Im Projekt QualiTune vom Lehrstuhl Softwaretechnologie der Informatik-Fakultät suchen wir einen fitten Studenten, der bei seinem Großen Beleg oder seiner Diplomarbeit folgendes Thema bearbeiten möchte.


MODEL-BASED ENERGY TESTING FOR NAOS

Beschreibung
Im Forschungsprojekt QualiTune [1] sollen Techniken der Modell-Basierten SoftwareEntwicklung (Model Driven Software Development - MDSD) auf die Domäne zukünftiger eingebetteter Systeme (sog. Cyber-Physical Systems, CPS) übertragen werden. Dabei stehen nicht-funktionale Eigenschaften, wie z. B. der Energieverbrauch im Vordergrund. Eine Fallstudie für ein CPS stellt der humanoide Robotter Nao der französischen Firma Aldebaran [2] dar. Naos lassen sich mit Hilfe der bereitgestellten Entwicklungsumgebung Choregraphe Komponenten-basiert programmieren, wobei komplexe Bewegungsabläufe aus einzelnen Komponenten (z.B. Aufstehen, Hinsetzen, Laufen) modelliert werden können. Ein großes Problem stellt jedoch der Energieverbrauch des Naos dar. So können komplexe Choreografien dazu führen, dass der Nao im Batteriebetrieb bereits nach 20 Minuten all seine verfügbare Energie verbraucht hat. Im Rahmen dieser Forschungsarbeit soll das Konzept des Model Based Energy Testing (MBET) für die Nao-Fallstudie umgesetzt werden. Es ist zu untersuchen, inwieweit sich der Energieverbrauch für einzelne Anwendungskomponenten oder Bewegungen aus der Nao-Basisbibliothek vorhersagen lässt. Dazu ist exemplarisch der Verbrauch einzelner Basiskomponenten auszumessen (Profiling), ein geeignetes Verbrauchsmodell für diese Komponenten zu entwickeln und eine Methodik umzusetzen, die es ermöglicht, den Energieverbrauch kompositer, komplexer Anwendungen vorherzusagen. Optional sind Verfahren und Methoden zur Reduktion des Energieverbrauchs einzelner Basiskomponenten zu entwickeln.

Im Detail sind folgende Teilaufgaben zu bearbeiten:
  • Literaturrecherche relevanter Arbeiten zum MBET
  • Ausmessung des Energieverbrauchs einzelner Choregraphe-Basiskomponenten
  • Entwicklung eines Ansatzes zur Vorhersage des Energieverbrauchs kompositer Choregraphe-Anwendungen
  • Evaluation des Ansatzes an Beispiel-Programmen mittels Vergleich des vorhergesagten und tatsächlich gemessenen Energieverbrauchs und damit eine Abschätzung der Güte und Präzision des Ansatzes
  • Optional die Entwicklung von Methoden zur Reduktion des Energieverbrauchs einzelner Coreographe-Basiskomponenten
Verantwortlicher Hochschullehrer: Prof. Dr. rer. nat. habil. Uwe Aßmann
Betreuer: Dipl.-Medieninf. Claas Wilke (claas.wilke at tu-dresden.de)



[1] http://qualitune.inf.tu-dresden.de/
[2] http://www.aldebaran-robotics.com/


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