er-
des Hochleistungscolliders Super KEKb am KEK in forscht. Die Grundidee besteht darin, parallelen Pro-
Tsukuba, Japan, das Experiment Compressed Baryonic grammen die Fähigkeit zu verleihen, in einer als Inva-
Matter (CBM) am GSI Darmstadt und der Compact Muon sion bezeichneten Phase ressourcengewahr Berech-
Solenoid des Large Hadron Colliders (LHC) am CERN, nungen auf eine Menge aktuell verfügbarer Ressour-
Schweiz. Die Forschung am ITIV beschäftigt sich vor al- cen zu verteilen, und nach paralleler Abarbeitung
lem mit der Entwicklung von FPGA-Designs für die diese in einer als Rückzug bezeichneten Phase wie-
schnelle Datenverarbeitung in der Nähe der Detektoren, der frei zu geben.
um die erzeugte Datenmenge frühzeitig zu reduzieren,
sowie mit der Entwicklung von Systemen und Schnittstel-
lenkomponenten für die Synchronisation der im Datener-
fassungssystem der Detektoren vorhandenen Elektronik.
Beschleuniger für KI Anwendungen
X-by-Construction-Entwurfsmethodik
Künstliche Intelligenz und autonomes Fahren sind
Verteilte und autonome eingebettete Systeme in der Luft- technologische Megatrends, welche den Maßstab für
fahrt und dem Automobilbereich stellen zunehmend hö- erforderliche Rechenleistung in eingebetteten Syste-
here Anforderungen an ihre datenverarbeitenden Kom- men neu setzen. Dazu bedarf es maßgeschneiderter
ponenten. Insbesondere gilt es dabei nichtfunktionale An- Prozessoren, die bei hoher Rechenleistung zusätzli-
forderungen einzuhalten, wie z.B. der nach Safety und che kritische Anforderungen wie z.B. Energieeffizienz
Security. Eine automatisierte Entwurfsmethodik, die de- oder Sicherheit, erfüllen. Am ITIV wird an System-on-
ren Einhaltung durch ein „by-Construction“-Vorgehen ga- Chip-Architekturen geforscht, welche KI-intensive An-
rantiert, minimiert das Fehlerpotential und kann die Ent- wendungen, wie Sensordatenfusion und 3D-Objekter-
wicklungszeiten signifikant senken. kennung, ermöglichen sollen. Dies beinhaltet u.a. den
Einsatz von Hardwarebeschleunigern gekoppelt mit
RISC-V Kernen sowie einer automatisierten Simula-
tion zur Ermittlung optimierter Architekturen.
4 Forschungsthemen © ITIV 5/2021 – SPO2018
ITIV Infobroschüre Vertiefungsrichtung 13 – Systems Engineering
Automatisierte und vernetzte Mobilität Multicore Systeme in sicherheitskritischen Domä-
nen
Fahrzeuge werden zunehmend vernetzter und werden
automatisierte bis hin zu autonomen Fahrfunktionen be- Zukünftige sicherheitskritische Anwendungen in der
inhalten. Durch diesen gesteigerten Grad der Vernetzung Automobil- und Luftfahrt-Industrie, aber auch das Zu-
und Automatisierung rücken sowohl funktionale Sicher- kunftsthema Industrie 4.0 zeigen einen deutlich stei-
heit (Safety) als auch IT-Sicherheit (Security) an eine pro- genden Bedarf an digitaler Rechenleistung. Sie wird
minente Stelle. beispielsweise für hoch automatisierte Fahrzeuge und
Denn um eine zukunftsfähige Mobilität gewährleisten zu echtzeitfähig vernetzte Maschinen benötigt. Weiterhin
können und die Akzeptanz zu steigern, müssen die Fahr- wird dieser Bedarf durch eine immer größere Integra-
funktionen sicher und zuverlässig sein. Das gilt während tion und Interaktion mit anderen Systemen und Ser-
der Entwicklung aber auch speziell bei der Absicherung. vices verstärkt.
Maschinelles Lernen
Die Themengebiete Maschinelles Lernen und Künstliche
Intelligenz erleben momentan eine Renaissance. Gründe
dafür sind zum einen die steigende Rechenleistung von Optische Umfelderkennung im Automobil
PC-Grafikkarten (GPUs) und zum anderen die Verfügbar-
keit von neuen Technologien (Multi-Cores, FPGAs etc.) Autonome Fahrzeuge sind ein wichtiger Baustein
in Kombination mit effizienten parallelisierten Frame- neuer Mobilitätssysteme. Damit diese Fahrzeuge im
works und Algorithmen zum Training von Neuronalen Verkehr selbstständig und sicher agieren können,
Netzen. müssen sie ihr gesamtes Umfeld exakt erfassen.
Im Rahmen von Forschungsprojekten haben Exper-
Die Einsatz- und Forschungsgebiete im Bereich des ma-
ten jetzt eine Forschungs- und Erprobungsplattform
schinellen Lernens sind weit gestreut. In der Bildverarbei-
für Stereo-Kamerasysteme entwickelt. Ziel des Ge-
tung für autonomes Fahren lösen Convolutional Neural
meinschaftsprojekts ist es, diese Systeme präziser
Networks (CNN) bereits klassische Objekterkennungs-
Verfahren ab. Künstliche Neuronale Netze (KNN) werden
zur Verbrauchsprognose für Strom- und Gas bereits er-
folgreich eingesetzt. In der Medizintechnik werden Künst-
liche Neuronale Netze entwickelt, die Anhand von Bildern
bösartigen Hautveränderungen zuverlässiger als Ärzte
erkennen. Deep Neural Networks erträumen bereits Bil-
der, schreiben Gedichte oder komponieren eigenständig
Jazz-Songs.
und robuster zu machen.
© ITIV 5
Vertiefungsrichtung 13 – Systems Engineering ITIV Infobroschüre
Automotive Security auf ein Fahrzeug können katastrophal sein, da ein
Eindringen in das IT-System die komplette Über-
In der Automobilindustrie schreitet die Entwicklung hin nahme der Steuerung zur Folge haben kann.
zum vollständig autonomen und mit seiner Umgebung
Weitere Forschungsthemen
vernetzten Fahrzeug immer weiter voran. Die Kommuni-
kation mit dem Fahrzeugumfeld birgt dabei neue Risiken,
Weitere Forschungsthemen sowie offene Stellen zu
die Sicherheit der Insassen zu gefährden, da es sich nicht
den Projekten für Bachelor-, Masterarbeiten und
mehr um ein gegenüber der Umwelt informationstech-
HiWi-Tätigkeiten sind auf der Institutshomepage auf-
nisch abgeschlossenes System handelt, womit Cyberan-
gelistet.
griffe möglich werden. Die Auswirkungen solcher Angriffe
www.itiv.kit.edu
6 Forschungsthemen © ITIV 5/2021 – SPO2018
ITIV Infobroschüre Vertiefungsrichtung 13 – Systems Engineering
Vorlesungen der Vertiefungsrichtung 13
Grundlagen zur Vertiefungsrichtung Informationsfusion (IF)
2+1 SWS, 4 LP, WS, IIIT
Messtechnik (MT) Konzepte, Architekturen und Verfahren der Informa-
2+1 SWS, 5 LP, WS, IIIT tionsfusion, Mathematische Konzepte zur Verknüpfung
systemtechnischen Grundlagen der Messtechnik, ma- von Sensordaten und Informationen
thematisches Hintergrundwissen zur Messung und Er-
Integrierte Intelligente Sensoren (IIS)
zeugung von Signalen.
2+0 SWS, 3 LP, SS, ITIV
Optimization of Dynamic Systems (ODS) Realisierungsalternativen und Beispiele für Mikrosys-
2+1 SWS, 5 LP, WS, IRS teme, anhand konkreter Beispiele: Intelligente Senso-
Unbeschränkte und Eingeschränkte Parameter-Opti- ren, Wandlerprinzipien, Signalaufbereitung, Signalver-
mierung, Dynamische Programmierung und Variations- arbeitung, Telematik.
rechnung.
Systems and Software Engineering (SSE)
Wissenschaftlichs Programmieren für Ingenieure 2+1 SWS, 5 LP, WS, ITIV
2+1 SWS, 4 LP, WS, IAM Einführung in Methoden und Werkzeuge für die compu-
Rechnerarchitekturen, Einführung in Unix/Linux, terunterstützte System- und Softwaretechnik.
Grundlagen der Programmiersprache C++, Numerik /
Praktikum Entwurf Digitaler Systeme (PES) oder Di-
Algorithmen.
gital Hardware Design Laboratory (DHL)
0+4 SWS, 6 LP, SS, ITIV
Pflichtbereich der Vertiefungsrichtung Entwurf von Automaten/ Programmen für programmier-
bare Logikbausteine; Realisierung CPU mittels VHDL,
Communication Systems and Protocols (CSP)
Statecharts, Blockdiagramme, Codegenerierung.
2+1 SWS, 5 LP, SS, ITIV, Engl.
Modulationsverfahren, Signaldarstellung, Synchroni- Praktikum Software Engineering (PSE)
sierungsmechanismen, Fehlerkorrekturmechanismen, 0+4 SWS, 6 LP, SS
sowie Verfahren zur Zugriffssteuerung, Kommunikati- Anforderungen, Objektorientierte Analyse und Design
onsablauf und Topologien. (C++, UML), Einführung in die Echtzeitprogrammie-
rung, Einsetzen von Echtzeit-Frameworks, Multi-Platt-
Hardware- Synthese und -Optimierung (HSO)
form-Entwicklung für Win2k und Linux, eXtream Pro-
3+1 SWS, 6 LP, SS, ITIV
gramming (XP), SW-Test, Teamarbeit.
Entwurfsablauf bei rechnergestütztem Schaltungsent-
wurf, Algorithmen, Entwurfsmethoden der verschiede-
nen Architekturen, High-Level- Registertransfer- und Wählbare Lehrveranstaltungen des ITIV
Logik-Synthese, Physikalische Entwurfsverfahren.
Software Engineering (SE)
Hardware Modeling and Simulation (HMS) 2+0 SWS, 3 LP, WS, ITIV
2+1 SWS, 4 LP, WS, ITIV, Engl. Anforderungen, Notation, SW-Architektur, SW-Ände-
Hardwarebeschreibungssprachen: VHDL, System C, rungen, SW-Impl., SPICE, CMM, SW-Test, Middle-
Spice, VHDL-AMS, HW/SW Cosimulation, Rapid Proto- ware, (DB, RTOS).
typing.
Labor Schaltungsdesign (LSD)
Hardware/Software Co-Design (HSC) 0+4 SWS, 6 LP, WS, (Blockveranstaltung)
2+1 SWS, 4 LP, WS, ITIV Entwurf elektronischer Schaltungen, wie z.B. als Binde-
Zielarchitekturen für HW/SW-Systeme (DSP, Mikrokon- glied zwischen Mikrokontrollern/FPGAs und Senso-
troller, ASIPs, FPGAs, ASIC, System-on-Chip), Ab- ren/Aktuatoren, Auswahl benötigter Bauteile, Verschal-
schätzung der Entwurfsqualität, Hardware- und Soft- tung von Baugruppen, Aufbau Gesamtsystem, Schal-
ware-Performanz, Partitionierungsverfahren, Interface- tungsdesign, Erstellung von Layouts, Schaltungsauf-
und Kommunikationssynthese, Co-Simulation, Leis- bau und Test.
tungsanalyse.
© ITIV 7
Vertiefungsrichtung 13 – Systems Engineering ITIV Infobroschüre
Mikrosystemtechnik (MST) Test eingebetteter Systeme im industriellen Umfeld
2+0 SWS, 3 LP, WS (TES)
Einführung, typ. Mikrosysteme, Realisierungsalternati- 2+1 SWS, 4 LP, WS, (Blockveranstaltung)
ven, Klassifizierung der mikrooptischen, mikromechani- Test von Automobilelektronik mit dem Schwerpunkt
schen und mikroelektronischen Komponenten, vertikale Software, Grundlagen des Software-Tests, konkrete
und laterale Strukturierungstechniken, mikromechani- Anwendung, State-of-the-Art-Werkzeuge und Techno-
sche Strukturierungstechniken. logien zum Software-/Steuergerätetest, Inhalte der Vor-
lesung sind sehr praxisnah.
Kommunikationskonzepte und E/E-Architekturen
für digitale, vernetzte Fahrzeuge (KVF) Seminar: Eingebettete Systeme (SES)
2+0 SWS, 3 LP, SS 0+2 SWS, 3 LP, WS+SS
Transformation der Automobilindustrie, Kunden-/Ge- Themen, die eng mit der Forschungsarbeit des Instituts
setzes-/Marktanforderungen, E/E-Architekturen und verzahnt sind, werden durch Literatur-, Markt- oder Pa-
darauf basierenden Kommunikationskonzepte, Soft- tent-Recherchen selbständig durch ein 4-seitiges Paper
ware in die E/E-Architektur, vernetzte Fahrzeuge, Diag- und einen 20-minütiger Vortrag präsentiert.
nose- und Software-Update-Mechanismen
Seminar: Wir machen ein Patent (SWMP)
Optical Engineering (OE) 0+2 SWS, 3 LP, SS, (Überfachliche Qualifikation)
2+1 SWS, 4 LP, WS, (Engl.) Vorgehen beim Einreichen eines Patents anhand von
Einführung in die Optik / optische Systemspezifikation, konkreten Beispielen, Kreativitätstechniken, um paten-
Optische Elemente, einfache optische Systeme (Auge, tierbare Ideen zu erarbeiten, Patentrecherchen u.ä. auf
Brille, Lupe, Fernrohr, Mikroskop), Design optischer ihre Patentierbarkeit hin überprüft und gegebenenfalls
Systeme (Optikdesign-Tools, Beleuchtungssysteme, ein Patent verfasst und eingereicht.
Infrarotoptik, Laseroptik, diffraktive Optik).
Praktikum System-on-Chip (PSoC)
Optical Design Lab (ODL) 0+4 SWS, 6 LP, WS
0+4 SWS, 6 LP, WS+SS, (Engl.) Entwicklung einer Mixed-Signal-Hardwarearchitektur
Simulation einfacher Bauelemente, Simulation einfa- zur Audio-Wiedergabe auf Basis eines System-On-
cher optischer Systeme, Aberrationen, Bewertung der Chip (SoC); Systementwurf mit Erstellung notwendiger
Bildqualität optischer Systeme, Computerunterstützte Teilkomponenten, deren Integration in ein Gesamtsys-
Optimierung komplexer optischer Systeme, Laseropti- tem sowie die Simulation und Verifikation der individu-
sche Systeme, Diffraktive Linsen, Illumination. ellen Komponenten und des Gesamtsystems.
Projektmanagement in der Entwicklung von Pro-
dukten für sicherheitskritische Anwendungen Masterarbeit
(PEPSA)
2+1 SWS, 4 LP, WS, (Blockveranstaltung) Im Rahmen von Masterarbeiten werden sowohl prakti-
Anhand von praktischen Beispielen aus der Industrie: sche als auch theoretische Aufgabenstellungen, die in
Produkt-Vorgaben, Regeln und Auflagen für Produkt- die verschiedenen Forschungsbereiche (siehe Seite 2)
entwicklung, Qualitätsbegriff, Qualitätsmanagement, des Instituts eingebettet sind, selbständig bearbeitet.
Reviews, Dokumentation, Projektmanagement, Projek- Auf diese Weise können Studierende sich direkt in die
torganisation, Planung, Steuerung und Kontrolle, Zeit- aktuellen Forschungsprojekte des Instituts einbringen.
management, Kommunikation. Die Dauer der Masterarbeit beträgt 6 Monate Vollzeit.
Systems Engineering for Automotive Electronics Aktuelle Themen stehen im Schaukasten des Instituts
(SEAE) sowie im Internet unter: www.itiv.kit.edu/343.php.
2+1 SWS, 4 LP, SS, (Engl.) Dennoch ist ein persönliches Gespräch mit den Be-
Anhand von praktischen Beispielen aus der Industrie: treuern empfehlenswert, da häufig zusätzliche Themen
Entwicklungsprozesse, KFZ Zielarchitekturen, Entwick- möglich sind, oder die genaue Aufgabenstellung den
lungswerkzeuge auf System- und Softwareebene, Qua- Wünschen des Studierenden angepasst werden kön-
litätsmanagement, Systementwurf und Projektmanage- nen.
ment. Masterarbeiten können auch gerne außerhalb des Vor-
lesungszeitraums begonnen und bearbeitet werden!
8 Vorlesungen der Vertiefungsrichtung 13 © ITIV 5/2021 – SPO2018
ITIV Infobroschüre Vertiefungsrichtung 13 – Systems Engineering
Studienplan
Nicht zugelassen sind Fächer aus dem Modulhandbuch
Allgemeine Informationen
der Fakultät, die nicht explizit als Überfachliche Qualifi-
Studiendauer kationen gekennzeichnet sind.
Die Regelstudienzeit des Masterstudiengangs beträgt Die ausgewählten Fächer sollen folgenden, beispielhaft
vier Semester. Die Studierenden müssen alle Leistun- angeführten Veranstaltungen ähnlich sein:
gen im Master, inklusive Nachprüfungen bis zum Ende
Fakultät für Elektrotechnik und
des Prüfungszeitraumes des 8. Semesters erfüllen.
Informationstechnik:
Wiederholungsprüfungen verlängern diese Fristen ▪ Das Berufsfeld des Ingenieurs in modernen Unter-
nicht. nehmen (2310541, 3 LP)
▪ Seminar Projektmanagement für Ingenieure
Zusatzleistungen
(23684, 3 LP)
Zusatzleistungen werden immer mit Note im Zeugnis
▪ Seminar: Wir machen ein Patent (2311633, 3 LP)
eingetragen, allerdings wird die Note nicht zur Gesamt-
notenbildung herangezogen. Andere Fakultäten, HoC, SpZ und ZAK:
Im Masterstudium dürfen max. 30 LP als Zusatzleistun- ▪ Entrepreneurship I
gen aus dem Gesamtangebot des KITs erworben wer- ▪ Industriebetriebswirtschaftslehre
den. ▪ Tutorenschulung
▪ Nichttechnische Seminare mit Vortrag
Anerkennung von externen Studien- und Prüfungs- ▪ Sprachkurse
leistungen ▪ Studium Generale sowie Schlüsselqualifikationen
Leistungen, die an externen staatlich anerkannten und Zusatzqualifikationen (ZAK)
Hochschulen im Inland oder Ausland geleistet werden,
können auf Antrag der Studierenden anerkannt werden, Masterfächer vorziehen
sofern sie inhaltlich und im Umfang den Leistungen am
KIT entsprechen. Eine Anerkennung mit Note ist nur Es ist möglich feste Modellfächer oder Wahlfächer aus
möglich, wenn die Notensysteme vergleichbar sind. An- dem Master-Studiengang bereits im Bachelor-Studien-
derenfalls werden die Leistungen im Zeugnis mit dem gang zu absolvieren. Dazu müssen im Bachelor-Studi-
Vermerk „bestanden“ aufgeführt und werden nicht zur engang mindestens 120 LP erreicht worden sein. Für
Notenbildung herangezogen. jedes vorgezogene Fach muss eine gesonderte Geneh-
migung erteilt werden, da die Fächer nicht im Bachelor
Der Antrag auf Anerkennung muss innerhalb eines Se- und im Master angerechnet werden können. Insgesamt
mesters gestellt werden. können Fächer im Umfang von max. 30 LP in den Ba-
Der Umfang an Fremdleistungen darf maximal 50% der chelor vorgezogen werden. Eine Änderung, bspw.
Pflicht- und Wahlmodule im Bachelor bzw. der Festen Rückbuchung in den Bachelor, kann nach der Geneh-
Modellfächer und Wahlmodellfächer im Master-Studi- migung nicht mehr erfolgen.
engang betragen. Der Antrag auf Anerkennung muss innerhalb eines Se-
mesters gestellt werden.
Überfachliche Qualifikationen
Als überfachliche Qualifikation sind im Master 6 LP vor-
gesehen.
Voraussetzung ist, dass es sich um Veranstaltungen
mit überwiegend nicht technischem Inhalt mit bewerte-
tem Leistungspunkte-Nachweis („erfolgreich teilgenom-
men“ bzw. „bestanden“) handelt. Überfachliche Qualifi-
kationen gehen in die Master-Zeugnisse ohne Note ein.
© ITIV 9
Vertiefungsrichtung 13 – Systems Engineering ITIV Infobroschüre
Bewerbung zum Master-Studiengang Mögliche Veranstaltungen im Wahlbereich
Die Bewerbung zum Master ist unerlässlich. Die aktuell Mit schriftlicher Zustimmung des Fachstudienberaters
gültigen Anmeldezeiträume finden sich auf der Fakul- können im Wahlbereich abgesehen von den hier aufge-
tätswebsite: listeten Veranstaltungen auch weitere Veranstaltungen
der Fakultät für Elektrotechnik und Informationstechnik
www.etit.kit.edu/bewerbung_master.php
oder einer anderen Fakultät gewählt werden.
Die Anmeldung ist von der Einschreibung als Master-
Eine Veranstaltung darf in jedem Fall nur einmal entwe-
student unabhängig. Für die Einschreibung müssen
der im Bachelorstudiengang oder im Masterstudien-
ALLE Leistungen mit mindestens 4,0 Bestanden sein.
gang angerechnet werden.
Für die Bachelorarbeit kann bei Bedarf eine entspre-
chende Bescheinigung ausgestellt werden. Die Studienpläne für alle Vertiefungsrichtungen finden
sich auf der Fakultätshomepage:
Master-Studiengang www.etit.kit.edu/studienplaene_master.php
Der Master-Studiengang gliedert sich in folgende Berei- Informationen zu den Veranstaltungen aller Fakultäten
che: des KIT finden sich im Campus Management System:
▪ Grundlagen zur Vertiefungsrichtung campus.studium.kit.edu
▪ Pflichtbereich der Vertiefungsrichtung
▪ Wahlbereich der Vertiefungsrichtung Masterarbeit
▪ Überfachliche Qualifikationen
▪ Masterarbeit Für die Zulassung zur Masterarbeit sind drei grundle-
▪ (Zusatzleistungen) gende Bedingungen zu erfüllen:
▪ Es muss ein entsprechender individueller Studien-
Zur Notenbildung werden Grundlagen-, Pflicht- und
plan genehmigt werden
Wahlbereich sowie die Masterarbeit gewichtet nach
▪ Es müssen Modulprüfungen im Umfang von 75 LP
dem Umfang an Leistungspunkten verwendet.
erfolgreich abgelegt worden sein
Die Vertiefungsrichtung (Grundlagen, Pflicht- und ▪ Alle Modulprüfungen in den Grundlagen der Vertie-
Wahlbereich) beträgt insgesamt mindestens 84 LP. Zu- fungsrichtung müssen bestanden sein
sätzlich müssen 6 LP in den Überfachlichen Qualifikati-
onen geleistet werden. Im Studiengang dürfen maximal
zwei Praktika absolviert werden.
Falls Informationen in dieser Broschüre veraltet sein
sollten, finden sich die jeweils aktuell gültigen Informa-
tionen und Regeln zum Ablauf des Studiengangs sowie
alle Veranstaltungen der ETIT Fakultät verbindlich im
Master-Modulhandbuch und der Prüfungsordnung der
Fakultät:
www.etit.kit.edu/modulhandbuecher.php
www.etit.kit.edu/studien_und_pruefungsordnun-
gen.php
Grundlagen zur Vertiefungsrichtung 13
Sem. Vorl. Nr. Lehrveranstaltung SWS (V+Ü) LP Prüfungsart
10 Studienplan © ITIV 5/2021 – SPO2018ITIV Infobroschüre Vertiefungsrichtung 13 – Systems Engineering
WS 2302105 Messtechnik 2+0 5 schriftlich
WS 2303183 Optimization of Dynamic Systems 2+1 5 schriftlich
WS 2181738 Wissenschaftliches Programmieren für Ingenieure 2+2 4 schriftlich
Pflichtbereich der Vertiefungsrichtung 13
Sem. Vorl. Nr. Lehrveranstaltung SWS (V+Ü) LP Prüfungsart
WS 2311605 Systems and Software Engineering 2+1 5 schriftlich
SS 2311616 Communication Systems and Protocols 2+1 5 schriftlich
WS 2311620 Hardware/Software Co-Design 2+1 4 mündlich
SS 2311619 Hardware-Synthese und -Optimierung 3+1 6 mündlich
SS 2311630 Integrierte Intelligente Sensoren 2+0 3 mündlich
WS 2302139 Informationsfusion 2+1 4 schriftlich
WS 2311608 Hardware Modeling and Simulation 2+1 4 schriftlich
2311637 / Praktikum Entwurf Digitaler Systeme / Digital Hard-
SS 0+4 6 anderer Art
2311645 ware Design Laboratory
SS 2311640 oder Praktikum Software Engineering 0+4 6 anderer Art
© ITIV 11Vertiefungsrichtung 13 – Systems Engineering ITIV Infobroschüre
Studienplanübersicht im Masterstudiengang Modell 13
Wahlbereich
Grundlagen und Pflichtbereich
(Vorschlag)
ODS (5LP) HMS (4LP) SE (3LP) LSD (6LP)
Optimization of Dynamic Hardware Modeling and Labor Schaltungs-
Software Engineering
Systems Simulation design
Vorlesungen im Wintersemester
MT (5LP) HSC (4LP) PEPSA (4LP) OE (4LP)
Projektmanagement in der
Hardware / Software Entwicklung von Produkten
Messtechnik für sicherheitskritische
Optical Engineering
Codesign
Anwendungen
SSE (5LP) IF (4LP) TES (4LP) MST (3LP)
Test eingebetteter
Systems and Software
Informationsfusion Systeme im industriellen Mikrosystemtechnik
Engineering
Umfeld
WPI (4LP) ISS (4LP)
Wissenschaftliches
Integrierte Systeme und
Programmieren für
Schaltungen
Ingenieure
HSO (6LP) CSP (5LP) SEAE (4LP) SWMP (3LP)
Vorlesungen im Sommersemester
Hardware Synthese und Communication System Engineering for
Wir machen ein Patent
Optimierung Systems and Protocols Automotive Electronics
IIS (3LP) SES (3LP) Englisch (3LP)
Integrierte Intelligente Seminar Eingebettete
English for Engineers
Sensoren System
Auswahl eines Praktikums:
SenSys (3LP)
PES / DHL (6LP) PSE (6LP)
Praktikum Entwurf Praktikum Software Sensorsysteme
digitaler Systeme / Engineering
Digital Hardware Design
Laboratory
Masterarbeit (30LP)
Praktische Arbeit aus einem der Forschungsgebiete - Themenwahl nach Absprache
Aktuell zu vergebender Arbeiten am Institut unter: https://www.itiv.kit.edu/343.php
Grundlagen- / ITIV – Sonstiges – Überfachliche
Legende: ITIV – Seminar Praktikum
Pflichtbereich Wahlbereich Wahlbereich Qualifikation
12 Studienplanübersicht im Masterstudiengang Modell 13 © ITIV 5/2021 – SPO2018ITIV Infobroschüre Vertiefungsrichtung 13 – Systems Engineering
Wahlbereich der Vertiefungsrichtung 13
SWS
Sem. Vorl. Nr. Lehrveranstaltung LP Prüfungsart
(V+Ü)
Systems Engineering (ITIV)
WS 2311625 Mikrosystemtechnik 2+0 3 mündlich
WS 2311629 Optical Engineering 2+1 4 mündlich
SS 2311647 Optical Design Lab 0+4 6 mündlich
WS+SS 2311627 Seminar: Eingebettete Systeme 2+0 3 mündlich
Projektmanagement in der Entwicklung von Produkten
WS 2311641 2+0 3 mündlich
für sicherheitskritische Anwendungen
SS 2311642 Systems Engineering for Automotive Electronics 2+1 4 mündlich
WS 2311611 Software Engineering 2+0 3 schriftlich
WS 2311648 Test eingebetteter Systeme im industriellen Umfeld 2+1 4 mündlich
Kommunikationskonzepte und E/E-Architekturen für
SS 2311632 2+0 3 mündlich
digitale, vernetzte Fahrzeuge
Sensor-Systeme, Mikrosystemtechnik, Messtechnik und Signalverarbeitung
WS 23113 Methoden der Signalverarbeitung 2+2 6 schriftlich
SS 2310534 Signalverarbeitung in der Nachrichtentechnik 2+0 3 mündlich
SS 23134 Praktikum Digitale Signalverarbeitung 0+4 6 schriftlich
WS 2304231 Sensoren 2+0 3 schriftlich
SS 2304240 Sensorsysteme 2+0 3 mündlich
SS 2304232 Praktikum Sensoren und Aktoren 0+4 6 mündlich
SS 2301071 Praktikum Systemoptimierung 0+4 6 mündlich
SS 23668 Nanoelektronik 2+0 3 mündlich
WS 23688 Integrierte Systeme und Schaltungen 2+1 4 mündlich
WS 2113805 Grundlagen der Fahrzeugtechnik I 4+0 8 schriftlich
SS 2114835 Grundlagen der Fahrzeugtechnik II 2+0 4 schriftlich
Systems on Chip / Standardzellen-Entwurf
WS 23660 VLSI-Technologie 2+0 3 mündlich
SS 23683 Design digitaler Schaltkreise 2+1 4 mündlich
WS 23664 Design analoger Schaltkreise 2+1 4 mündlich
WS+SS 23674 Praktikum Schaltungsdesign mit FPGA 0+4 6 mündlich
WS 2311638 Labor Schaltungsdesign 0+4 6 anderer Art
WS 23327 Schaltungstechnik für die Industrieelektronik 2+0 3 mündlich
WS+SS 23672 Praktikum Adaptive Sensorelektronik 0+4 6 mündlich
SS 2424672 Low Power Design 2+0 3 mündlich
WS 2311612 Praktikum System-on-Chip 0+4 6 anderer Art
© ITIV 13Vertiefungsrichtung 13 – Systems Engineering ITIV Infobroschüre
SWS
Sem. Vorl. Nr. Lehrveranstaltung LP Prüfungsart
(V+Ü)
Künstliche Intelligenz, Maschinelles Lernen
WS 24150 Maschinelles Lernen 1 - Grundverfahren 2+1 5 schriftlich
SS 24620 Maschinelles Lernen 2 – Fortgeschrittene Verfahren 2+1 5 schriftlich
SS 24628 Deep Learning for Computer Vision 2+0 3 mündlich
SS 2400024 Deep Learning und Neuronale Netze 4+0 6 schriftlich
WS 23097 Prädiktive Fahrerassistenzsysteme 2+0 3 schriftlich
WS 24114 Analysetechniken für große Datenbestände 3+0 5 mündlich
SS 2400042 Analysetechniken für große Datenbestände 2 2+0 3 mündlich
IT-Sicherheit
SS 2400239 Seminar: Ausgewählte Themen der Public-Key-Kryptographie 2+0 3 mündlich
SS 2511550 Informationssicherheit 2+1 5 schriftlich
Regelungstechnik
SS 2303173 Nichtlineare Regelungssysteme 2+0 3 schriftlich
SS 2303160 Automatisierung ereignisdiskreter und hybrider Systeme 2+0 3 mündlich
SS 23144 Informationstechnik in der industriellen Automation 2+0 3 mündlich
WS 2303176 Praktikum Automatisierungstechnik 0+4 6 mündlich
WS 2424152 Robotik I - Einführung in die Robotik 2+1 6 mündlich
Medizintechnik
WS 23281 Physiologie und Anatomie I 2+0 3 mündlich
SS 23282 Physiologie und Anatomie II 2+0 3 mündlich
WS 23269 Biomedizinische Messtechnik I 2+0 3 mündlich
SS 23270 Biomedizinische Messtechnik II 2+0 3 mündlich
SS 2305276 Praktikum Biomedizinische Messtechnik 0+4 6 mündlich
WS 2141864 BioMEMS - Mikrosystemtechnik für Life-Science und Medizin I 2+0 4 mündlich
SS 2142883 BioMEMS - Mikrosystemtechnik für Life-Science und Medizin II 2+0 4 mündlich
Optik
SS 2313726 Optoelektronik 2+1 4 mündlich
SS 2309486 Optoelectronic Components 2+1 4 mündlich
WS+SS 2313712 Praktikum Optoelektronik 4+0 6 mündlich
WS 2309460 Optical Transmitters and Receivers 2+1 4 mündlich
SS 2313740 Optische Technologien im Automobil 2+0 3 mündlich
14 Wahlbereich der Vertiefungsrichtung 13 © ITIV 5/2021 – SPO2018ITIV Infobroschüre Vertiefungsrichtung 13 – Systems Engineering
Weitere Infos
Nützliche Links Studienberatung
Studienpläne, Modulhandbuch und Prüfungsord- Internet
nungen ▪ www.itiv.kit.edu/651.php
▪ www.etit.kit.edu/vertiefungsrichtungen_master.php
▪ www.etit.kit.edu/modulhandbuecher.php Fachstudienberater
▪ www.etit.kit.edu/studien_und_pruefungsordnun- ▪ Daniel Baumann
gen.php Tel.: (0721) 608- 41303
Raum 115
Überfachliche Qualifikationen ITIV, Geb. 30.10
▪ Zentrum für angewandte Kulturwissenschaft und ▪ Johannes Pfau
Studium Generale: www.zak.kit.edu Tel.: (0721) 608- 41939
▪ House of Competence: www.hoc.kit.edu Raum 218
▪ Sprachenzentrum: www.spz.kit.edu ITIV, Geb. 30.10
Sekretariate E-Mail: studienberatung@itiv.kit.edu
▪ Sekretariat Bachelorprüfungsausschuss BPA: Sprechzeit: nach Vereinbarung
www.etit.kit.edu/824.php
▪ Sekretariat Masterprüfungsausschuss MPA:
www.etit.kit.edu/217.php
▪ Erasmus Informationen:
https://www.etit.kit.edu/erasmus.php
▪ Studierendenservice und zentrale Studienberatung:
https://www.sle.kit.edu/wirueberuns/studierenden-
service.php
https://www.sle.kit.edu/imstudium/zib.php
Unterstützung und Beratung für Studierende
▪ www.etit.kit.edu/studienstart.php
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