Home | english  | Impressum | Datenschutz | Sitemap | KIT

Kontakt
Karlsruher Institut für Technologie
Lehrstuhl für Interaktive Echtzeitsysteme

Prof. Dr.- Ing. Jürgen Beyerer
c/o Technologiefabrik
Haid-und-Neu-Str. 7
76131 Karlsruhe

Tel:  +49 721 - 608 45910

Willkommen am Lehrstuhl für Interaktive Echtzeitsysteme

IES

Prof. Dr.-Ing. J. Beyerer

Aktuell

 

Klausur Automatische Sichtprüfung und Bildverarbeitung

Eine Klausureinsicht kann aufgrund des Coronavirus aktuell nicht stattfinden.

Klausur Mensch-Maschine-Wechselwirkung

Achtung: Die zunächst auf den 16. April 2020 verlegte Prüfung kann wegen der vorläufigen Aussetzung des Studienbetriebs am KIT an dem genannten Termin leider nicht stattfinden. Ein Ersatztermin kann in der momentan unsicheren Lage noch nicht verlässlich geplant werden. Falls Sie sich bereits zur Prüfung angemeldet haben, werden Sie per E-Mail informiert werden, sobald ein Ersatztermin in Aussicht steht. Sollten Sie sich noch nicht angemeldet, aber Interesse an der Prüfung haben, schreiben Sie bitte ein E-Mail an mmwab@iosb.fraunhofer.de. Der bisherige Nachholtermin 29. Juli bleibt bis auf Weiteres bestehen.

  • Schriftlich: Prüfungsdauer 60 Minuten, Gesamtdauer 90 Minuten
  • Ort: Gaede-Hoersaal
  • Termine:
    • 16. April 2020, 11 Uhr entfällt; Ersatztermin wird bekanntgegeben, sobald er geplant werden kann 
    • 29. Juli 2020, 11 Uhr (Nachholtermin, Anmeldung über Campus-Management bis 22. Juli)

Probabilistiche Planung

Bitte beachten Sie, dass die Vorlesung Probabilistische Planung nicht länger angeboten wird. Die Unterlagen zur letzten Vorlesungsreihe finden sie hier.

Neue Adresse

Der Lehrstuhl ist an einen neuen Standort in der Technologiefabrik umgezogen.

Lehrbuch zur Mustererkennung

Am 11. Dezember 2017 erschien das Lehrbuch "Beyerer, Richter, Nagel: Pattern Recognition: Introduction, Features, Classifiers and Principles". Weitere Information finden Sie auf der Seite des De Gruyter Verlags.

Vorlesungsangebot
Das Vorlesungsangebot des Lehrstuhls finden Sie hier.

Lehrbuch zur Automatischen Sichtprüfung
Am 30. September 2012 erschien das Lehrbuch "Beyerer, Puente León, Frese: Automatische Sichtprüfung, Grundlagen, Methoden und Praxis der Bildgewinnung und Bildauswertung". Weitere Information finden Sie auf der Lehrbuch-Seite oder auf der Seite vom Springer-Verlag.

Karlsruher Zentrum für Materialsignaturen
Der Lehrstuhl für Interaktive Echtzeitsysteme hat sich mit anderen Instituten des KIT und dem Fraunhofer IOSB zum Karlsruher Zentrum für Materialsignaturen KCM zusammengeschlossen. Weitere Informationen finden Sie auf der Seite des KCM.

Bachelor-, Master-, Studien- und Diplomarbeiten zu vergeben: Weitere Informationen finden Sie hier.

 
 
Heuristisches Branch and Bound Verfahren zur Ressourcenbelegung: Entwicklung eines heuristischen Branch and Bound Verfahrens zur Ressourcenbelegung mit paralleler Problembearbeitung auf einem Grid
Typ:

Diplomarbeit

Betreuer:

Prof. Dr.-Ing. Jürgen Beyerer
Dr. Michael Baumann

Status:

abgeschlossen

Abgabedatum:

August 2005

In der Diplomarbeit wurde ein heuristisches Planungsverfahren zur Ressourcenbelegung modelliert, implementiert und getestet. Es basiert auf einem Branch-and-Bound Algorithmus und wird durch einen Beam-Search Mechanismus heuristisch erweitert. Die Problembearbeitung findet parallel auf mehreren Rechnern eines Grids statt. Das Verfahren ist vielseitig einsetzbar und lässt sich sowohl auf akademische als auch auf praxisrelevante Probleme anwenden. Bei dem Entwurf wurde darauf geachtet, dass Erweiterungen und Anpassungen an zukünftige Bedürfnisse möglich sind. Die Simulationsergebnisse demonstrieren die Praxistauglichkeit des Systems.

Eine effiziente Einschränkung des Suchraums erhält man durch den Einsatz des Branch-and-Bound mit Erweiterung durch den Beam-Search Mechanismus. Modelliert man den Suchraum als Entscheidungsbaum, so repräsentieren Verzweigungen Einplanungen von Operationen auf Kapazitäten. Durch das Branch-and-Bound werden Äste des Baums abgeschnitten, wenn diese mit Sicherheit keine Pläne mehr enthalten, deren Bewertungen besser sind, als die eines bereits bekannten Plans. Der kombinatorischen Explosion der Einplanungsmöglichkeiten ist damit alleine nicht Einhalt geboten. Deshalb wird die Suche zusätzlich durch einen Beam-Search Mechanismus auf Bereiche beschränkt, in denen gute Lösungen vermutet werden. Durch eine prioritätsregelbasierte Vorschau werden globale Bewertungen für einzelne Verzweigungsentscheidungen gefunden. Teilpläne mit besten globalen Bewertungen werden untersucht. Durch die Vorschau werden zulässige Pläne in kurzer Zeit gefunden.

Die Problembearbeitung erfolgt parallel auf mehreren Rechnern eines Grids. Investitionen in neue Hardware werden durch die Erschließung ungenutzter Rechenkapazitäten von Arbeitsplatzrechnern vermieden. Die Rechner sind durch ein lokales Netzwerk verbunden, dessen Nachteile eine kleine Bandbreite und lange Verzögerungszeiten sind. Um den Effizienzverlust durch Kommunikationszeiten gegenüber einem Einzelplatzrechner gering zu halten, wird ein grob granulierter
Lastverteilungsansatz verwendet.

Das System kann als Planungskomponente für das Fertigungsleitsystem FLS-TEX verwendet werden. Planungsprobleme werden mit Hilfe eines Konverters in eine eigene kompakte Darstellung übertragen. Diese ist auf die speziellen Bedürfnisse des Systems zugeschnitten. Planungsergebnisse werden unmittelbar nach ihrem Eintreffen auf die FLS-TEX Datenstruktur übertragen. Neben den FLS-TEX Planaufträgen können andere Planungsprobleme bearbeitet werden. Es wurden zwei weitere Konverter implementiert, um textuelle Problemdarstellungen aus der Literatur einzulesen.

In der Simulation werden für akademische Testinstanzen gute Pläne innerhalb kurzer Rechenzeiten gefunden. Einige Testfälle werden exakt gelöst. Im Schnitt weichen die gefundenen Pläne nur 5% von der optimalen Lösung ab. Für die praktischen Probleme aus FLS-TEX wird innerhalb weniger Sekunden eine Lösung erzeugt, deren Güte im weiteren Programmlauf nur noch geringfügig verbessert wird. Für eine Testinstanz mit 1000 Planaufträgen (mit durchschnittlich je 4 Auftragsschritten) vergehen bis zum Eintreffen der Eröffnungslösung weniger als 30 Sekunden. Der gesamte Programmlauf ist in etwa drei Stunden beendet. Die hohe Güte der Eröffnungslösung wird durch eine prioritätsregelbasierte Vorschau erzielt, die für die Struktur der FLS-TEX Probleme kaum noch Verbesserungspotential lässt.