Tobias Baumeister
Tobias Baumeister, M. Sc.
Projekte
- Innovationsfond Lehre (FAU) (2023 – 2024)
Forschungsinteresse
Mein Forschungsschwerpunkt liegt im Bereich der Lehrinnovation und -entwicklung in der Informatik Hochschulbildung, mit Fokus auf Rechnerarchitektur. Durch Entwicklung, Erprobung und Evaluation von grafischen, didaktisch reduzierten Simulatoren untersuche ich, wie sich der Einsatz derer auf Lernleistung, -erfolg und -motivation auswirkt. Eine besondere Ausprägung, die mich hierbei interessiert, ist das Konzept der Gamification.
Betreuung von Abschlussarbeiten
Ich betreue Abschlussarbeiten (Bachelor-/Masterarbeit) im Fachbereich der Informatik mit Fokus auf Lehrinnovationen im Bereich der Informatik-/Rechnerarchitekturbildung. Um möglichst gute Betreuung bieten zu können, ist die Anzahl der gleichzeitig betreuten Arbeiten begrenzt. Eine frühzeitige Interessensbekundung/Reservierung ist daher zu empfehlen.
Konkrete Ausschreibungen sind hier zu finden (weitere Themenwünsche sind nach Absprache möglich):
https://www.cs3.tf.fau.de/teaching/thesis-topics/
Buchung von Sprechstunden (Zoom und Präsenz, mind. 24h vorab): https://www.studon.fau.de/book5663080.html
Bisher betreute Arbeiten:
- Entwicklung und Evaluation eines GPU Simulators [Titel WIP]
- Entwicklung und Evaluation eines Thread-Level-Parallelismus Hardware Simulators [Titel WIP]
- Entwicklung und Evaluation eines Instruktions-Level-Parallelismus Hardware Simulators [Titel WIP]
- Enhancing Computer Architecture Education: Implementation of a Simulator-Based Approach for Microprogramming
- Visualized Learning: Development and Evaluation of a RISC-V Pipeline Simulator for Academic Teaching
- Automatisierte Fehlererkennung in studentischem Assemblercode: Klassifikation und Quantifizierung von Kontrollstruktur- und Syntaxfehlern
- Automatisierte Fehleranalyse in der Assemblerprogrammierung: Klassifikation und Analyse von Datenzugriffen und Calling Convention
- Konzeption und Entwicklung eines CPU-Cachesimulators für die Hochschuldidatik
- Entwicklung, Erprobung und Evaluation eines SDRAM Simulators für die Hochschullehre
- Animated Visualization of Hardware-Architecture-Simulations in System C
- Implementierung und Erprobung eines hochschuldidaktischen Simulators für Hardwareparallelismus
Lehre (aktuelles Semester)
Vorlesung
Informatik für Ingenieure I
Grunddaten
Titel | Informatik für Ingenieure I |
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Kurztext | IfI |
Turnus des Angebots | nur im Wintersemester |
Semesterwochenstunden | 2 |
Parallelgruppen / Termine
siehe Modulbeschreibung
1. Parallelgruppe
Semesterwochenstunden | 2 |
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Lehrsprache | Deutsch |
Verantwortliche/-r |
Tobias Baumeister |
LIteraturhinweise: siehe Modulbeschreibung
Zeitpunkt | Startdatum - Enddatum | Ausfalltermin | Durchführende/-r | Bemerkung | Raum |
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wöchentlich Fr, 12:15 - 13:45 | 20.10.2023 - 09.02.2024 | 29.12.2023 05.01.2024 |
|
13301.U1.0171 |
Rechnerarchitektur
Grunddaten
Titel | Rechnerarchitektur |
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Kurztext | RA |
Turnus des Angebots | nur im Wintersemester |
Semesterwochenstunden | 2 |
Parallelgruppen / Termine
Die Vorlesung baut auf die in den Grundlagen der Rechnerarchitektur und -organisation vermittelten Inhalte auf und setzt diese mit weiterführenden Themen fort. Es werden zunächst grundlegende fortgeschrittene Techniken bei Pipelineverarbeitung und Cachezugriffen in modernen Prozessoren und Parallelrechnern behandelt. Ferner wird die Architektur von Spezialprozessoren, z.B. DSPs, Embedded Prozessoren und KI-Beschleunigern behandelt. Es wird aufgezeigt, wie diese Techniken in konkreten Architekturen (Intel KabyLake, AMD Ryzen, KI-Beschleuniger TPU) verwendet werden. Zur Vorlesung werden eine Tafel- und eine Rechnerübung angeboten, durch deren erfolgreiche Beteiligung abgestuft mit der Vorlesung 5 bzw. 7,5 ECTS erworben werden können. In den Tafelübungen werden die in der Vorlesung vermittelten Techniken durch zu lösende Aufgaben vertieft. Im Einzelnen werden folgende Themen behandelt:
- Organisationsaspekte von CISC und RISC-Prozessoren
- Behandlung von Hazards in Pipelines
- Fortgeschrittene Techniken der dynamischen Sprungvorhersage
- Fortgeschritten Cachetechniken, Cache-Kohärenz
- Ausnutzen von Cacheeffekten
- Architekturen von Digitalen Signalprozessoren
- Architekturen homogener und heterogener Multikern-Prozessoren (Intel Corei7, Nvidia GPUs, Cell BE)
- Architektur von KI-Prozessoren (TPU, Spezielle KI-Beschleuniger)
- Effiziente Hardware-nahe Programmierung von Mulitkern-Prozessoren (OpenMP, SSE, CUDA)
- Leistungsmodellierung und -analyse von Multikern-Prozessoren (Roofline-Modell)
1. Parallelgruppe
Semesterwochenstunden | 2 |
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Lehrsprache | Englisch |
Verantwortliche/-r |
Tobias Baumeister Prof. Dr.-Ing. Dietmar Fey |
LIteraturhinweise: - Patterson/Hennessy: Computer Organization und Design
- Hennessy/Patterson: Computer Architecture - A Quantitative Approach
- Stallings: Computer Organization and Architecture
- Märtin: Rechnerarchitekturen
Zeitpunkt | Startdatum - Enddatum | Ausfalltermin | Durchführende/-r | Bemerkung | Raum |
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wöchentlich Di, 14:15 - 15:45 | 17.10.2023 - 06.02.2024 | 26.12.2023 02.01.2024 |
|
11501.00.151 |
Tutorium
Tutorium Grundlagen der Rechnerarchitektur und - organisation
Grunddaten
Titel | Tutorium Grundlagen der Rechnerarchitektur und - organisation |
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Kurztext | TutGRa |
Turnus des Angebots | nur im Wintersemester |
Semesterwochenstunden | 2 |
Parallelgruppen / Termine
1. Parallelgruppe
Semesterwochenstunden | 2 |
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Lehrsprache | Deutsch |
Verantwortliche/-r |
Tobias Baumeister |
Zeitpunkt | Startdatum - Enddatum | Ausfalltermin | Durchführende/-r | Bemerkung | Raum |
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wöchentlich Mo, 12:15 - 13:45 | 08.01.2024 - 05.02.2024 |
|
11302.00.152 |
2. Parallelgruppe
Semesterwochenstunden | 2 |
---|---|
Lehrsprache | Deutsch |
Verantwortliche/-r |
Tobias Baumeister |
Zeitpunkt | Startdatum - Enddatum | Ausfalltermin | Durchführende/-r | Bemerkung | Raum |
---|---|---|---|---|---|
wöchentlich Di, 10:15 - 11:45 | 09.01.2024 - 06.02.2024 |
|
11302.00.152 |
Übung
Übungen zu Informatik für Ingenieure I
Grunddaten
Titel | Übungen zu Informatik für Ingenieure I |
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Kurztext | UeIfI |
Turnus des Angebots | nur im Wintersemester |
Semesterwochenstunden | 2 |
Parallelgruppen / Termine
siehe Modulbeschreibung
1. Parallelgruppe
Semesterwochenstunden | 2 |
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Lehrsprache | Deutsch |
Verantwortliche/-r |
Tobias Baumeister |
Zeitpunkt | Startdatum - Enddatum | Ausfalltermin | Durchführende/-r | Bemerkung | Raum |
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wöchentlich Fr, 10:15 - 11:45 | 20.10.2023 - 09.02.2024 | 29.12.2023 05.01.2024 |
|
13301.U1.0171 |
Übungen zu Rechnerarchitektur
Grunddaten
Titel | Übungen zu Rechnerarchitektur |
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Kurztext | Ü RA |
Turnus des Angebots | nur im Wintersemester |
Semesterwochenstunden | 2 |
Parallelgruppen / Termine
1. Parallelgruppe
Semesterwochenstunden | 2 |
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Lehrsprache | Englisch |
Verantwortliche/-r |
Tobias Baumeister |
Zeitpunkt | Startdatum - Enddatum | Ausfalltermin | Durchführende/-r | Bemerkung | Raum |
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wöchentlich Mo, 10:15 - 11:45 | 16.10.2023 - 05.02.2024 | 25.12.2023 16.10.2023 01.01.2024 |
|
11302.07.150 |
2. Parallelgruppe
Semesterwochenstunden | 2 |
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Lehrsprache | Englisch |
Verantwortliche/-r |
Tobias Baumeister |
Zeitpunkt | Startdatum - Enddatum | Ausfalltermin | Durchführende/-r | Bemerkung | Raum |
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wöchentlich Mi, 12:15 - 13:45 | 18.10.2023 - 07.02.2024 | 01.11.2023 07.02.2024 03.01.2024 27.12.2023 |
|
11302.02.134 |
3. Parallelgruppe
Semesterwochenstunden | 2 |
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Lehrsprache | Englisch |
Verantwortliche/-r |
Tobias Baumeister |
Zeitpunkt | Startdatum - Enddatum | Ausfalltermin | Durchführende/-r | Bemerkung | Raum |
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wöchentlich Di, 12:15 - 13:45 | 24.10.2023 - 06.02.2024 | 02.01.2024 26.12.2023 |
|
11301.00.031 |
Publikationen
2023
Gamified Network Trace Analysis: An Educational Escape Room to Raise Learners' Awareness of Data Privacy and Data Encryption
15th International Conference on Education and New Learning Technologies (Palma, 3. Juli 2023 - 5. Juli 2023)
DOI: 10.21125/edulearn.2023.1630 :
The Benefits of Continuous Assessment: A Case Study on the Effectiveness of Weekly Online Quizzes in Computer Science Courses
16th International Conference of Education, Research and Innovation (Sevilla, 13. November 2023 - 15. November 2023)
DOI: 10.21125/iceri.2023.1161
URL: https://library.iated.org/view/BAUMEISTER2023BEN , , :