11503 Lehrerfortbildung Informatik in Schloss Dagstuhl

Mittwoch, 14.12.2011 - Freitag, 16.12.2011


Mittwoch, 14.12.11, 9-12 Uhr

Dipl.-Inform. Christian Eisentraut, wissenschaftlicher Mitarbeiter am Lehrstuhl Zuverlässige Systeme und Software an der Universität des Saarlandes

Nebenläufige Programmierung

Multi-Core Prozessoren findet man heute in fast jedem Computer und jedem Handy. "Je mehr Kerne, desto besser" ist hier das Motto der Werbung. Um Multi-Core Architekturen jedoch gewinnbringend zu nutzen, müssen Programme auf eine Art entwickelt werden, die nicht länger dem klassischen Berechnungsmodell der Informatik entspricht. Dieses geht davon aus, dass ein System eine Eingabe einliest, diese verarbeitet, und danach ein Ergebnis ausgibt. Für Multi-Cores entwickelte Programme jedoch bestehen aus mehreren Teilprogrammen, sogenannten Threads, die nebeneinander gleichzeitig auf den verschiedenen Kernen laufen und ständig Informationen austauschen, um so das gemeinsame Ziel zu erreichen.

Informatische Systeme wie dieses, die ein komplexes Zusammenspiel von vielen Teilsystemen sind, die zeitlich nebeneinander eigenständig agieren, sich aber durch wechselseitige Ein- und Ausgaben ständig gegenseitig beeinflussen nennt man nebenläufig und reaktiv.

Nebenläufige reaktive Systeme sind bei weitem nicht auf werbewirksame Multi-Core Architekturen beschränkt, sondern sie sind ein integraler, weit über die Informatik hinausgehender Bestandteil unsere Lebens. So sind zwei Züge, die durch einen kleinen menschlichen Fehler gleichzeitig das selbe Gleis befahren und bei diesem Versuch kollidieren, ein eindrückliches Beispiel eines nebenläufigen Systems und dessen besonderen Schwierigkeiten.

Im Vortrag werden die Grundlagen nebenläufiger reaktiver Systeme eingeführt und es wird gezeigt, weshalb wir bei Multi-Core Programmen und kollidierenden Zügen genau mit den selben Schwierigkeiten konfrontiert werden, und wie wir - zumindest bei der Programmierung - ganz konkret damit umgehen können.


Mittwoch, 14.12.11, 14-17 Uhr

Prof. Dr. Gerik Scheuermann, Professor für Bild- und Signalverarbeitung an der Universität Leipzig

Informationsvisualisierung

Großrechner, moderne Messtechnik und Internet erzeugen stetig wachsende Datenmengen, deren Verarbeitung die Fähigkeiten des Menschen weit übersteigt. Dennoch bedarf es des Menschen, um aus Daten Wissen zu generieren. Diese Schwierigkeit stellt aus Sicht der Informatik ein Interfaceproblem ziwschen Mensch und Maschine dar. Die Lösung dieses Problems beeinflusst den wissenschaftlichen Fortschritt, die Lösung zentraler Menschheitsprobleme (z. B. Klimawandel, Energieversorgung) und den ganz alltäglichen Umgang mit der modernen Informationsflut. Einen wichtigen Lösungsansatz liefert die computergestützte Visualisierung, die sich der Computergrafik bedient, um dem Menschen mittels Bildern und Interaktion einen intuitiven und effizienten Zugang zu den Daten zu eröffnen. Der Vortrag führt in die wesentlichen Konzepte und Fragestellungen dieses schnell wachsenden Forschungsgebiets der Informatik ein.


Donnerstag, 15.12.11, 9-12 Uhr

Dipl.-Inform. Kristian Sons, wissenschaftlicher Mitarbeiter am DFKI Saarbrücken

XML3D - Interaktive 3-Graphiken für das Internet

Das Internet erlaubt uns die weltweite Verbreitung digitaler Informationen in Echtzeit. Auf der anderen Seite wird das Internet und speziell der Browser immer mehr zur universellen Anwendungsplattform. Die Funktionalität dieser Plattform ist seit der Einführung von HTML enorm gestiegen: Konnte ursprünglich nur simpler Text dargestellt werden, ermöglicht das Internet mittlerweile die Wiedergabe von Bildern, Audio und Streaming Videos. Da unsere digitale Umgebung immer mehr dreidimensional wird, ist es nun an der Zeit, die Internet-Technologien dahingehend zu erweitern, dass sie auch interaktive 3D-Inhalte unterstützen. Mit XML3D, einer Erweiterung von HTML5, lassen sich dreidimensionale Graphiken direkt in Webseiten einbetten - und das ganz ohne Plugin. Die 3D-Objekte leben dabei genauso wie die 2D-Objekte in der Webseite und lassen sich von Web-Entwicklern mittels JavaScript einfach manipulieren. Das Ergebnis kann dann durch unterschiedliche Rendertechnologien dargestellt werden, z.B. mit Hilfe der Graphikhardware oder durch Echtzeit-Raytracing.


Donnerstag, 15.12.11, 14:30-17:30 Uhr

Priv.-Doz. Dr. habil. Christoph Igel, Centre for e-Learning Technology, Saarbrücken

Standard oder Innovation? e-Learning-Technologien im Unterricht

Technologiebasiertes Lehren und Lernen ist heute fast schon ein alter Hut. Der Austausch von Dateien und Web Based Trainings via Content und Learning Management Systemen gehört ebenso zum Alltag vieler Schulen und Hochschulen wie der Einsatz von Werkzeugen zur Kommunikation und Kollaboration via Internet. Elektronische Prüfungen konnten vor einigen Jahren dem Bildungsprozess neue Impulse geben, auch das Thema "Web 2.0" - oder e-Learning 2.0 - hat an der ein oder anderen Stelle durch die Nutzung von Wikis, Blogs, Podcasts oder e-Portfolios den breiten Einsatz digitaler Medien im Unterricht vorangetrieben. Digital Natives drängen zunehmend aus den Schulen in die Hochschulen und auf den Arbeitsmarkt, Smartphones, TabletPC und soziale Netzwerke wie SchülerVZ, Facebook, Google+ verändern (un)merklich soziale Strukturen und beeinflussen das Lernen lebenslang.

Ist dies nun Innovation oder doch eher Standard? Wo genau stehen wir heute bei Einsatz und Nutzung digitaler Medien, des Internets mit all seinen weltweiten Angeboten im Unterricht, beim Lehren, Lernen, Prüfen und Arbeiten? Und wo geht die Reise hin vor dem Hintergrund einer immer rasanteren Entwicklung von Technologien, sich permanent verändernder Schul- und Hochschulstrukturen sowie Bildungsprozessen und -aufgaben?

Im Rahmen des Vortrags wird ein Überblick über Entwicklungen, Veränderungen und Effekte des technologiebasierten Lehrens, Lernens und Prüfens seit Mitte der 1990er Jahre bis heute gegeben. Es wird versucht eine Antwort auf die Frage zu geben, welche e-Learning-Technologien heute zum Standard gehören. Und es wird ein Blick in die (nahe) Zukunft gerichtet, wie Mobile Learning, 3D-Lernumgebungen oder intelligente Lernsysteme und smarte Tafeln den Unterricht von morgen verändern werden.


Freitag, 16.12.11, 9-12 Uhr

Götz Schartner, 8COM IT security, Ludwigshafen

Hackerangriffe im Netzwerk

Der Vortrag ist aufgeteilt in Theorie und Praxismodule, so dass die Teilnehmerinnen und Teilnehmer aus den eigenen Erfahrungen lernen, wie Hacking Attacken durchgeführt werden und welche Auswirkungen diese auf die eigenen Schulnetzwerke haben können.
Der Praxis-Teil wird von erfahrenen IT-Security Auditoren gehalten, die Ihre Erfahrungen aufgrund von IT-Security Audits und Penetration Tests und durch IT-Sicherheitsforschung gesammelt haben. Das Ziel ist, dass die TeilnehmerInnen typische Angriffe und Gefahren für die Informationssicherheit auf Netzwerkebene fachlich verstehen und selbständig nachvollziehen können.
Grundlegende Netzwerkkenntnisse und Windows-Betriebskenntnisse werden vorausgesetzt.

Theoriemodul: OSI Modell und ARP (OSI-Schichtenmodell, Prüfungs- und Manipulationstechniken strukturiert nach dem OSI-Modell, ARP, Manipulationen im Schulnetzwerk)

Praxismodul: Angriffs- und Hackingtechniken im Netzwerken (Information Gathering: Sniffing und Scanning; Netzwerkmanipulationen: ARP-Poisening; ICMP-Redirecting; Angriffe auf Kennwörter: Kerberos, LM/NTLM-Hashes, POP3 / SMTP, RDP-Authentifizierung)


Freitag, 16.12.11, 13-16 Uhr

Dipl.-Inform. Jörg Schad, Wissenschaftlicher Mitarbeiter am Lehrstuhl Informationssysteme an der Universität des Saarlandes

Was steckt eigentlich hinter Cloud Computing?

Seit mehreren Jahren werden vermehrt IT-Infrastrukturen und Services aus traditionellen Rechenzentren in die Cloud verlegt. Aber was steckt eigentlich hinter Cloud Computing, ein Begriff, der in verschiedenen Bereichen mit unterschiedlichen Bedeutungen verwendet wird?
Dieser Vortrag versucht, diesen nebulösen Ausdruck Cloud Computing zu konkretisieren und geht auch auf die Unterschiede, Vorteile, Nachteile und Gefahren gegenüber traditionellen Infrastrukturen ein. Darüber hinaus wird auf weitere Schlagwörter im Zusammenhang mit Cloud Computing eingegangen, wie zum Beispiel Crowd Sourcing und MapReduce.
Der Vortrag wird mit praktischen Demonstrationen und Beispielen abgerundet und es wird gezeigt, wie das Thema Cloud Computing in den Unterricht eingebracht werden kann.


Aktualisiert: 25. Oktober 2011, Dr. Roswitha Bardohl, Tel. (0681) 302-3847