Available Theses

Title	Student(s)	Supervisor	Description
AFCL Environment-Opt4J integration	1	Fedor Smirnov	details
Enactment engine to run individual serverless functions of a workflow on multiple FaaS systems	1 or 2	Sashko Ristov	details
Parallelisierung von Programmen mit einfachem Parallelismus	1	Thomas Fahringer	details
Automatische Analyse für Parallele Programme	1	Thomas Fahringer	details
Betriebssystem Services und Visualisierung	1	Thomas Fahringer	details
Online Betriebskosten- und Mietabrechnung	1	Thomas Fahringer	details

Title	AFCL Environment-Opt4J integration
Number of students	1
Language	English or German
Supervisors	Fedor Smirnov
Description	The goal of this thesis is an integration of an optimization-based scheduler into the AFCL-Environment for optimal execution of Function Choreographies across multiple FaaS providers. The schedule optimization will be performed using the optimization frameworks Opt4J ( https://github.com/felixreimann/opt4j) and OpenDse ( https://github.com/felixreimann/opendse), which operate based on a graph-based problem model. The optimizer will receive an FC description at a high-level of abstraction, written in AFCL and it will return a description of the FC with concrete implementations for each function of the FC. The main task is the implementation of parsers which are capable of (a) generating the graph-based problem description from an ACFL file (scheduler input) and (b) transform the scheduler output (optimized schedule) into a CFCL file.
Tasks	Implement a parser used to transform the scheduler input (ACFL file) into the representation (graph-based system model) used by the scheduler Implement a parser used to transform the scheduler output (graph-based system model) into a description of the concrete implementations for each function of the FC Evaluate the benefit of using an optimization-based scheduler
Theoretical skills	Distributed Systems, Cloud Computing, Serverless
Practical skills	Java SDK / API of public FaaS systems
Additional information	Both the AFCL language schema (in YAML) and the API (in Java) to compose the function choreography are developed by the DPS group and will be provided to students. Examples of serverless functions for data movement and distribution of functions between two other providers (AWS and IBM) can be also provided. The optimization of the workflows will be done using existing optimization frameworks (Opt4J and OpenDse), which will be provided to the students.

Title	Enactment engine to run individual serverless functions of a workflow on multiple FaaS systems
Number of students	1 or 2
Language	English
Supervisors	Sashko Ristov
Description	Many public serverless FaaS systems allow the user to create a workflow of serverless functions. However, each individual language to describe such workflows have many limits. For example, limited runtime environment, cost model, capacity limits, etc. The goal of this bachelor thesis is to overcome these limits by building a system that will distribute individual functions of a function choreography (workflow of functions) on at least two different public FaaS providers (e.g. Google and Microsoft). The challenge is to solve function and data movement across multiple FaaS provider and consider moving data as a value or by reference (a trade-off between access time and data movement). The function choreography, i.e., the dependencies between functions and FaaS system where and how to run, is described with the AFCL language in YAML, which is developed by the DPS group.
Tasks	Compose a function choreography with the already developed API in Java Execute the composed function choreography across multiple FaaS providers Measure and profile the performance and cost Evaluate the benefit (cost/performance/possibilities) of the developed system comparing to the appropriate workflow languages of used public FaaS providers.
Theoretical skills	Distributed Systems, Cloud Computing, Serverless
Practical skills	Java, SDK / API of public FaaS systems.
Additional information	Both the AFCL language schema (in YAML) and the API (in Java) to compose the function choreography are developed by the DPS group and will be provided to students. Examples of serverless functions for data movement and distribution of functions between two other providers (AWS and IBM) can be also provided.

Title	Parallelisierung von Programmen mit einfachem Parallelismus
Number of students	1
Language	German
Supervisors	Thomas Fahringer
Description	Das Ziel dieser Arbeit ist die Parallelisierung von “embarrassingly” parallelen Programmen, wie z.B. geometrische Transformationen von Bildern, Mandelbrot Programm und eine Monte Carlo Methode. Diese Programme enthalten einfachen Parallelismus, der mit pthreads und OpenMP parallelisiert und auf einem am Institut verfügbaren Parallelrechner mit gemeinsamem Speicher ausgeführt werden soll.
Tasks	Serielle Entwicklung von mehreren kleineren Algorithmen (z.b.b geometri. Transformation von Bildern, Mandelbrotprogramm, Monte Carlo Methode) Parallelisierung mit MPI und OpenMP. Performance Messungen für unterschiedliche Eingabedaten und für verschiedene Prozessorzahlen mit einem Performance Tool, z.B. Tau Visualisierung und Interpretation der Performance Messungen einfache Komplexitätsanalyse für die parallelen und seriellen Programme
Theoretical skills	einfaches Verständnis für Komplexitätsanalyse
Practical skills	C, C++
Additional information

Title	Automatische Analyse für Parallele Programme
Number of students	1
Language	German
Supervisors	Thomas Fahringer
Description	Das Ziel dieser Arbeit ist ein Werkzeug für die automatische Abhängigkeitsanalyse ausgehend von einer Eingabemaske für geschachtelte Schleifen. Die Abhängigkeitsanalyse soll für eine geschachtelte Schleife feststelle um welche Datenabhängigkeit es sich handelt (true, anti, output, input). Zusätzlich soll der Direction Vector und und die Distanz der Abhängigkeit angegeben werden. Daneben soll noch eine Prediction für die Anzahl der Cache Misses für das Schleifennest erstellt werden. Die Aufgabe kann mit einer beliebigen Programmiersprache entwickelt werden. Die zu untersuchenden Programme sollen C Programme sein.
Tasks	Studieren der Datenabhängigkeitsanalyse zur Feststellung ob eine Schleife parallel oder seriell ausgeführt werden kann bzw. muss. Studieren eines vorgegebenen analytischen Algorithmus zur Abschätzung der Anzahl der Cache Misses für geschachtelte Schleifen. Visualisierung der Ergebnisse. Eingabeformat der zu analysierenden Codeteile soll entworfen werden.
Theoretical skills	Datenabhängigkeitsanalyse (z.B. polyhedral library, omega test, etc.). Vorkenntnisse zur Parallelisierung von Programmen
Practical skills	scripting Sprache, C oder C++
Additional information

Title	Betriebssystem Services und Visualisierung
Number of students	1
Language	German
Supervisors	Thomas Fahringer
Description	Das Ziel dieser Arbeit ist die Entwicklung von einigen Standard-Services aus Betriebssysteme (z.B. Prozessscheduling, Deadlocks, Seitenersetzungsverfahren). Es sollen beliebige Eingabedaten vom Benutzer eingegeben werden können, um die Services zu testen. Eine Visualisierung soll verschiedene Verfahren (z.B. Prozessscheduling) miteinander vergleichen. Die Aufgabe kann auch als Web-Anwendung realisiert werden.
Tasks	Studieren von mehreren Betriebssystemalgorithmen, die in der Vorlesung vorgestellt worden sind. Implementieren einer sinnvollen Schnittstelle für die Eingabedaten. Visualisierung der Ergebnisse. Eventuell als Web-Anwendung zu realisieren.
Theoretical skills	Inhalt der Vorlesung Betriebssysteme
Practical skills	C, C++ oder Java
Additional information

Title	Online Betriebskosten- und Mietabrechnung
Number of students	1
Language	German
Supervisors	Thomas Fahringer
Description	Es soll eine automatische Betriebskosten- und Mietabrechnung für eine größere Zahl von Mietwohnungen implementiert werden. Dabei soll ein online Zugriff auf diverse Verbraucherpreisindexe durchgeführt werden, um eine etwaige Erhöhung der Miete automatisch zu melden und zu verrechnen. Das System soll gesichert werden, sodass nur durch autorisierte Personen Zugriff erfolgen kann. Die Daten sollen in einer Datenbank gesichert werden.
Tasks	Online Webapplikation Verrechnung von Mieten und Betriebskosten gegliedert in verschiedene Steuersätze Online Zugriff auf Verbraucherpreisindexwerte Speichern aller relevanten Daten in einer Datenbank Sicherheitsmaßnahmen und -protokolle Automatische Monitoren und Meldesystem
Skills	Java or C++ or Scripting languages, security mechanisms
Additional information