„The free lunch is over!“
Geschwindigkeitsverbesserungen durch immer höhere Taktraten kommen nicht mehr automatisch mit jeder neuen Prozessorgeneration. Das Moorsche Gesetz gilt nicht mehr. Wir brauchen „Parallele Algorithmen“ um die parallel Hardware in PC's, Grafikkarten, Cluster und auch Smartphones zu nutzen. Mit dem Aufkommen von leistungsfähigen Grafikkarten, Multicore-Prozessoren in PCs und Smartphones erhält die Parallel Programmierung einen immer höheren Stellenwert und ist für eine Vielzahl von Anwendungen interessant. Die Vorlesung deckt die nachfolgenden Themengebieten ab:
- Grundlagen paralleler Programmierung
- Parallele Architekturen
- Design paralleler Algorithmen
- Threads
- OpenMP
- MPI
- OpenCL
- CUDA
- Neuronale Netze
Mehr Infos im Wiki:
https://roblab2.ik.w-hs.de/mediawiki/index.php/Parallele_Algorithmen_und_Programmierung
Videos (https://www.youtube.com/user/RoblabFhGe)
Wahlpflichtvorlesung für TI, PI und MI.
- Dozent/in: Hartmut Surmann
- Komponenten eines Roboters
- Roboterprogrammierung
- Beschreibung einer Roboterstellung
- Transformationen zwischen Roboter- und Weltkoordinaten
- Neuronale Netze für die Tranformationsberechnung
- Bewegungsart und Interpolation
- Modell der Dynamik
Alle Materialien im WIKI unter:
https://roblab2.ik.w-hs.de/mediawiki/index.php/Einführung_in_die_Robotik,_Der_Manipulator
- Dozent/in: Hartmut Surmann
Autonome Systeme handeln selbstständig, lernen, lösen komplexe Aufgaben und können auf unvorhersehbare Ereignisse reagieren. Dabei handelt es sich nicht nur um klassische Roboter sondern ebenso um intelligente Maschinen, Geräte oder Softwaresysteme, die im Interesse des Menschen in speziellen Bereichen eingesetzt werden. Im Rahmen der Vorlesung werden wir unterschiedliche Autonome Systeme kennenlernen und uns insbesondere mit dem Bereich der Lernfähigkeit der Systeme beschäftigen. Im Focus steht dabei das "Maschinelle Lernen" insbesondere die Verfahren aus dem Deep learning und Deep Reinforcment learning, der Fuzzy Logik und der genetischen Algorithmen.
Mehr Infos im Wiki:
https://roblab2.ik.w-hs.de/mediawiki/index.php/Autonome_Systeme
Wahlpflichtvorlesung für TI, PI und MI.
Videos (https://www.youtube.com/user/RoblabFhGe)
- Dozent/in: Hartmut Surmann
In diesem Programmierpraktikum haben Sie die Möglichkeit verschiedene Apps für einen Humanoiden-Selbstbauroboter (siehe Bild) zu entwickeln. Die Roboter soll selbst gedruckte und gebaut werden. Die Aufgabe eignet sich für ein Team von ca. 3-4 Studierende aus dem Bereich der Medien, Technischen und Praktischen Informatik. Innerhalb des Projektteams sind mehrere Teilaufgaben zu lösen.
Aufgabenstellung:
-
Aufbau / Drucken des Roboters.
-
Installieren von Softwarekomponenten (Linux, Mikrocontroller…)
-
Entwicklung von Methoden zum Auslesen der Mikrocontroller / Sensoren / 360° Kamera, GPS.
-
Entwickeln von Softwaremodulen und einer Smartphone APP (C, C++, Java, Python) zur manuellen und automatischen Steuerung und einfacher KI-Anwendungen
-
Entwicklung einer Software zum automatischen Abfahren einer Fläche.
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Erstellung eines Berichts über den Stand der Technik.
-
Erstellen einer Bedienungsanleitung.
Motivation / Ziele:
-
Erlernen von Projektarbeit in einem Projektteam
-
Vertiefung der Programmierkenntnisse in einem Projektteam
-
Kennenlernen von aktuellen Entwicklungstools und Softwarearchitekturen
-
Programmieren von Smartphones und Mikrocontrollern
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Bauen und Programmieren lernen mit Robotern
Motivation / Ziele:Erlernen von Projektarbeit in einem Projektteam
-
Vertiefung der Programmierkenntnisse in einem Projektteam
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Kennenlernen von aktuellen Entwicklungstools und Softwarearchitekturen
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Programmieren von Smartphones und Mikrocontrollern
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Bauen und Programmieren lernen mit Robotern
Kurzbeschreibung:
In diesem Programmierpraktikum haben Sie die Möglichkeit verschiedene Apps für einen Vierbeinigen-Selbstbauroboter (siehe Bild) zu entwickeln. Die Roboter soll selbst gedruckte und gebaut werden. Die Aufgabe eignet sich für ein Team von ca. 3-4 Studierende aus dem Bereich der Medien und Praktischen Informatik. Innerhalb des Projektteams sind mehrere Teilaufgaben zu lösen:
Aufgabenstellung:
-
Aufbau / Drucken des Roboters.
-
Installieren von Softwarekomponenten (Linux, Mikrocontroller…)
-
Entwicklung von Methoden zum Auslesen der Mikrocontroller / Sensoren / 360° Kamera, GPS.
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Entwickeln von Softwaremodulen und einer Smartphone APP (C, C++, Java, Python) zur manuellen und automatischen Steuerung.
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Entwicklung einer Software zum automatischen Ablaufen einer Fläche.
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Erstellung eines Berichts über den Stand der Technik.
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Erstellen einer Bedienungsanleitung.
Weitere Informationen erhalten Sie zu Projektbeginn. Die Ergebnisse der Arbeit sind zu dokumentieren und übersichtlich darzustellen.
[1] https://www.mybotshop.de/Unitree-Go1-Quadruped
[2] https://hackaday.io/list/29475-walkers
[3] https://github.com/mangdangroboticsclub/QuadrupedRobot?tab=readme-ov-file
Motivation / Ziele:
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Erlernen von Projektarbeit in einem Projektteam
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Vertiefung der Programmierkenntnisse in einem Projektteam
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Kennenlernen von aktuellen Entwicklungstools und Softwarearchitekturen
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Programmieren von Smartphones und Mikrocontrollern
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Bauen und Programmieren lernen mit Robotern
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Kurzbeschreibung: In diesem Programmierpraktikum haben Sie die Möglichkeit verschiedene Apps für einen Amphibien-Selbstbauroboter (siehe Bild) zu entwickeln. Die Roboter soll selbst gedruckte und gebaut werden. Die Aufgabe eignet sich für ein Team von ca. 3-4 Studierende aus dem Bereich der Medien und Praktischen Informatik. Innerhalb des Projektteams sind mehrere Teilaufgaben zu lösen: |
Aufgabenstellung:
-
Aufbau / Drucken des Amphibienroboters.
-
Installieren von Softwarekomponenten (Linux, Mikrocontroller…)
-
Entwicklung von Methoden zum Auslesen der Mikrocontroller / Sensoren / 360° Kamera, GPS.
-
Entwickeln von Softwaremodulen und einer Smartphone APP (C, C++, Java, Python) zur manuellen und automatischen Steuerung.
-
Entwicklung einer Software zum automatischen Abfahren einer Fläche.
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Erstellung eines Berichts über den Stand der Technik.
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Erstellen einer Bedienungsanleitung.
Weitere Informationen erhalten Sie zu Projektbeginn. Die Ergebnisse der Arbeit sind zu dokumentieren und übersichtlich darzustellen.
[1] https://iopscience.iop.org/article/10.1088/1748-3190/acb1e8/pdf