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Vertiefungsseminar
Cloud, Edge und IoT Computing |
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Vertiefungsseminar WS 2024/25, LVA 703081, Gruppe 2, 2 h |
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Zeit und OrtJeweils
am Montag,
10:15 - 11:45 Uhr (Beginn am 2. Oktober)
Präsenz- oder virtuelle Streaming-LVA: 3W04 Die Veranstaltung ist zum Semesterende hin geblockt, um ausreichend Vorbereitungszeit zu gewähren. |
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SeminarleiterProf.
T. Fahringer,
Distributed and
Parallel Systems Group,
Institute for
Computer Science,
University of
Innsbruck
Sprechstunden (ICT Gebäude, 2. Stock): Mittwoch 13 - 14.00 Uhr, Email: Thomas.Fahringer at uibk.ac.at |
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InhaltIn den letzten Jahren haben viele
Firmen einen
Teil Ihrer
Rechner- und Speichersysteme auf die Cloud ausgelagert. Dadurch konnten
wesentliche Teile der firmeneigenen
Infrastruktur aber auch eine teure Systemverwaltung eingespart werden.
Darüber
hinaus hat man Zugriff auf sich ständig erneuernde HW/SW
Infrastruktur, die bei
Bedarf gegen Bezahlung verwendet werden kann. Ein weiterer Trend
versucht nun
Cloud Infrastrukturen mit dem „Internet-der-Dinge“
(IoT) über das Edge-Computing zu
verbinden sodass Daten vor
Ort (nahe am Benutzer oder bei den Geräten) gesammelt und
verarbeitet werden
können und nur mehr rechenintensive Teile der Anwendung an die
Cloud
zurückgeschickt und dort ausgeführt werden. Durch die
Verbindung der Cloud mit
dem Edge werden Anwendungsklassen (z.B. autonomes Fahren, Smart Home
and
Cities, E-Health, Smart Farming, Industry 4.0, Gaming, Augmented
Reality, verteiltes Maschinenlernen)
ermöglicht, die besonders latenz- und bandbreitenintensiv sind
und für die
Privacy und Fehlertoleranz wichtig sind. Zudem leisten dezentrale
Anwendungen
durch die lokale Verarbeitung von Daten mit nur geringer
Datenübertragung zu
weit entfernten Datenzentren, einen wichtigen Beitrag zur Reduzierung
des
Energiebedarfs und des CO2-Ausstoßes.
Edge-Cloud Infrastrukturen bergen jedoch einige ernstzunehmende Risiken in sich. Insbesondere die Entwicklung von Anwendungen auf Basis von virtuellen Maschinen oder Containern ist nach wie vor sehr zeitaufwendig, kostenintensiv und fehleranfällig. Die Kosten für den Datentransfer in und aus der Cloud sowie für die Benutzung von besonders leistungsfähigen Rechnereinheiten (z.B. von GPUs) können rasch steigen und müssen daher ständig überwacht werden. Zusätzliche Probleme ergeben sich durch das nichttriviale Verwalten von virtuellen Maschinen, das manuelle Skalieren von Anwendungen mit stark variierender Rechenbelastung und die Wahl der richtigen Cloud und Edge Ressourcen. Das Design, die Entwicklung sowie die Laufzeit von Anwendungen für Edge-Cloud Infrastrukturen ist daher eines der zentralen Forschungs- und Entwicklungsprobleme für moderne digitale Systeme. Genutzt werden IoT-Edge-Clouds von fast allen auf die eine oder andere Weise. Es gibt Cloud Services für das Streamen von Filmen oder Musik, für das Speichern von Fotos oder anderen Dateien, für die Bereitstellung von Software oder Speicherdiensten, für das Spielen und Lernen, für die Auswertung von Daten, uva. Im Rahmen dieses Seminars werden einführende Artikel zu folgenden Themen behandelt:
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Folien zur Vorbesprechung(verfügbar am Tag der Vorbesprechung)ZieleErwerben
der Fähigkeit anhand von
Fachliteratur selbständig Inhalte zu erarbeiten, vorzubereiten
und zu
präsentieren. Vertieftes Verständnis der zu
bearbeitenden Thematik.
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ZielgruppenHörerInnen der Studienrichtung
Informatik.
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Aufgaben und AnmeldungZu
einem ausgewählten Thema wird jeder Studierende eine
Seminararbeit (ca. 10 Seiten)
und einen Vortrag (25
Min. + 5 Min.
Diskussion pro Person) vorbereiten.
Die Seminararbeit und die Vortragsfolien sind bis
spätestens 1
Tag vor dem Vortrag in
elektronischer Form unter OLAT abzugeben.
Unmittelbar zum Vortrag müssen die
Vortragsfolien
und die Seminararbeite in Papierform dem Seminarleiter
übergeben
werden.
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Leistungsbeurteilung
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Voraussetzung für diese LVA:
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