Nutzbare Forschungsergebnisse für die Lehre: Empirische Studien zu (Programmier-)Sprachen

Während immer wieder neue Programmiersprachen oder neue Programmiersprachfeatures vorgestellt und in Mainstream-Programmiersprachen implementiert werden, stellt sich zurecht die Frage, welcher dieser Neuerungen messbare Vorteile für Softwareentwickler bringen. Leider ist genau in diesem Punkt die Softwaretechnik-Forschung im Allgemeinen und die Programmiersprachenforschung in Speziellen eher nachlässig. Dies geht so weit, dass an vielen Stellen es fraglich ist, ob bestimmt Neuerungen überhaupt einen Mehrwert schaffen.

Zur Person

Stefan Hanenberg ist seit 2006 akademischer Oberrat an der Universität Duisburg-Essen. Seit dieser Zeit führt er kontrollierte Experimente im Bereich der Softwareentwicklung durch mit besonderem Fokus auf Programmierung und Programmiersprachen. Ergebnisse seiner Arbeiten sind auf einer Reihe von angesehenen internationalen Tagungen (OOPSLA, ECOOP, ICSE) veröffentlicht. 

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https://sites.google.com/site/stefanhanenberg/

Automatische Bewertung von Freitexten durch Sprachtechnologie und Maschinelles Lernen

Texte lassen sich mittels Sprachtechnologie und maschinellem Lernen analysieren und für eine automatische Weiterverarbeitung zugänglich machen. Der Beitrag gibt eine allgemeinverständliche Einführung in das maschinelle Lernen anhand eines einfachen Textklassifikationsproblems und zeigt dann wie diese Techniken eingesetzt werden können um auch komplexere Anwendungen (wie die automatische Bewertung von Freitextaufgaben) zu realisieren. Durch eine abschließende Diskussion der Stärken und Schwächen solcher maschinellen Verfahren in verschiedenen Einsatzszenarien wird herausgearbeitet, ob die automatische Klausurkorrektur bereits denkbar oder noch Zukunftsvision ist.

Zur Person

Torsten Zesch ist seit 2014 Juniorprofessor für Sprachtechnologie an der Universität Duisburg-Essen. Er studierte Informatik der TU Chemnitz und promovierte 2010 an der TU Darmstadt im Bereich künstliche Intelligenz.
Ein Forschungsschwerpunkt ist die automatische Verarbeitung von sprachlichen Äußerungen in sozialen Medien mit Anwendungen wie Stimmungsanalyse oder die Erkennung von Hate Speech.
Ein zweiter Forschungsschwerpunkt ist die sprachtechnologische Unterstützung von Lernprozessen, insbesondere beim Lernen von Sprachen, mittels automatischen Bewertung von Aufsätzen und automatischer Aufgabengenerierung.
Torsten Zesch ist Vorsitzender der "Gesellschaft für Sprachtechnologie und Computerlinguistik (GSCL)".

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https://www.ltl.uni-due.de/team/torsten-zesch

Verwundbare IT-Systeme: Moderne Angriffstechniken zum Ausnutzen von Software Sicherheitslücken

Cybersicherheit, Cyberspionage, Wahlmaschinen-Hacks, Exploits sind Begriffe mit denen wir immer häufiger in den Nachrichten konfrontiert werden. Der Aufbruch ins digitale Zeitalter, das Wachstum des Internets und die Vernetzung kleiner Mikro-Computer zum Internet der Dinge bringen neue und hohe Herausforderungen an die Cybersicherheit mit sich. Insbesondere steigt die Zahl der Angriffe auf Computer und Smartphones rapide an und betrifft zunehmend kritische Infrastrukturen wie Stromnetze, Industrieanlagen und sicherheitskritische Technologien wie das autonome Fahren. In diesem Vortrag wollen wir einen Blick auf die Angriffstechniken werfen, die Hacker dazu verwenden, um Kontrolle über Software zu gewinnen. Dabei werden wir moderne Angriffstechniken betrachten, die es einem Angreifer erlauben ein Computersystem zu manipulieren ohne bösartigen Programmcode einzuschleusen. Ferner diskutieren wir Hardwarebasierte Angriffe, die Sicherheitsmechanismen in Software auf clevere Weise aushebeln.

Zur Person

Lucas Davi ist seit Dezember 2016 Juniorprofessur für Informatik an der Universität Duisburg-Essen und seit 2015 Principal Investigator im Sonderforschungsbereich (SFB) CROSSING. Er studierte IT-Sicherheit an der Ruhr-Universität Bochum und promovierte Anfang 2015 im Fach Informatik mit Schwerpunkt Systemsicherheit an der TU Darmstadt. Im Jahre 2013 war er für einen Forschungsaufenthalt bei der Firma Intel Labs in den USA. Seine Forschung konzentriert sich auf praktische Probleme der Software und Systemsicherheit, insbesondere auf dem Gebiet Software-basierte Angriffsmethoden, die Speicher- und Programmierfehler ausnutzen (sogenannte Zero-Day Lücken), um IT-Systeme zu kompromittieren. Seine Forschung wurde mit Best Paper Awards auf den renommierten Tagungen DAC, ACM AsiaCCS, und IEEE Security & Privacy sowie dem deutschen IT-Sicherheitspreis ausgezeichnet. Im Oktober 2016 erhielt er zudem für seine Dissertation den ACM SIGSAC Doctoral Dissertation Award.

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https://www.syssec.wiwi.uni-due.de/team/lucas-davi/

Inklusion in der informatischen Bildung

Durch internationale Vorgaben ist das nationale Schulsystem dazu aufgefordert, die Inklusion von jungen Menschen mit Beeinträchtigungen in den Regelschulbetrieb zu ermöglichen. Neben allgemeinen Anforderungen an Schulen stellt das auch die Unterrichtsfächer vor fachspezifische Herausforderungen: Wie können im Falle zielgleichen Unterrichts vorhandene Beeinträchtigungen bestmöglich kompensiert werden, so dass gemeinsames Lernen möglich ist? Welche alternativen Ziele lassen sich im Falle zieldifferenten Unterrichts mit welchen Methoden erreichen? Im Vergleich zu anderen Disziplinen steht die informatische Bildung bzgl. der Inklusionsforschung noch ziemlich am Anfang, auch da das Fach ohnehin nur von einem Teil der Schüler gewählt wird und oft erst in höheren Jahrgangsstufen. Ein Feld, zu dem es bereits eine Reihe von Arbeiten gibt, ist die Vermittlung informatischer Konzepte an Menschen mit Beeinträchtigungen beim Sehen. Im Rahmen des Vortrags wird ein Überblick über bestehende Ansätze (z. B. Assistive Technologien, Anpassungen von Lern- und Programmierumgebungen, haptische Modelle) gegeben, ferner werden Schlussfolgerungen für die informatische Bildung in Schulen gezogen.

Zur Person

Prof. Dr. Torsten Brinda studierte bis 1998 Angewandte Informatik an der Universität Dortmund. Seine wissenschaftliche Ausbildung absolvierte er an den Universitäten Dortmund und Siegen in den dortigen Fachgruppen für Didaktik der Informatik und promovierte 2004 in Siegen zur objektorientierten Modellierung im Informatikunterricht. 2005 folgte er einem Ruf an die Universität Erlangen-Nürnberg auf eine Professur für Didaktik der Informatik. Einen Ruf an die Universität Oldenburg im Jahr 2008 lehnte er ab, nahm aber 2012 einen Ruf an die Universität Duisburg-Essen an, wo er bis heute Inhaber des Lehrstuhls für Didaktik der Informatik ist. Seine aktuellen Forschungsinteressen und -schwerpunkte liegen in den Bereichen Digitale Bildung sowie Schülervorstellungen und Kompetenzmodellierung/-messung im Informatikbereich. Er ist Bundessprecher des Fachbereichs „Informatik und Ausbildung/Didaktik der Informatik“ der Gesellschaft für Informatik (GI) und gehört zu den Verfassern der „Dagstuhl-Erklärung“, die große Beachtung in der aktuellen Diskussion zur Digitalen Bildung fand.

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https://udue.de/tb