… ist der Titel des 1. Platzes des Roland-Mittermeir-Preises 2018 und wurde vom Förderverein Technische Fakultät mit EUR 1.000,–ausgezeichnet. Der Autorin und Preisträgerin, Frau Dipl.-Ing.in Veronika Pachatz B.Sc.B.Sc., wurde der Preis im Rahmen Generalversammlung 2019 übergeben und die Arbeit wird hier kurz vorgestellt:

In einer zunehmend datengetriebenen Welt gewinnt die Geheimhaltung von vertraulichen Informationen stetig an Bedeutung. Die Verarbeitung von vertraulichen Informationen setzt technische Maßnahmen voraus, um den unbefugten Zugriff auf vertrauliche Daten effektiv zu unter- binden. Eine technische Maßnahme ist der Einsatz von Verschlüsselungen, deren Sicherheit auf der Geheimhaltung der verwendeten Schlüssel beruht. Jedoch können auf verschlüsselten Daten bisweilen nur einfache und spezifische Operationen durchgeführt werden, die unter bestimmten Voraussetzungen sogar Chosen-Instruction-Angriffe (CI-Angriffe) ermöglichen.

Durch den Einsatz von Multiparty-Computations anstelle einer Verschlüsselung können die vertraulichen Informationen einer Berechnung auf unterschiedliche Instanzen verteilt werden, sodass keine Instanz Zugriff auf die vollständigen Informationen hat. Die Verteilung der Da- ten erfolgt mit Hilfe von sogenannten Secret-Sharing-Protokollen. Secret-Sharing-Protokolle ermöglichen die Verteilung von Geheimnissen auf eine beliebige Anzahl an Teilnehmern, wobei nur eine qualifizierte Teilmenge der Teilnehmer das Geheimnis kooperativ rekonstruieren kann.

Der Fokus dieser Arbeit liegt in der Implementierung und Sicherheitsanalyse von Protokollen zur Durchführung von verteilten Berechnungen mittels Secret-Sharing. Im Rahmen der Sicherheitsbetrachtungen wird die Anwendbarkeit von CI-Angriffen auf Secret-Sharing-Protokolle, ähnlich zur Vorgehensweise bei Verschlüsselungen, evaluiert. Dabei werden zwei konkrete, neue Möglichkeiten eines solchen Angriffs auf Secret-Sharing-Protokolle und dafür notwendige Voraussetzungen erläutert. In beiden Szenarien wird Angreifern der unbefugte Zugriff auf das Ergebnis verteilter Berechnungen ermöglicht, indem vorhandene Sicherheitsmechanismen zweckentfremdet werden.

Neben der theoretischen Diskussion von Angriffsszenarien auf Secret-Sharing-Protokolle werden zwei Werkzeuge zur Ausführung von verteilten Berechnungen vorgestellt. Die Werkzeuge erlauben die Ausführung verteilter Berechnungen zwischen beliebig vielen Instanzen innerhalb eines Netzwerks.

Die im Rahmen der Masterarbeit entwickelten Prototypen wurden nach Fertigstellung der Masterarbeit unter folgenden Links veröffentlicht: https://github.com/pacver/secret-sharing-client, https://github.com/pacver/secret-sharing-library

… ist der Titel des 1. Platzes des Roland-Mittermeir-Preises 2018 und wurde vom Förderverein Technische Fakultät mit EUR 1.000,–ausgezeichnet. Der Autorin und Preisträgerin, Frau Dipl.-Ing.in Anna Jellen B.Sc., wurde der Preis im Rahmen Generalversammlung 2019 übergeben und die Arbeit wird hier kurz vorgestellt:

In meiner Masterarbeit beschäftige ich mich mit einer Erweiterung des Problems des Handlungsreisenden. Diese Erweiterung wird als Problem des Handlungsreisenden mit verbotenen Nachbarschaften bezeichnet und mit TSPFN (Traveling Salesperson Problem with Forbidden Neighborhoods) abgekürzt.

Es werden gleichmäßig angeordnete Punkte betrachtet, z.B. die Mittelpunkte der Felder eines Schachbretts. Diese Anordnung von Punkten wird reguläres Gitter genannt. Die Aufgabe ist nun, ausgehend von einem beliebigen Punkt, alle anderen Punkte genau einmal zu besuchen und zum Startpunkt zurückzukehren, wobei der kürzest mögliche Weg gesucht wird. Zusätzlich gibt es noch die Bedingung, dass die Distanz zwischen je zwei aufeinanderfolgenden Punkten größer als ein vorgegebener Radius sein muss.

Dieses Problem entstammt einem Verfahren namens Laser-Beam-Melting, welches ähnlich dem 3-D-Druck ist. Ein Werkstück wird schichtweise erzeugt, wobei in jeder Schicht gitterförmig angeordnete Punkte erhitzt werden. Hier gilt es, dass aufeinanderfolgend erhitzte Punkte zumindest eine vorgegebene Distanz voneinander entfernt liegen, um interne Spannungen des Werkstücks zu vermeiden. Weiters muss der kürzest mögliche Weg gefunden werden, um die Herstellungskosten zu minimieren.

In meiner Masterarbeit wurde das TSPFN, welches ursprünglich auf zweidimensionalen, regulären Gittern eingeführt wurde, auf drei Dimensionen erweitert. Für dreidimensionale Quader wurden die Radien der Länge null, eins, Wurzel aus zwei und Wurzel aus drei gewählt und untersucht. Es wurden für bestimmte Größen von Gittern und Radien optimale Lösungen des TSPFN bestimmt. Zur Bestimmung wurden zuerst Beweise für Längen unterer Schranken erforscht und schließlich zugehörige Konstruktionsschemen entwickelt und visualisiert. Mit Hilfe dieser Konstruktionsschemen ist es nun für eine Vielzahl an Gittern möglich, das TSPFN in linearer Zeit zu lösen.

Alle Details zu meinem Forschungsthema, zugehörige Publikationen und Code finden sich unter https://www.philipphungerlaender.com/tspfn/.

Die IMENDO GmbH wurde 2009 von den drei Geschäftsführern Dr. Jörg Kerschbaumer, Dr. Matthias Reichhold und Clemens Eberwein gegründet und ist ein unabhängig geführtes Unternehmen mit dem Sitz in Klagenfurt am Wörthersee im Lakeside B08a. Unsere Spezialisierung liegt in der Konzeption und Implementierung von Enterprise Lösungen für Industrie und öffentliche Einrichtungen. Dies umschließt das Einrichten und die Betreuung von Intranet und Dokumentenmanagementsystemen auf Basis Microsoft SharePoint. Weiters bieten wir mit Skype for Business unseren Kunden ein einheitliches Kommunikationssystem an, das eine perfekte interne und externe Kommunikation sowie raumübergreifendes Arbeiten ermöglicht. Weitere Produkte unseres Unternehmens stellen Business Intelligence & Data Analytics sowie individuelle Software Entwicklungen dar. Das gesamte Unternehmen ist langjähriger Microsoft Gold Partner.

Unser Team besteht im Moment aus 23 hochqualifizierten Mitarbeitern – Microsoft Certified Professionals und Microsoft Certified Solutions Experts, welchen wir modernste Hardware und State-of-the-Art-Technologie inkl. privater Nutzung sowie flexible Arbeitszeiten und ständige Weiterbildungen ermöglichen. Weiters wird bei uns die Mitarbeitervorsorge groß geschrieben, so gibt es z.B. professionelle inhouse Massagen und tägliche gesunde Snacks zur kostenlosen Verfügung. Eine flache Hierarchie und freundschaftliches Betriebsklima sorgen für regelmäßige Teamevents.

Sensolligent ist ein junges StartUp mit Sitz im Lakeside Park Klagenfurt. Nach nur einem Jahr Betrieb ist das Team von 4 Gründern zu einem Team von 20 Sensolligent Teamplayern angewachsen. Ein zweites Office außerhalb von Österreich ist noch im Jahr 2019 geplant.

Sensolligent stellt digitale Zwillinge (virtuelle Clone) von Fertigungsanlagen in der Industrie her. Die Zwillinge können für die unterschiedlichsten Einsatzgebiete konfiguriert werden:

• AI Trainingsstation
• Prozessoptimierung
• Anlagen Beobachtung überall und immer
• Platzmanagement
• Marketing und Verkauf

Dabei ist die endgültige Visualisierung abhängig vom Kundenwunsch, hier bietet Sensolligent folgende Lösungen an: VR via Oculus Rift oder HCT VIVE; AR via Hololens oder mobile devices oder Desktop-Lösungen.

Sensolligent GmbH
Lakeside Park B07b
9020 Klagenfurt
https://sensolligent.com/

Der Förderverein Technische Fakultät an der Alpen-Adria-Universität Klagenfurt wünscht allen Mitgliedern ein frohes Weihnachtsfest und einen guten Start in ein erfolgreiches Jahr 2019!

Aktuelle Hinweise

• Bisherige Preisträger und aktuelle Ausschreibung zum Roland-Mittermeir-Preis
• Übersicht TEWI-Best-Performer
• Aktuelle TEWI-Kolloquien
• Aktuelle Stellenausschreibungen

Ausschreibung 2018

Roland-Mittermeir-Preis

Prämierung der besten Masterarbeit aller Studien der Technischen Fakultät an der Universität Klagenfurt

Der Förderverein Technische Fakultät an der Universität Klagenfurt schreibt die Prämierung der besten Masterarbeit aller Studien der Technischen Fakultät an der Universität Klagenfurt des laufenden Studienjahres aus.

Der Preis besteht aus einer Urkunde und einer Prämie in Höhe von

EUR 1.500,–

Die Jury ist ermächtigt den Preis gegebenenfalls zwischen mehreren Masterarbeit zu teilen. Antragsberechtigt sind Absolventinnen und Absolventen aller Studienrichtungen der Technischen Fakultät der Universität Klagenfurt, die Mitglied beim Förderverein sind (Beitrittserklärung hier!) und deren Masterarbeit mit “Sehr Gut” beurteilt wurde. D.h. AbsolventInnen der folgenden Masterstudien: Informatik, Informationsmanagement, Informationstechnik, Technische Mathematik bzw. Lehramtsstudien mit einem Unterrichtsfach der TEWI zugeordnet (sofern die Masterarbeit einem dieser Unterrichtsfächer zuzuordnen ist).

Es werden nur Masterarbeit bewertet, die im Zeitraum vom 1. Januar 2018 bis zum 31. Dezember 2018 fertiggestellt wurden. Als Fertigstellungstermin gilt der Tag der Ausstellung des Gutachtens/Beurteilung (lt. ZEUS). Die Einreichfrist für die Verleihung des Preises endet am 31. Mai 2019.

Der Antrag ist beim Geschäftsführer des Förderverein Technische Fakultät an der Universität Klagenfurt einzureichen und soll folgendes beinhalten:

• Masterarbeit (in elektronischer Form als PDF-Datei).
• Gutachten des Betreuers der Masterarbeit.
• Allfällige Software (oder Verweise auf existierende Software).
• Eine kurze Zusammenfassung (max. eine Seite), die so geschrieben sein soll, dass sie auch für Nicht-ExpertInnen verständlich ist!

Beurteilungskriterien für die Zuerkennung des Preises sind strikt fachlicher qualitätsbezogener Natur. Sie umfassen die Aspekte:

• wissenschaftlicher Gehalt,
• Innovationsgehalt und Umsetzbarkeit,
• Klarheit der Darstellung und Qualität der Ausführung.

Die Zuerkennung des Preises erfolgt durch eine Jury per Vorstandsbeschluß. Die Jury besteht i.a. aus:

• dem Obmann des Förderverein Technische Fakultät an der Universität Klagenfurt (Vorsitz),
• Vertretern der TEWI-Institute der Universität Klagenfurt und
• Vertretern der institutionellen Mitglieder des Förderverein Technische Fakultät an der Universität Klagenfurt.

Der Geschäftsführer des Förderverein Technische Fakultät an der Universität Klagenfurt kann zu den Sitzungen der Jury als nichtstimmberechtigtes Mitglied beigezogen werden. Die Sitzungen der Jury sind geschlossene Sitzungen und die Entscheidungen der Jury sind endgültig. Der Rechtsweg ist ausgeschlossen.

Die Preisverleihung findet üblicherweise im Rahmen einer TEWI-Veranstaltung statt.

(c) ftf/Christina Supanz

… ist der Titel des 1. Platzes des Roland-Mittermeir-Preises 2017 und wurde vom Förderverein Technische Fakultät mit EUR 1.500,–ausgezeichnet. Dem Autor und Preisträger, Herrn Dipl.-Ing. Mario Graf, wurde der Preis im Rahmen 30-Jahr-Feier Förderverein Technische Fakultät übergeben und die Arbeit wird hier kurz vorgestellt:

Zusammenfassung: In dieser Masterarbeit werden Strategien und Lösungen zum bandbreitenoptimierten Streaming von omnidirektionalen Videoinhalten (ODV) behandelt. Omnidirektionale Videos bieten die Möglichkeit, während des Betrachtens die aktuelle Blickrichtung interaktiv zu ändern. Durch diese spezielle Eigenschaft benötigen solche Videos jedoch auch höhere Bitraten und Auflösungen als traditionelle Videoinhalte. Dadurch entsteht ein Bedarf nach neuen Streaming Strategien, um diesen erhöhten Anforderungen an die Datenübertragung gerecht werden zu können.

Unter Streaming versteht man in diesem Kontext das Übertragen von Videoinhalten über das Internet. Diese Inhalte können dann etwa in einem Webbrowser oder auf einem Smartphone betrachtet werden, ohne dass der Inhalt auf dem Gerät gespeichert werden muss. Dabei wird das Video in kleinen Datenpaketen heruntergeladen, welche temporär am Gerät verfügbar sind und dann wieder verworfen werden.

Zu Beginn liefert diese Arbeit ausführliche Hintergrundinformationen dazu, wie ODV Inhalte erstellt, gespeichert und gestreamt werden können. Außerdem werden mehrere neue Streaming Strategien vorgestellt, unter anderem auch Tiled-Streaming. Dabei wird das Video in rechteckige Bereiche aufgeteilt, die getrennt voneinander und in verschiedenen Bildqualitäten zum wiedergebenden Gerät (Client) übertragen werden können. Der Client kann nun die Datenrate der Übertragung dadurch vermindern, dass etwa zurzeit nicht sichtbare Bildausschnitte nur in geringer Bildqualität übertragen werden.

Um diesen Ansatz zu evaluieren, wurde ein Datenset bestehend aus einer Vielzahl an Videosequenzen erstellt, die unterschiedliche Eigenschaften aufweisen. Um zu überprüfen, wie sich Tiled-Streaming in einem Idealszenario verhält, wurde dessen Effizienz mit einer statischen vordefinierten Blickrichtung evaluiert. Es hat sich gezeigt, dass unter Verwendung eines geeigneten Tiling-Schemas, die benötigte Bandbreite um bis zu 65% reduziert werden kann. In einer Netzwerkumgebung mit besonders niedrigen Latenzzeiten können sogar Einsparungen bis zu 85% erreicht werden.

In einem Szenario mit sich ständig verändernden Blickrichtungen, so wie es beim Betrachten solch eines Inhalts durch eine Person der Fall wäre, konnte eine mögliche durchschnittliche Bandbreiteneinsparung von 40% festgestellt werden. Bei Inhalten mit höheren Bitraten und Auflösungen erhöht sich dieser Wert auf bis zu 55%. Abschließend hat sich für das Tiled-Streaming von ODV im Equirectangular-Layout, ein Tiling Schema von 6×4 Tiles als geeignet herausgestellt.

(c) ftf/Christina Supanz

… ist der Titel des 2. Platzes des Roland-Mittermeir-Preises 2017 und wurde vom Förderverein Technische Fakultät mit EUR 1.000,–ausgezeichnet. Dem Autor und Preisträger, Herrn Dipl.-Ing. Harald Gietler, wurde der Preis im Rahmen 30-Jahr-Feier Förderverein Technische Fakultät übergeben und die Arbeit wird hier kurz vorgestellt:

Zusammenfassung: The ever-increasing number of electronic devices pushes the demand on efficient power management solutions continuously. Over the past decades the market share of switched mode power converters (SMPCs) grew rapidly due to their superior efficiency compared to conventional regulators. Nevertheless, an insufficiently performing SMPC influences the operating range, the stability and the efficiency of the supplied system. To optimize the transient performance of an SMPC, the use of suitable control algorithms is crucial. The performance of those control schemes is limited by insufficient knowledge of the converter characteristics. Unfortunately, exact information about the system is usually not available, due to manufacturing tolerances and long- term aging effects of involved passive components. Furthermore, the whole set of passive components may be changed to achieve different characteristic behaviors. The controller has to be robust, and consequently conservatively tuned, to cover all configuration possibilities.

Online system identification (SI) methods can be used to identify system parameters. The estimated characteristics are used as a basis for progressive tuning of the controller in order to improve the transient performance of the closed loop system. Generally, the more accurate the estimation result of the system parameters is, the better is the performance gain due to the SI process. This work introduces a novel concept for fast, efficient and accurate coefficient estimation of discrete-time models such as transfer functions. It approximates the linear least squares method and compared to well established algorithms it drastically reduces the computational complexity, while maintaining sufficient accuracy. Generally, this methodology can be applied to common discrete-time transfer functions or state-space models, whereas this thesis focuses on its impact and applicability in the field of SMPCs. Therefore, the proposed method is especially beneficial, since it significantly reduces the required excitation time compared to the state-of-the-art. Consequently, the proposed concept can be integrated into the start-up procedure of the converter module. The theoretical background of the introduced concept has been experimentally verified with a dc-dc buck converter based prototyping platform. It includes a digital proportional-integral-derivative (PID) controller implemented in a field-programmable- gate-array (FPGA), which is adaptively tuned, resulting in significant improvements in terms of dynamic performance.

The master thesis was done in cooperation with Infineon Technologies Austria AG. Two scientific papers based on the thesis have been published at major international conferences and one in a national journal. Additionally, one contribution for an international journal has been submitted and two US-Patent applications have been filed.

International Conference Publications:

H. Gietler, C. Unterrieder, A. Berger, R. Priewasser and M. Lunglmayr, „Low-complexity, high frequency parametric system identification method for switched-mode power converters,“ 2017 IEEE Applied Power Electronics Conference and Exposition (APEC), Tampa, FL, 2017, pp. 2004-2009. doi: 10.1109/APEC.2017.7930974

M. Kanzian, H. Gietler, C. Unterrieder, M. Agostinelli, R. Priewasser, M. Lunglmayr and M. Huemer, “Low-Complexity State- Space Based System Identification and Controller Auto-Tuning Method for Multi-Phase DC-DC Converters,” in Proc. of 2018 International Power Electronics Conference (IPEC), Nigaata, Japan

Journal Published:

Kanzian, Marc & Gietler, Harald & Agostinelli, Matteo & Priewasser, Robert & Huemer, Mario. (2018). Comparative study of digital control schemes for interleaved multi-phase buck converters. e & i Elektrotechnik und Informationstechnik. 10.1007/s00502-017-0574-3.

Journal Submitted:

H. Gietler, M. Kanzian, C. Unterrieder, A. Berger, R. Priewasser, M. Huemer and H. Zangl, „ Low-Complexity Natural Frequency Estimation and Adaptive Control for Buck Converters “, IEEE Transaction on Power Electronics

US-Patent Applications:

CONTROLLER TUNING USING DUTY CYCLE MISMATCH 2017P51442 US (1186-366US01) CONTROLLER TUNING USING PERTURBATION SEQUENCE 2017P51445 US (1186-367US01)