Forschungsgebiete

• Compilerentwurf
• Hardwaredesign
• Polyedermodell
• Hardwaresimulation

Sonstige Interessen

• L^AT_EX
• Modernes C++ (C++11/14/17)
• Testen von Software und Hardware
• Linguistik (insbesondere bzgl. Deutsch, Englisch, Japanisch)

Parallele Systeme

Die folgenden Folien sind von mir selbst als Unterstützung für die jährlich stattfindende Übung zu Parallele Systeme erstellt worden und eignen sich deshalb nicht als alleinige Vorbereitung auf die Prüfung.

Übung 1: Performanzmaße, PRAM-Modell, Klassifizierung von Parallelrechnern	5. Mai 2017	PDF
Übung 2: Abhängigkeiten, Abhängigkeitsgraph, Bernstein-Bedingungen	19. Mai 2017	PDF
Übung 3: Netzwerkcharakteristika, Routing	6. Juli 2017	PDF
Übung 4: Performanz, Speedup	6. Juli 2017	PDF
Übung 5: Workload-Balancierung, Leistungsbewertung, Whetstone-Benchmark	6. Juli 2017	PDF
Übung 6: Routing in dynamischen Netzwerken	6. Juli 2017	PDF
Übung 7: Systems-on-Chip (SoCs)	6. Juli 2017	–
Übung 8: Regelmäßige Schaltungen	6. Juli 2017	PDF
Übung 9: Regelmäßige Schaltungen II	23. Juli 2017	PDF
Übung 10: Regelmäßige Algorithmen, Schleifentransformationen	23. Juli 2017	PDF

Grundlagen der Technischen Informatik

Die Übung zu den Grundlagen der Technischen Informatik wurde maßgeblich von mir mitgestaltet und illustriert das in der Vorlesung erworbene Wissen. Ein Beispiel dafür ist die Diskretisierung von Signalen, die im Folgenden an einem Beispielbild demonstriert wird. Durch Betätigen der beschrifteten Buttons lässt sich die Granularität der Abtastung (zeitliche Diskretisierung) und Quantisierung (Wertdiskretisierung) beeinflussen, um ein Gefühl für notwendige Bitbreiten zu bekommen. Konkret sind bei Bildern mit Abtastung die horizontale und vertikale Auflösung (hier beide gleich) und mit Quantisierung die Anzahl der Farben pro Farbkanal (also rot, grün, blau) gemeint.

Interessant ist zum Beispiel die Kombination einer Abtastung von 64 und einer Quantisierung von 2, da sie einen „GameBoy-artigen“ Look erzeugt. Die beiden Werte lassen sich wie folgt erklären: 64 ist die Anzahl der Schritte pro Zeile, mit denen das Bild abgetastet wird, sowie die Anzahl der Zeilen, mit denen das Bild abgetastet wird. Effektiv entsteht also ein 64×64-Pixel-Bild, das hier aber vergrößert dargestellt wird, um einen direkten Vergleich mit dem Original zu ermöglichen. 2 ist die Anzahl der Farben pro Kanal; die ursprünglichen Farben des Bildes (also der Wertebereich) werden auf lediglich 8 unterschiedliche Farben abgebildet. In dieser Diskretisierung benötigt das Bild gerade einmal 64*64*3 Bits, also etwa 1,5kB. Weil vor 20 bis 30 Jahren Speicher noch sehr teuer war, erklärt dies natürlich, wieso solche Formate damals oft, wie zum Beispiel beim GameBoy, verwendet wurden.

Weitere Informationen

Publikationen

2019

• Brand M., Witterauf M., Hannig F., Teich J.:
  Anytime Instructions for Programmable Accuracy Floating-Point Arithmetic
  ACM International Conference on Computing Frontiers 2019 (Alghero, Sardinia, 30. April 2019 - 2. Mai 2019)
  DOI: 10.1145/3310273.3322833
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• Brand M., Witterauf M., Sousa É., Tanase AP., Hannig F., Teich J.:
  *-Predictable MPSoC Execution of Real-Time Control Applications Using Invasive Computing
  In: Concurrency and Computation-Practice & Experience (2019)
  ISSN: 1532-0626
  DOI: 10.1002/cpe.5149
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• Heidorn C., Witterauf M., Hannig F., Teich J.:
  Efficient Mapping of CNNs onto Tightly Coupled Processor Arrays
  In: Journal of Computers 14 (2019), S. 541-556
  ISSN: 1796-203X
  DOI: 10.17706/jcp.14.8.541-556
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• Witterauf M., Hannig F., Teich J.:
  Polyhedral Fragments: An Efficient Representation for Symbolically Generating Code for Processor Arrays
  International Conference on Formal Methods and Models for System Design (MEMOCODE) (San Diego, 9. Oktober 2019 - 11. Oktober 2019)
  In: Proceedings of the International Conference on Formal Methods and Models for System Design (MEMOCODE) 2019
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2018

• Sousa É., Witterauf M., Brand M., Tanase AP., Hannig F., Teich J.:
  Invasive Computing for Predictability of Multiple Non-functional Properties: A Cyber-Physical System Case Study
  29th Annual IEEE International Conference on Application-specific Systems, Architectures and Processors (ASAP) (Milan, Italy, 10. Juli 2018 - 12. Juli 2018)
  DOI: 10.1109/ASAP.2018.8445109
  URL: https://ieeexplore.ieee.org/abstract/document/8445109/
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• Witterauf M., Teich J.:
  Run-time Requirement Enforcement for Loop Programs on Processor Arrays
  16th ACM-IEEE International Conference on Formal Methods and Models for System Design (MEMOCODE) (Peking, 15. Oktober 2018 - 17. Oktober 2018)
  In: ACM, IEEE (Hrsg.): Proceedings of the 16th ACM-IEEE International Conference on Formal Methods and Models for System Design (MEMOCODE) 2018
  DOI: 10.1109/MEMCOD.2018.8556911
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2017

• Tanase AP., Witterauf M., Teich J., Hannig F.:
  Symbolic Multi-Level Loop Mapping of Loop Programs for Massively Parallel Processor Arrays
  In: ACM Transactions on Embedded Computing Systems 17 (2017), S. 31:1-31:27
  ISSN: 1539-9087
  DOI: 10.1145/3092952
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• Witterauf M., Hannig F., Teich J.:
  Constructing Fast and Cycle-Accurate Simulators for Configurable Accelerators Using C++ Templates
  Symposium on Rapid System Prototyping (Seoul, South Korea, 19. Oktober 2017 - 20. Oktober 2017)
  In: Proceedings of the Symposium on Rapid System Prototyping 2017
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2016

• Lari V., Weichslgartner A., Tanase AP., Witterauf M., Khosravi F., Teich J., Heißwolf J., Friederich S., Becker J.:
  Providing Fault Tolerance Through Invasive Computing
  In: it - Information Technology 58 (2016), S. 309-238
  ISSN: 1611-2776
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• Tanase AP., Witterauf M., Sousa É., Lari V., Hannig F., Teich J.:
  LoopInvader: A Compiler for Tightly Coupled Processor Arrays
  Design, Automation and Test in Europe (DATE) (Dresden, 14. März 2016 - 18. März 2016)
  In: Tool presentation at the University Booth 2016
  URL: https://www.date-conference.com/system/files/file/date16/ubooth/37913.pdf
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• Witterauf M., Tanase AP., Hannig F., Teich J.:
  Modulo Scheduling of Symbolically Tiled Loops for Tightly Coupled Processor Arrays
  IEEE International Conference on Application-specific Systems, Architectures and Processors (ASAP) (London, 6. Juli 2016 - 8. Juli 2016)
  In: Proceedings of the 27th IEEE International Conference on Application-specific Systems, Architectures and Processors (ASAP) 2016
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2015

• Lari V., Tanase AP., Teich J., Witterauf M., Khosravi F., Hannig F., Meyer B.:
  A co-design approach for fault-tolerant loop execution on Coarse-Grained Reconfigurable Arrays
  NASA/ESA Conference on Adaptive Hardware and Systems, AHS 2015 (Montreal, 15. Juni 2016 - 18. Juni 2015)
  In: Proceedings of the 2015 NASA/ESA Conference on Adaptive Hardware and Systems 2015
  DOI: 10.1109/AHS.2015.7231157
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• Tanase AP., Witterauf M., Hannig F., Teich J.:
  Symbolic loop parallelization for balancing I/O and memory accesses on processor arrays
  ACM/IEEE International Conference on Formal Methods and Models for Codesign, MEMOCODE 2015 (Austin, 21. September 2015 - 23. September 2015)
  In: Proceedings of the 13th ACM-IEEE International Conference on Formal Methods and Models for System Design (MEMOCODE) 2015
  DOI: 10.1109/MEMCOD.2015.7340486
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• Tanase AP., Witterauf M., Teich J., Hannig F., Lari V.:
  On-demand fault-tolerant loop processing on massively parallel processor arrays
  26th IEEE International Conference on Application-Specific Systems, Architectures and Processors, ASAP 2015 (Toronto, 27. Juli 2015 - 29. Juli 2015)
  In: In Proceedings of the 26th IEEE International Conference on Application-specific Systems, Architectures and Processors (ASAP) 2015
  DOI: 10.1109/ASAP.2015.7245734
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• Teich J., Lari V., Tanase AP., Witterauf M., Khosravi F., Meyer B.:
  Techniques for on-demand structural redundancy for massively parallel processor arrays
  In: Journal of Systems Architecture 61 (2015), S. 615-627
  ISSN: 1383-7621
  DOI: 10.1016/j.sysarc.2015.10.004
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• Witterauf M., Tanase AP., Hannig F., Teich J.:
  Adaptive Fault Tolerance in Tightly Coupled Processor Arrays with Invasive Computing
  11th International Summer School on Advanced Computer Architecture and Compilation for High-Performance and Embedded Systems (ACACES) (Fiuggi, 12. Juli 2015 - 18. Juli 2015)
  In: Proceedings of the 11th International Summer School on Advanced Computer Architecture and Compilation for High-Performance and Embedded Systems (ACACES) 2015
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• Witterauf M., Tanase AP., Teich J., Lari V., Zwinkau A., Snelting G.:
  Adaptive fault tolerance through invasive computing
  NASA/ESA Conference on Adaptive Hardware and Systems, AHS 2015 (Montreal, 15. Juni 2016 - 18. Juni 2015)
  In: Proceedings of the 2015 NASA/ESA Conference on Adaptive Hardware and Systems 2015
  DOI: 10.1109/AHS.2015.7231155
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2014

• Tanase AP., Witterauf M., Teich J., Hannig F.:
  Symbolic inner loop parallelisation for massively parallel processor arrays
  12th ACM/IEEE International Conference on Methods and Models for System Design, MEMOCODE 2014 (Lausanne, 19. Oktober 2014 - 21. Oktober 2014)
  In: Proceedings of the 12th ACM-IEEE International Conference on Formal Methods and Models for System Design (MEMOCODE) 2014
  DOI: 10.1109/MEMCOD.2014.6961865
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