Der Rückblick zum TEWI-Kolloquium von Mordechai Ben-Ari am 01.10.2012 beinhaltet die Videoaufzeichnung:

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Abstract: Learning programming is a difficult task and many students fail to complete introductory computer science courses. The talk will describe our research into two approaches to improve learning of programming. Scratch is a visual programming environment intended for young people. They construct programs by dragging-and-dropping blocks labeled with commands and operations; the programs control the animation of sprites which provides a motivating context. We found that even middle-school students (age group 12-14) are capable of developing non-trivial software and, furthermore, they find it easier to learn professional programming languages when they reach secondary school. However, Scratch can cause students to develop bad programming habits that may be difficult to overcome and teachers must ensure that this doesn’t happen.

The other approach is to visualize the execution of programs written as text in professional programming languages. The Jeliot program animation system automatically generates detailed animations of programs written in the Java. Jeliot significantly facilitates learning because it provides a graphic display of the dynamic aspects of program execution that are hidden within the computer. An investigation into the use of Jeliot by secondary-school teachers showed a wide range of engagement, from full integration into the teaching practice to rejection caused by psychological factors.

Short CV: Mordechai (Moti) Ben-Ari is a full professor in the Department of Science Teaching of the Weizmann Institute of Science, where he heads the computer science education group. He is the author of numerous textbooks, including Principles of Concurrent and Distributed Computation, and Mathematical Logic for Computer Science. His group, in collaboration with the University of Eastern Finland, developed the Jeliot program animation system. In 2004, he received the ACM/SIGCSE Award for Outstanding Contributions to Computer Science Education, and in 2009 he was elected as a Distinguished Educator of the ACM.

Der Rückblick zum TEWI-Kolloquium von Aadu Ott am 16.10.2012 beinhaltet die Videoaufzeichnung sowie die Folien:

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Abstract: This presentation will discuss questions like: “Why introduce neurodidactics?” “Why now?” “What will the consequences be?” A synthesis between pedagogy, psychology, powerful computers, molecular biology and neuroscience has resulted in development of different scanning technologies, which are based on modern physics. This has led to a paradigmatic change from external observations of human behaviour to internal studies of information processing, in vivo, in the human brain. “Will next generation of curricula for education have an underpinning in neurodidactics?” “Will neurodidactics change pedagogy from art to science?”

Short-Bio: Aadu Ott is professor emeritus in Science and Technology Education at the University of Göteborg in Sweden. He is dozent in physics, but has mainly been active in the field of education, including compulsory schools and teacher training. He has during 30 years cooperated with Deutsches Museum in München with in service training of teachers in the History of Technology. He has also done research on neurodidactics using fMRI equipment and has had contact with ZNL, TransferCenter für Neurowissenschaft und lernen in Ulm. The last two years he has worked with the National Agency for Higher Education within a reform program for teacher education. He is now active in a program at Chalmers University of Technology which aims at creating a new kind of courses for students in technology. These students will, after five years of studies, receive a combination exam, including civil engineering and a teacher diploma.

Formale Methoden wenden mathematische Arbeitsweisen – wie Modellbildung oder das Beweisen wesent-licher Eigenschaften solcher Modelle – auf den Entwurf technischer Systeme an. Das Teilgebiet der formalen Verifikation beschäftigt sich mit dem Beweisen von Eigenschaften wichtiger Modelle. Als besonders wichtig gelten Endliche Automaten, denn diese beschreiben das Verhalten von Software- oder Hardwareimplemen-tierungen diskreter Steuerungen und damit von Schlüsselfunktionalität fast aller technischen Systeme.

Einführend wird der Stand der Kunst des Model Checking erläutert. Technischer Kern des Vortrags ist ein wesentlich anwendungsspezifischeres Verfahren, das durch ein VHDL-Programm beschriebenes Verhalten einer digitalen Schaltung lückenlos und automatisch mit einem abstrakten Automaten, einem abstrakten VHDL, vergleicht. Abstraktes VHDL ist eine Feinspezifikation der Schaltung durch ihre Operationen. Operationen formalisieren i.A. kurze Schaltungsaktivitäten wie Lese- oder Schreibzugriffe, Instruktionen oder Arbitrierungs-zyklen. Es wird erläutert, wie abstraktes VHDL erstellt, bezüglich der Grobspezifikation verifiziert, und dann mit dem VHDL automatisch verglichen wird. Dieser Vergleich zeigt Fehler in der Implementierung der Operationen an sowie Diagnosen zu ihrer Behebung. Automatische Überprüfung eines Kriteriums zur vollständigen Erfassung der Schaltungsfunktionalität durch Operationen garantiert Korrektheit des Codes.  

Es folgt eine kurze Darstellung der Anwendungs- und Prozessseite des Themas: Die operationsbasierte formale Schaltungsverifikation wurde in der zentralen Siemensforschung vor fast 20 Jahren konzipiert, bei Siemens, Infineon und weiteren Chipherstellern erprobt und schließlich in dem Spin-Off OneSpin Solutions zur Produkt-reife geführt. Der Ansatz garantierte Korrektheit zahlreicher VHDL-Programme einer Größenordnung von 100000 LoC – ein prominentes Beispiel ist der in der Automobilelektronik weit verbreitete TriCore-Prozessor von Infineon. Obwohl die Verifikationsproduktivität des Ansatzes mit der der simulationsbasierten Verifikation vergleichbar ist und auch „Nichtformalisten“ die Technik erfolgreich erlernen können, hat sich der Ansatz noch nicht in der Breite durchgesetzt. Auch die Übertragbarkeit des Erfolgsrezepts der operationsbasierten Modellierung auf andere Anwendungsbereiche wie die Fertigungstechnik wurde bisher kaum untersucht.

Der Vortrag schließt mit der Analyse der Erfolgsfaktoren für den Breiteneinsatz der operationsbasierten Schal-tungsverifikation und schildert mögliche nächste Schritte. Vielversprechend erscheint eine weitere Nutzung von abstraktem VHDL für die funktionale Sicherheitsanalyse einer Schaltung. Während Verifikation Entwurfs-fehler aufspürt, beschäftigt sich die Sicherheitsanalyse mit zufälligen Fehlern, verursacht etwa durch Alterungs-prozesse oder durch Strahlungseinflüsse, und so möglichen schwerwiegenden Systemausfällen. Es wird skizziert, wie mithilfe des abstrakten VHDL eine Sicherheitsanalyse für Schaltungen konzipiert und so eine Brücke zwischen formaler Verifikation und funktionaler Sicherheitsanalyse geschlagen wurde.

Kurz-Bio: Wolfram Büttner promovierte 1978 in Mathematik an der Tulane University in New Orleans, habilitierte in diesem Fach an der TU Darmstadt und wechselte dann in die Informatik. Seit 1989 ist er Außerplanmäßiger Professor an der TU Kaiserslautern. Von 1984 bis 2002 arbeitete Dr. Büttner in den Corporate Technology Labs (CT) von Siemens in München – zuletzt als Abteilungsdirektor mit Verantwortung für die Themengebiete formale Methoden, diskrete und stochastische Optimierung sowie Lernende Systeme. Seit 2000 fokussierte Dr. Büttner seine Tätigkeit auf die formale Schaltungsverifikation und führte die Verifikationstechnologie von CT zur Produktreife und auf den canadian pharmacy no prescription Markt – erst bei Infineon und ab 2005 in zwei Start-Up’s.

Abstract:
Web technologies are used more prominently in multimedia applications. HTML5 is the flagship of these technologies but other techologies such as the Scalable Vector Graphics (SVG) standard take a growing part. The SVG standard is about be released in its version 2, providing advanced graphical tools and more integration with HTML5, enabling richer multimedia applications. This talk will present the new features of the standard, as well as the research work being carried to further improve it. A particular focus will be put on the research work done in the areas of gradient technologies, such as Gradient Meshes and Diffusion Curves, and in the area of animations and streaming.
Biography:
Cyril Concolato is Associate Professor in the Multimedia Group at Telecom ParisTech, Paris, France, where he received his master and doctoral degree in Computer Science in 2000 and 2007, respectively. His interests lie in interactive multimedia applications, in particular for the mobile, television and web worlds. He has been involved several collaborative projects (including European projects) and has published more than 30 papers in this area. He is also an active participant to the standardization bodies of MPEG and W3C. Finally, he is one of the project leaders of the Open Source project GPAC.

Electromechanical sensors and actuators are important components appearing in all disciplines of engineering. Transducer is a commonly used generic term for those components. In this respect, two important classes of materials are discussed: firstly, ferroelectric and piezoelectric materials, and secondly, magnetic and magnetostrictive materials. In order to predict a transducer’s behavior, the utilized materials have to be characterized precisely. The two most decisive aspects in characterization of those materials are the physical models used to describe the material behavior as well as the measurement methods for the determination of the model parameters. Both aspects are closely linked and, therefore, have to be taken into account simultaneously.

This talk starts with an introduction of the material classes and their properties. The use of these materials for well known applications like piezoelectric stack actuators, ultrasonic transducers and electrical power transformers is presented. Furthermore, the talk highlights the most modern fields of applications like magnetostrictive thin film micro-actuators for micro electromechanical systems (MEMS) and piezoelectric smart materials. After this overview, the talk focuses on magnetic materials, especially on magnetic large signal hysteresis effects. The scalar Preisach model is discussed and compared to other approaches. The motivation for its vectorial extension is given. The methods and measurement setups for parameter identification are explained, with focus on the Vector Vibrating Sample Magnetometer. The talk closes with an outlook on future applications of large signal models in numerical simulation and control engineering.