Modul CS41XX-KP0X

Dauer

1 Semester

Angebotsturnus

Jedes Wintersemester

Leistungspunkte

6

Studiengang, Fachgebiet und Fachsemester:

• Master Informatik 2014, Wahlpflicht, Praktische Informatik, 1. oder 2. Fachsemester
• Master Entrepreneurship in digitalen Technologien 2014, Wahlpflicht, Praktische Informatik, 1. oder 2. Fachsemester
• Master Medizinische Informatik 2014, Wahlpflicht, eHealth / Informatik, 1. oder 2. Fachsemester
• Master IT-Sicherheit 2019, Wahlpflicht, Praktische Informatik, 1. oder 2. Fachsemester
• Master Robotics and Autonomous Systems 2019, Wahlpflicht, Wahlpflicht, 1. oder 2. Fachsemester
• Master Medizinische Informatik 2019, Wahlpflicht, Praktische Informatik, 1. oder 2. Fachsemester
• Master Informatik 2019, Basismodul, Kanonische Vertiefung Data Science und KI, Beliebiges Fachsemester
• Master Entrepreneurship in digitalen Technologien 2020, Wahlpflicht, Praktische Informatik, 1. oder 2. Fachsemester
• Master Medieninformatik 2014, Wahlpflicht, Informatik, Beliebiges Fachsemester
• Master Artificial Intelligence 2028 , Wahlpflicht, Angewandte KI, Beliebiges Fachsemester
• Master Informatik 2014, Wahlpflicht, Schwerpunktfach Software Systems Engineering, 2. und 3. Fachsemester
• Master Informatik 2019, Wahlpflicht, Praktische Informatik, Beliebiges Fachsemester
• Master Informatik 2019, Wahlpflicht, Praktische Informatik, 1. oder 2. Fachsemester

Lehrveranstaltungen:

• CS41XX-V: Knowledge-based Systems Engineering (Vorlesung, 2 SWS)
• CS41XX-Ü: Knowledge-based Systems Engineering (Übung, 2 SWS)

Workload:

• 60 Stunden Präsenzstudium
• 100 Stunden Selbststudium
• 20 Stunden Prüfungsvorbereitung

Lehrinhalte:

• Einführung in das Knowledge-Based Systems Engineering
• Wissensrepräsentation und Ontologien
• Systems-Engineering-Konzepte
• Einführung in UML und SysML
• Systemmodellierung mit SysML
• Anforderungs- und Prozessmodellierung
• Modellvalidierung mit OCL
• Geschäftsprozessmodellierung mit BPMN
• Modell- und Ontologieintegration mit DOL

Qualifikationsziele/Kompetenzen:

• Studierende können die Grundlagen des Systems Engineering sowie Konzepte, Methoden und Prozesse des Model-Based Systems Engineering (MBSE) erläutern, einschließlich der Modellierungssprachen UML, SysML und BPMN, des Requirements Engineering, der Prozessmodellierung sowie der Modellvalidierung mittels Object Constraint Language (OCL).
• Studierende können Ansätze der Wissensrepräsentation durch Ontologien, Konzepte der semantischen Interoperabilität sowie Modell- und Wissensintegration beschreiben und die Distributed Ontology, Modeling and Specification Language (DOL) als formalen Ansatz zur Beschreibung, Verknüpfung und Integration heterogener Modelle, Metamodelle und Ontologien erklären.
• Studierende können komplexe Systeme mit UML, SysML und BPMN modellieren und analysieren, Ontologien zur formalen Beschreibung von Domänenwissen entwickeln und einsetzen sowie Modelle und Wissensbestände hinsichtlich Konsistenz, Vollständigkeit und Interoperabilität prüfen und validieren.
• Studierende können unterschiedliche Modellierungssprachen und Wissensrepräsentationsansätze hinsichtlich Ausdrucksmächtigkeit, Semantik und Einsatzgebieten vergleichen und bewerten sowie mithilfe von DOL formale Beziehungen zwischen Modellen, Metamodellen und Ontologien spezifizieren und heterogene Modellierungsartefakte sprachübergreifend integrieren.
• Studierende können Modellierungs-, Integrations- und Wissensrepräsentationsaufgaben selbstständig sowie im Team bearbeiten und dabei unterschiedliche Modellierungs- und Ontologieansätze kritisch diskutieren und deren Eignung für konkrete Anwendungsszenarien beurteilen.
• Studierende können im Rahmen projektorientierter Arbeiten komplexe Systeme unter Verwendung wissensbasierter Methoden strukturiert analysieren, modellieren und integrieren.

Vergabe von Leistungspunkten und Benotung durch:

• Klausur

Modulverantwortliche:

• Prof. Dr. rer. nat. Sylvia Melzer

Lehrende:

• Institut für Informationssysteme
• Prof. Dr. rer. nat. Sylvia Melzer

Literatur:

• Melzer, S., Weilkiens, T., Muggeo, C. & Berres, A. : Sustainable Development of Information Systems Using SysML, FAS and DOL The 18th Annual International Systems Conference , 2024, DOI 10.1109/SysCon61195.2024.10553629
• Weilkiens, T., Lamm, J.G., Roth, S. and Walker, M., Eichmann, O. E., God, R. & Melzer, S. : Systems, Systems of Systems, and Cyber-Physical Systems In Model-Based System Architecture, Second Edition (eds T. Weilkiens, J.G. Lamm, S. Roth and M. Walker)
• Melzer, S., Thiemann, S. & Möller, R. : Modeling and Simulating Federated Databases for early Validation of Federated Searches using the Broker-based SysML Toolbox IEEE International Systems Conference (SysCon 2021), Vancouver, BC, Canada, April 15 - May 15, 2021 , IEEE, 2021. pp. 1-6, DOI 10.1109/SysCon48628.2021.9447055
• Weilkiens, T. : Variant Modeling with SysML MBSE4U, 2016, ISBN 978-3-9817875-7-3
• Weilkiens, T. : SYSMOD - The Systems Modeling Toolbox. Pragmatic MBSE with SysML MBSE4U, Fredesdorf 2015, ISBN 978-3-9818529-8-1
• Holt, J., Perry, S., Payne, R.J., Bryans, J., Hallerstede, S., & Hansen, F.O. : A Model-Based Approach for Requirements Engineering for Systems of Systems IEEE Systems Journal, 9, 252-262
• Alt, O : Modellbasierte System-Entiwkclung mit SysML München, 2012, Hanser Verlag München
• Friedenthal, S., Moore, A., & Steiner, R. : A practical guide to SysML: the systems modeling language Sanford Friedenthal, Alan Moore, Rick Steiner. ([2nd ed.].). Morgan Kaufmann.
• Holt, J., Perry, S. & Brownsword : Model-Based Requirements Engineering London, 2012, The Institution of Engineering and Technology
• Holt, J. & Perry, S. : SysML for Systems Engineering Institution of Engineering and Technology
• Weilkiens, T. : Systems Engineering mit SysML/UML dpunkt.verlag, Heidelberg 2008, ISBN 978-3-89864-577-5
• Weilkiens, T. : Systems Engineering mit SysML/UML Morgan Kaufmann, Burlington 2008, ISBN 978-0-12-374274-2

Sprache:

• Englisch

Bemerkungen:

Letzte Änderungen:

15.09.2026