The TimeNET tool allows specification of systems as colored stochastic Petri nets. The goal of the work is to extend the tool by continuous attributes for hybrid systems evaluation. This work will be carried out as part of a collaboration with Prof. Henk Blom (TU Delft, NLR) and Dr. Mariken Everdij (NLR Aerospace) towards air traffic safety evaluation. There are several tasks to be done in this topic, which can start with smaller student works.

Betreuer / supervisor: Prof. Armin Zimmermann

In vorangegangenen Arbeiten wurde ein neues grafisches Frontend für TimeNET als Web-Anwendung in JavaScript implementiert. Aufgabe dieser Arbeit sind die Umsetzung / Anbindung weiterer Funktionen. (Web- und Scriptprogrammierung)

A new graphical web-based front end has been implemented for TimeNET in JavaScript in earlier student works. The task of this thesis is to design and implement additional GUI features and extend the JavaScript front end to support more TimeNET features (web programming and scripting)

Betreuer / supervisor: Armin Zimmermann

Betreuer: Prof. Armin Zimmermann

Innerhalb des Softwarewerkzeugs TimeNET sollen Verbesserungen implementiert werden (Programmierarbeit, z.T. Entwurf). Je nach Aufgabenstellung und Interesse können größere oder kleinere Arbeiten durchgeführt werden. Einige aktuelle Ziele:

• Verbesserung der strukturellen Analyse
• Erweiterung von Ausdrücken in farbigen Netzen um relative und absolute Objekt-Pfade
• Experiment-Feature für SCPNs (Iteration über Parameterwerte und Start mehrerer Simulationen)
• Experiment-Feature for the new multi-trajectory algorithm
• Anzeige des Konfidenzintervalls bei SCPN-Simulationen
• Aktualisieren der Beispielmodelle mit englischer Beschreibung
• Implementierung komplexerer Leistungsmaße für transiente eDSPN-Analysen
• Anzeigefunktionen verbessern (align to Grid; SCPN Text Ausrichtung ..)
• Design und Implementierung eines "Run Until Condition"-Modes für Simulationen
• eDSPN expression extensions (parameters in weights; functions and case statements)
• infinite server option für deterministische Transitionen in der Simulation

TimeNET Improvements

Supervisor: Prof. Armin Zimmermann

The goal of this group of topics is to enhance our software tool TimeNETwith enhancements. There are several different possible topics to choose from depending on the desired work or thesis. Experience with Java/C/C++ and Eclipse is a plus. Examples tasks include

• Improvement of eDSPN structural analysis
• Extension of expressions in colored Petri nets by relative and absolute object paths in the model hierarchy
• Experiment feature (iterate over parameter settings and start evaluations) for SCPN models
• Experiment feature for the new multi-trajectory algorithm
• Confidence interval graph display during an SCPN simulation
• Update of example models and descriptions
• Implementation of more complex result measures for the transient eDSPN analysis
• Improve graphical GUI elements (align to grid function; SCPN inscription text placenement ..)
• Design and implementation of a "run until condition" mode for simulations
• eDSPN expression extensions (parameters in weights; functions and case statements)
• allow infinite server deterministic transitions in eDSPN simulations

Betreuer: M.S. Francesco Bedini

Derzeit ist unser Tool ActTor (Activity Diagram Editor) ein webbasierter Editor nur für Aktivitätsdiagramme. Die Regeln bezüglich seiner Elemente sind in statischen PHP-Dateien definiert. Es ist möglich, diese Dateien zu generieren, um einen Editor für verschiedene Arten von Elementen zu generieren. Erfahrung mit UML / Ecore / Acceleo ist erforderlich. Beispiele für Aufgaben sind:

• Generieren Sie die aktuellen Konfigurationsdateien mit Acceleo aus einem Modell, das Sie entwerfen müssen.
• Definieren Sie ein anderes Modell und prüfen Sie, ob die Generation auch dafür funktioniert.

Supervisor: M. Sc. Francesco Bedini

Currently, our tool ActTor (Activity Diagram Editor) is a web-based editor for activity diagrams only. The rules regarding its elements are defined in static PHP files. It is possible to generate those files in order to be able to generate an editor for different kinds of elements. Experience with UML/Ecore/Acceleo is required. Examples of tasks include:

• Generate the current configuration files using Acceleo from a model you have to design.
• Define a different kind of model and see if the generation works for that too.

Ziel der Arbeit ist die Entwicklung einer Web-Applikation für die Dateneingabe und Szenariogenerierung eines Modells im Bereich Energietechnik. Die vorliegende Toolkette aus Excel und MatLab soll in eine einheitliche Applikation überführt werden. Die Arbeit wird in Kooperation mit der Gruppe Energiewirtschaft und Systemanalysen am Bereich Angewandte Systemtechnik (AST) des Fraunhofer-IOSB in Ilmenau angeboten.

Betreuer / Supervisors: Prof. Armin Zimmermann, Dr. Björn Illing (Fraunhofer IOSB-AST, Ilmenau)

Details

Analysieren Sie die fUML-Spezifikation und die C ++ - Implementierung und schlagen Sie Methoden vor, um deren Effizienz durch Parallelisierung zu verbessern.

Anforderungen: UML-Aktivitätsdiagramme, C ++, Parallel computing

Analyze and study the fUML specification and C++ implementation and propose methods to improve its efficiency by parallelizing it.

Requirements: UML Activity Diagrams, C++, Parallel computing

Betreuer / supervisor: M.S. Francesco Bedini

In einer Master-Arbeit wurde ein neues Multi-Trajektorien-Simulationsverfahren entwickelt und in TimeNET implementiert. Ziel dieser Arbeit ist die Implementierung und Untersuchung verschiedener neuerer Forschungsideen für die Verbesserung des Verfahrens.

A new multi-trajectory simulation method has been implemented in an earlier Master thesis. The goal of this work is to extend and improve the algorithm by new ideas from research on this topic.

Betreuer / supervisor: Prof. Armin Zimmermann

Supervisors: M. Sc. Sushma Nagaraj, Prof. Armin Zimmermann

For the performance analysis of discrete-event simulations in a modular simulation framework, algorithms for the analysis of the simulations have to be implemented. Input to the Neural Network is the data from an M/M/1 simulation. Using the weights determined by supervised learning, the NN receives the test data points as input and gives 0 or 1 as output. 1 should mean that the steady-state pattern of training data coincides with the current pattern within a limited error range. NN criterion is to be met when output is 1.

The tasks here include but are not limited to:

1. Analysis and implementation of http://imse.utep.edu/mdasi/paper/paper4.pdf
2. Evaluation of the method through suitable case studiesProgramming

Language:Java / C# / Python

Betreuer: Dr.-Ing. Ralph Maschotta in Kooperation mit REWE digital Ilmenau, Betreuer: Dr.-Ing. Evgeni Ivanov

Dieser Themenkomplex umfasst verschiedene Aufgaben aus dem Bereich des Software & Systems Engineering für E-Commerce Anwendungen. In Kooperation mit dem mit REWE digital Ilmenau bietet das Fachgebiet SSE folgende verschiedene studentische Arbeiten unter Verwendung aktueller Methoden und Werkzeuge an.

● Domain-Driven-Design-Modellierung einer Anwendungsdomäne und Definition von Microservices. Ggf. Erstellung von domänenspezifischen Sprachen für das Domain-Driven-Design

● Migration von existierenden Microservices von Java 8 auf Java 11 analysieren, implementieren und evaluieren. Insbesondere das neue Modulsystem Jigsaw untersuchen, dafür funktionale und nicht-funktionale Anforderungen ausarbeiten und bewerten

● Anhand eines Kundenprofils, welches aus Einkaufsverhalten und freiwilligen Informationen besteht wird ein Geschmacksmuster entwickelt. Dieses Geschmacksmuster dient als Grundlage für personalisierte Angebote im Bereich Produkte und Rezepte

● Ziel ist es für eine neue Nutzer- und Rechteverwaltung im Web-Umfeld zunächst Kriterien für einen Vergleich aufzustellen. Abschließend eine Recherche und den Vergleich über open source Frameworks durchführen

● Chaos-Engineering: Testen von verteilten Systemen, um die Leistungsfähigkeit und Stabilität bei auftretenden Fehlern zu simulieren

● Weitere Praktikums- oder Werkstudent-Themen

Die Entwicklungsumgebung ist meist Intelli J mit den Programmiersprachen Java, Kotlin oder Scala, auch mit Kafka und in der Google Cloud möglich

Betreuer: Dr. Ralph Maschotta

Für die Lehre wurde eine Modelleisenbahn mit einer BiDiB – Steuerung vom Fachgebiet SSE erstellt. Zur weiteren Verbesserung dieser Anlage können im Rahmen dieses Themenkomplexes mehrere Aufgaben, von Hauptseminar bis zur Masterarbeit bearbeitet werden.

• Umbau  bestehender Hardwarekomponenten für die neu verwendete BiDiB – Hardware
• Erstellung einer Eisenbahnsimulation

Betreuer: Dr. Ralph Maschotta

Arbeiten zu diesem Themenkomplex werden im Rahmen des Forschungsprojekts MDE4CPP angeboten. Das Model-Driven Engineering (MDE) ist ein allgemeiner Technischer-Ansatz der Modelle als wesentliche Grundlage zur Darstellung bzw. Analyse eines Sachverhalts sowie zur Lösung eines bestimmten Problems verwendet. Die Modelle werden dabei im kompletten Produkt- bzw. Projektzyklus verwendet und bilden die Grundlage zur generativen Erzeugung verschiedener benötigter Artefakte. Dieser weit verbreitete und erfolgreiche Ansatz wird in verschiedenen Projekten und bei der Entwicklung verschiedener Produkten verwendet. Vorreiter dieser Entwicklung sind Java-basierte Tools und Toolchains wie das Eclipse Modeling Project (EMP). Für andere Sprachen stehen jedoch nur wenige, proprietäre oder rudimentäre Lösungen zur Verfügung. Das Ziel dieses Projektes ist es die Grundlage für das MDE für die Programmiersprache C++ zu legen.

Dieser Themenkomplex umfasst mehrere mögliche Aufgaben von Hauptseminar bis zur Masterarbeit. Eine Auswahl komplexer Teilthemen: 

• Erweiterungen des UML-Designers mit Hilfe von Sirius Viewpoint-Specifications. (z.B.: Darstellung fehlender Modellelemente, Editoren)
• Realisierung eines Quellcodeeditors
• Aufgaben zum Thema executable UML: Ausführbarkeit von Diagrammen (fUML, Kompositionsstrukturen, Interaktionsdiagramme)
• Realisierung der Object Constraint Language (OCL) für MDE4CPP

Die Behandlung markierungsabhängiger Kantengewichte in TimeNET soll in dieser Arbeit verbessert werden. Aufgabe eines Seminars wäre die Lösung eines bekannten Bugs; als größere (Abschluss)arbeit soll ein Verfahren zur Analyse struktureller Eigenschaften von Petri-Netzen mit eingeschränkten markierungsabhängigen Kanten entwickelt und implementiert werden. (C/C++ Programmierung)

The handling of marking-dependent arc cardinalities in TimeNET should be improved in this work. As a seminar task, a known bug has to be solved; as a bigger (follow-up?) task, structural analysis techniques for invariants should be extended for some restricted types of marking dependencies. (C/C++ programming)

Betreuer / supervisor: Prof. Armin Zimmermann