California Dreamin'?! · Alumni-Tag, BTU Cottbus, 31 May 2013 1 CPS Design Group cps.ics.uci.edu California Dreamin'?! Vom PostDoc sein im “Golden State“ Steffen Peter

1 Alumni-Tag, BTU Cottbus, 31 May 2013

CPS Design Group cps.ics.uci.edu

California Dreamin'?! Vom PostDoc sein im “Golden State“

Steffen Peter

supported by the National Science Foundation


Beruflicher Werdegang - Agenda

• 1998 – 2006:

• Informatik Studium (Diplom) BTU Cottbus

• 2006 – 2012:

• Wisssenschaftlicher Mitarbeiter am IHP in Frankfurt (Oder)

• 2011: Promotion an der BTU

• Seit 2012:

• PostDoc im CECS and der UC Irvine

• Was hilft mir vom BTU Studium


Student an der BTU

• 95er Prüfungsordnung

• 15 Semester

• Vordiplom war noch pünktlich (BAFÖG :-)

• HiWi im IHP Frankfurt (Oder)

• Diplomarbeit: „Evaluation of Design Alternatives for

flexible Elliptic Curve Hardware Accelerators“


IHP


IHP in a Nutshell

The Institute

• Founded in 1991; successor institution to the former institute of the East German Academy with extensive experience in silicon microelectronics

• 270employees from 16 countries

• Member of the Gottfried Wilhelm Leibniz Society (WGL)

Mission

• Strengthen the competitive position of the German and European microelectronic and communication research

• Act as an innovation center, leading research results towards prototypes

• Enhance the attractiveness of the region as location for high technology

Facilities

• Complete innovation chain from materials to systems, including class-1 cleanroom, 0.13 µm capable pilotline

Competencies

• Systems for wireless communication

• RF circuit design

• Extension of silicon CMOS technologies

• Materials for microelectronic technology

Strategy

• Create value through innovation

• Focus on solutions for wireless & broadband communications

• Development of forward-looking technologies and system-level prototypes

• Strategic partnerships


Projekte im IHP

• Wireless Internet / Mobile Business Engine (2006)


RealFlex (BMBF)

• Zuverlässige Drahtlose Netzwerke für die

Industrieautomatisierung (Ab-) Wasserwerk

Biogasanlage

Roboter Zelle

Partner: Sick Sensors, Phoenix Contact, Lesswire


WSAN4CIP (EU)

• Drahtlose Sensor Netze für Kritische Infrastruktur

Flow rate, pressure, quantity…


TAMPRES (EU)


TAMPRES

Covered by other Projects

Covered by TAMPRES

Circuit: transistors, layout, electrical effects

Hardware Components: CPU,

microarchitecture, cryptographic cores

Architecture:

hardware composition, partitioning low-level sw-service, memory management

application, protocols

network

algorithms, services

Sensor node

system

Covered by other Projects

Covered by TAMPRES

Circuit: transistors, layout, electrical effects

Hardware Components: CPU,

microarchitecture, cryptographic cores

Architecture:

hardware composition, partitioning low-level sw-service, memory management

application, protocols

network

algorithms, services

Sensor node

system


2011: Dissertation

• “Tool-Supported Development of Secure Wireless

Sensor Networks”

• Resultat:

• bestanden


Fazit IHP

• Produktive, Lehrreiche Zeit:

• Gelernt selbstständig wissenschaftlich zu arbeiten

• An der Schnittstelle zwischen Industrie und Akademia

• Von echter Hardware bis hin zu komplexen verteilten System

• Gelernt Projekte aquirieren, managen

• >20 Publikationen, >5 Patente

• Kein happily ever after, weil

• Wissensschaftsmanagement

• Frustierende Diss

• Ostbrandenburg


University of California

• 10 Universitäten

• 230.000 Studenten

• “Public Ivy”


UC Irvine

• 28.000 Studenten

• Best US University below 50 (4th world)

• [Times Higher Education]

• 2 Mrd $ Budget

• 3 nobel prizes so far


Irvine


Campus


School of Computer Engineering


Postdoc?


Projekt: Design Science for

Cyber Physical Systems

Sensing Actuation

Decision Making

Sensed

Data

Actuate

Command


Ziel: Erweiterung des Y-Chart


Kollegen


Derzeitige Unter-Projektthemen

• Robustness of CPS designs

• Design Space Exploration for CPSs

• Scheduling under uncertain process requirements and

for multiple resources

• Time-predictable hardware architecture

• Falling Ball Example


The Falling Ball Example

- Easily understood

- Need for precise timing

- Physical process

needing mathematical

modeling

- No perfect precision in

cyber part

- Can be build in the lab


Simulink / Matlab


SystemC

//======================================================

// Name : ball.cpp

//======================================================

#include <iostream>

#include "ball.h"

Ball::Ball(sc_module_name name): sc_module(name) {

time_us = 0;

g_force = 0.0000000098;

SC_METHOD(position_update);

dont_initialize();

sensitive << clk.pos();

}

void Ball::position_update() {

position = 0.5 * g_force * time_us * time_us;

//cout << "position:" << position << endl;

//cout << "time: " << sc_time_stamp() << endl;

time_us++;

}

Ball Module Controller Module position

physical_clk @1MHz cyber_clk @ 1KHz

sensor_1

sensor_2

gripper

position = 0

position = 0.5 x a x t2


Modelica

Heig

ht [m

]

Time [s]


Fazit: UCI

• Fokussierung auf Research

• Lesen und Schreiben von Papern

• Anleiten von Studenten

• Keine Lehrverpflichtung

• Kein Projekt Management

• Kein Projekt Deadlines • Nur Paper deadlines

• Freie Zeitplanung

• Was mich am IHP gestört hatte:

• Wissensschaftsmanagement

• Frustierende Diss

• Ostbrandenburg

• California Dreaming?

• Für mich persönlich ja!


Was hilft mir vom BTU Studium:

• Gut:

• Breite Ausbildung

• Selbstorganisation

• Motivation für langfristiges Lernen

• Nähe zum IHP

• Was kann verbessert weren?

• Mehr (wissenschaftlich) schreiben!

• Mehr Selbstbewusstsein


Fazit

• Das BTU Informatik (Diplom) Studium war ein guter

Start für eine akademische Karriere

• Europäische Forschungsinstitute sind hervorangende

Orte für die Vollendung der Ausbildung

• Danach auch Exit zur Industrie möglich

• Mit deutschem PhD kann man weltweit wählen wo man

arbeiten möchte

• Ausnutzen des Doktortitels um an einem attraktiven

Ort weiter an der Karriere zu pfeilen


Invitation

• Guest Researcher

• PhD Grade Students

• Direkt nach Bachelor

• Pro Jahr 3 Quarter Study – Summer Quarter Internships

• 4-6 Jahre

• Funding available


Vielen Dank

Steffen Peter

[email protected]

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