Personendetails

Begleitend zu der VO "Sichere Softwareentwicklung" werden ausgewählte Themen aus dem Bereich IT-Security selbstständig bearbeitet und vertieft.

Dabei sind insbesondere die folgenden Aspekte relevant - Praktische Umsetzung von komplexeren Implementierungsaufgaben - Selbstständiges Projektmanagement

Programmieraufgaben

Immanente Leistungsüberprüfung

Bewertung der Übungsaufgaben, Präsentation der Ergebnisse

Historische und aktuelle Verwundbarkeiten in Softwareprodukten werden besprochen, und Lösungsansätze diskutiert, die dabei helfen, diese Fehler bereits im Entwicklungsprozess zu vermeiden bzw. zu entdecken. Ebenso werden Maßnahmen aufgezeigt, die Effekte von Fehlern in vorhandener, nicht modifizierbarer Software durch geeignete Systemkonfiguration in ihrer Auswirkung so gering als möglich zu halten.

* Vorlesung

* Referate durch Studierende in Gruppen

Endprüfung

* Abschlusstest

* Bewertung der Referate

Die LV befasst sich mit Algorithmen und Datenstrukturen. Im Vortragsteil wird ausschließlich Pseudocode zur Darstellung der Algorithmen, um deren Allgemeingültigkeit auszudrücken, verwendet. Im praktischen Teil der LV wird das Verständnis der wichtigsten Algorithmen und Datenstrukturen durch deren Implementierung in C und C++ vertieft. Gleichzeitig werden so auch die Programmierkenntnisse weiter gefestigt und das Verständnis für bestehende Bibliotheken geschärft.

Die LV deckt insbesondere die folgenden Inhalte ab:

- Rekursion

- O Notation

- Klassen von Algorithmen (Divide & Conquer, Brute-Force, Greedy, etc.)

- Listen

- Hash Tabellen

- Baumstrukturen

- Heaps

- Graphen

- Sortieralgorithmen (Selection Sort, Quick Sort, etc.)

- Suchalgorithmen (lineare Suche, binäre Suche, binäre und ausgeglichene Suchbäume)

- Algorithmen zur Textsuche (Brute-Force, Knuth-Morris-Pratt, Boyer-Moore, Pattern Matching)

- Graphenalgorithmen (Tiefensuche, Breitensuche, kürzeste Wege, maximaler Durchfluss)

Vorträge, praktische Übungen, Kleingruppenarbeit, Präsentationen, Lerntagebücher

Endprüfung

Gruppenarbeiten

Die LV vermittelt Grundbegriffe der objektorientierten Programmierung mit Hilfe der Programmiersprache Java. Es werden Konzepte von Programmiersprachen, wie Kontrollstrukturen, elementare Datentypen, Datenstrukturen, Klassen, Objekte und Methoden gelehrt. Weiters wird der Entwurf von Programmen, sowie deren Analyse und Techniken zum Debuggen, Tracing und Testen vermittelt. Durch das Arbeiten in Kleingruppen an einem Projekt werden Teamarbeit und Selbstorganisation gefördert.

Die LV deckt insbesondere die folgenden Inhalte ab:

- Grundlagen der Programmierung

- Variablen und Datentypen

- Operatoren

- Kontrollstrukturen

- Fehlerbehandlung

- Grundlagen der Objektorientierung

- Vererbung

- Polymorphismus

- Abstrakte Klassen

- Interfaces

- Datenstrukturen und Generics

Kurze Impulsvorträge, sofortiges Ausprobieren des Erlernten in praktischen Übungen, Gruppenarbeit, Präsentationen, Lerntagebücher

Endprüfung

Gruppenarbeit, praktische Übungen

Aufbauend auf die Inhalte von Programmieren 1 werden in der ILV Programmieren 2 vertiefende Konzepte der Programmierung mit Java vorgetragen. Dabei liegt der Fokus auf eine gute Strukturierung des Programmes, die auch auf die Design Patterns aufbaut und mit dem Ziel eine saubere objektorientiete Lösung für eine Aufgabenstellung zu entwicklen. Weiters wird auf vertiefende Konzepte in der Programmierung eingegangen die das Erstellen eines Programmes einfacher machen und den aktuellen Stand der Programmierkonzepte darstellen.

Die LV deckt insbesondere die folgenden Inhalte ab:

- Designpatterns und die Umsetzung im Code

- Junit Testcases zu Methoden schreiben und die Programme modular entwicklen, damit sie testbar sind.

- Erklärung der 3-Schichten Architektur und Umsetzung anhand einer praktischen Aufgabe.

- Multi-Threading in Java und Umsetzung anhand einer praktischen Aufgabe

- Einsatz von Java Bibliotheken und Frameworks.

- Erweiterte Programmierkonzepte wie Java Streams und Lambda Expressions.

Theorievortrag mit passenden praktischen Übungsteil

Endprüfung

Gruppenarbeiten

Die LV vermittelt Grundbegriffe der objektorientierten Programmierung mit Hilfe der Programmiersprache Java. Es werden Konzepte von Programmiersprachen, wie Kontrollstrukturen, elementare Datentypen, Datenstrukturen, Klassen, Objekte und Methoden gelehrt. Weiters wird der Entwurf von Programmen, sowie deren Analyse und Techniken zum Debuggen, Tracing und Testen vermittelt. Durch das Arbeiten in Kleingruppen an einem Projekt werden Teamarbeit und Selbstorganisation gefördert.

Die LV deckt insbesondere die folgenden Inhalte ab:

- Grundlagen der Programmierung

- Variablen und Datentypen

- Operatoren

- Kontrollstrukturen

- Fehlerbehandlung

- Grundlagen der Objektorientierung

- Vererbung

- Polymorphismus

- Abstrakte Klassen

- Interfaces

- Datenstrukturen und Generics

Kurze Impulsvorträge, sofortiges Ausprobieren des Erlernten in praktischen Übungen, Gruppenarbeit, Präsentationen, Lerntagebücher

Endprüfung

Gruppenarbeit, praktische Übungen

Aufbauend auf die Inhalte von Programmieren 1 werden in der ILV Programmieren 2 vertiefende Konzepte der Programmierung mit Java vorgetragen. Dabei liegt der Fokus auf eine gute Strukturierung des Programmes, die auch auf die Design Patterns aufbaut und mit dem Ziel eine saubere objektorientiete Lösung für eine Aufgabenstellung zu entwicklen. Weiters wird auf vertiefende Konzepte in der Programmierung eingegangen die das Erstellen eines Programmes einfacher machen und den aktuellen Stand der Programmierkonzepte darstellen.

Die LV deckt insbesondere die folgenden Inhalte ab:

- Designpatterns und die Umsetzung im Code

- Junit Testcases zu Methoden schreiben und die Programme modular entwicklen, damit sie testbar sind.

- Erklärung der 3-Schichten Architektur und Umsetzung anhand einer praktischen Aufgabe.

- Multi-Threading in Java und Umsetzung anhand einer praktischen Aufgabe

- Einsatz von Java Bibliotheken und Frameworks.

- Erweiterte Programmierkonzepte wie Java Streams und Lambda Expressions.

Theorievortrag mit passenden praktischen Übungsteil

Endprüfung

Gruppenarbeiten

Anwendung der µC-Programmierung:

Auslesen und Interpretieren von Sensordaten, Erarbeiten praktischer Anwendungsbeispiele durch selbstständiges Lösen vorgegebener Aufgabenstellungen unter Anwendung von Zweidraht-Bussystemen und ihrer Anwendung (I²C, SPI, …). Spezielle Tricks und Techniken der µC-Programmierung werden vorgestellt und diskutiert.

UE

Immanente Leistungsüberprüfung

Immanenter Prüfungscharakter

Ohne Gruppenteilung:

Grundlagen der Programmierung, Begriff des Algorithmus. Aufbau und Konzeption eines Rechnersystems. Programmierung mit der Programmiersprache C, Befehlssatz von C, statische und dynamische Datenstrukturen, Grundlagen Pointer und einfache Anwendung.

In Gruppenteilung:

Praktische Umsetzung der vermittelten Grundlagen durch angeleitetes und selbstständiges Lösen von Aufgabenstellungen am Computer, einfache und komplexere Datenstrukturen, Analyse von Algorithmen, Verwenden von Bibliotheksfunktionen. Verwendung von Programmieroberflächen.

ILV

Immanente Leistungsüberprüfung

Immanenter Prüfungscharakter

Praktische Umsetzung der vermittelten Grundlagen durch Lösen vorgegebener Aufgabenstellungen mit Hilfe von speziellen Übungsboards. Die Funktion von Interrupts, GPIOs, Timern und AD-Wandlern sowie das Zusammenspiel der Komponenten werden anhand von selbständig zu lösenden praktischen Übungsbeispielen getestet.

UE

Immanente Leistungsüberprüfung

Immanenter Prüfungscharakter

Einführung in die Architektur von Mikrocontrollern (µC). Moderne 8- und 32-Bit-µC-Systeme werden vorgestellt (Arduino und STM32) sowie gängige auf diesen µC verfügbare Peripherie (NVIC, DMA, GPIO, Timer, ADC, ...) und deren Funktionalitäten. Spezielle Eigenschaften und Eigenheiten der Programmierung von µC werden diskutiert.

Vorlesung mit Fernlehreinheiten

Endprüfung

LV abschliessende Endprüfung

Die LV befasst sich mit komplexen Algorithmen und Datenstrukturen. Im Vortragsteil wird ausschließlich Pseudocode zur Darstellung der Algorithmen, um deren Allgemeingültigkeit auszudrücken, verwendet. Im praktischen Teil der LV wird das Verständnis der wichtigsten Algorithmen und Datenstrukturen durch deren Implementierung in C, vermittelt. Gleichzeitig werden so auch die Programmierkenntnisse weiter gefestigt und das Verständnis für bestehende Bibliotheken geschärft.

Die LV deckt insbesondere die folgenden Inhalte ab:

- Aufwandsabschätzungen mit O-Notation

- Rekursion und Backtracking

- Graphentheorie

- Verkettete Listen

- Bäume

- Algorithmen- Einfache Suchverfahren

- Heuristische (informierte) Suchverfahren

- Optimierende Suche

- Dynamische Programmierung

- Graphenalgorithmen

- Sortierverfahren- Unterschied einfache und komplexe Verfahren

- Laufzeit- und Speicherplatzverhalten

Mit praktischen Übungen in C auf dem PC.

Vortrag

Praktische Übungen in Präsenz sowie Fernlehre

Immanente Leistungsüberprüfung

Immanenter Prüfungscharakter