Master in de toegepaste informatica (programma voor studenten gestart vóór 2024-2025) (Leuven)

CQ Master in de toegepaste informatica (programma voor studenten gestart vóór 2024-2025) (Leuven)

Opleiding

Wat vind je op deze webpagina?

Op deze pagina’s kun je als (toekomstige) student o.a. het officieel studieprogramma raadplegen. 

Je vindt ook alles over toelatingsvoorwaarden en aanvullende opleidingen, detailinformatie over de opleidingsonderdelen, je uurrooster per week …

Ben je toekomstig student?

Neem dan zeker eerst een kijkje op de pagina van de master in de toegepaste informatica.

 

Toelatingsvoorwaarden

Master in de toegepaste informatica (programma voor studenten gestart vóór 2024-2025) (Leuven)onderwijsaanbod.kuleuven.be/2024/opleidingen/n/SC_51016775.htm#activetab=voorwaarden

Doelstellingen

DE OPLEIDING 'MASTER IN DE TOEGEPASTE INFORMATICA' HEEFT VOLGENDE LEERRESULTATEN:

De master in de toegepaste informatica:

KENNIS EN INZICHT
1. beschikt over grondige kennis van en inzicht omtrent het architecturaal en technisch ontwerp van hedendaagse gedistribueerde systemen;
2. met specialisatie in “software-ontwikkeling en gedistribueerde systemen”:
  • beschikken over een brede kennis in de theorieën, methoden en technieken voor de bouw van goed gefundeerde softwaresystemen; dit omvat software-architectuur, vereistenanalyse, en geavanceerde concepten van imperatieve programmeertalen, met aandacht voor niet-functionele vereisten als distributie, beveiliging, reële-tijd en performantie;

3. met specialisatie in “artificiële intelligentie”:
  • beschikken over een brede kennis in de theorieën, methoden en technieken voor het ontwikkelen van artificieel intelligente systemen; dit omvat machinaal leren, redeneren met onzekerheid, specifieke programmeertalen, het extraheren van informatie uit tekst, met aandacht voor meer geavanceerde technieken voor bv. data-mining en kennisrepresentatie;

4. met specialisatie in “multimedia”:
  • beschikken over een brede kennis in de theorieën, methoden en technieken voor het ontwikkelen van multimediale en grafische systemen; dit omvat computergrafieken, mens-machine-interactie, informatie-visualisatie, met aandacht voor meer geavanceerde technieken voor bv. computer-visie en patroonherkenning;

5. kan gericht zijn kennis en inzicht verbreden in andere domeinen van de informatica zoals multimedia, artificiële intelligentie, project management en juridische aspecten van ICT;

TOEPASSEN VAN KENNIS EN INZICHT
6. kan de opbouw van gedistribueerde systemen analyseren, en oplossingen formuleren voor problemen die het bouwen van gedistribueerde systemen met zich meebrengen (waaronder gedistribueerde algoritmes, middleware);
7. met specialisatie in “software-ontwikkeling en gedistribueerde systemen”: heeft zijn vaardigheden om complexe softwaresystemen te bouwen verder uitgebreid; concreet heeft hij geleerd:
  • functionele vereisten voor complexe softwaresystemen in kaart te brengen, gekoppeld aan een gestructureerde beschrijving ervan;
  • conceptuele modellen uit te tekenen met een nauwkeurige neerslag van relevante feiten en regels uit het probleemdomein;
  • softwaresystemen op een adequate manier te beveiligen tegen diverse vormen van misbruik;

8. met specialisatie in “artificiële intelligentie”: heeft de nodige vaardigheden verworven om artificieel-intelligente systemen te bouwen en te analyseren; concreet heeft hij geleerd:
  • methodes en technieken toe te passen voor het bouwen van machinaal lerende systemen;
  • technieken te gebruiken voor het omgaan met onzekerheden in artificieel-intelligente systemen;
  • systemen te ontwikkelen die informatie uit tekst kunnen extraheren;
  • programma’s te schrijven in programmeertalen specifiek voor artificieel-intelligente systemen;

9. met specialisatie in “multimedia”: heeft de nodige vaardigheden verworven om multimediale systemen te analyseren en oplossingen uit te werken voor informaticaproblemen met een belangrijke multimediale component. Concreet hebben zij geleerd:
  • methodes en technieken toe te passen voor het ontwerp van multimediale systemen;
  • grafische voorstellingen te concipiëren en te realiseren;
  • een uitgebreid arsenaal van technieken en methodes te gebruiken om computergrafieken te produceren;


OORDEELSVORMING
10. kan zich kritisch opstellen ten aanzien van - en toepasbaarheid inschatten van - technieken, notaties en methodes van de informatica, i.h.b. binnen het gekozen kennisdomein;
11. kan binnen een gegeven thema vakliteratuur opzoeken en de validiteit ervan inschatten;
12. kan zelfstandig de resultaten van zowel eigen onderzoek en ontwikkeling als literatuuronderzoek verwerken, kritisch interpreteren en becommentariëren in het licht van een welbepaalde onderzoeks- en ontwikkelingsvraag;

COMMUNICATIE
13. kan de werking van softwaresystemen op een bevattelijke, ondubbelzinnige wijze beschrijven op diverse niveaus van abstractie;
14. kan zowel in een teamverband functioneren als zelfstandig werken;
15. kan een beargumenteerd standpunt innemen en dit mondeling verdedigen tegenover medestudenten;
16. kan in het Nederlands zowel schriftelijk als mondeling communiceren en presenteren, rekening houdend met de deontologische gedragsregels;
17. heeft voldoende kennis van het Engels om vakliteratuur te lezen, seminaries te volgen en te rapporteren;

LEERVAARDIGHEDEN EN VORMINGSDOELEN
18. is in staat om zelfstandig leer-, onderzoeks- en ontwikkelingsactiviteiten te plannen en deze planning op te volgen;
19. kan de nodige inzichten opdoen omtrent de actuele standpunten rond een opgegeven maatschappelijk en/of wetenschappelijk thema om vervolgens zelf tot een beredeneerde eigen opinie te komen.

DE OPLEIDING 'MASTER IN DE TOEGEPASTE INFORMATICA' HEEFT VOLGENDE NIET-BINDENDE VORMINGSDOELEN:

De opleiding master in de toegepaste informatica stimuleert en streeft bij de studenten ook volgende vormingsaspecten na:

De afgestudeerde master

1. is bereid en in staat zijn om deel uit te maken van de internationale wetenschappelijke en technische gemeenschap;

2. is bereid en in staat om op een kritische wijze deel te nemen aan de maatschappelijke discussie omtrent duurzaamheid en ethiek vanuit de eigen expertise;

3. toont autonomie en engagement tot handelen als integer ‘scientist-practitioner’;

4. is geëngageerd tot levenslang leren en het zich blijvend op de hoogte houden van wetenschappelijke en technische evoluties in het vakgebied;

5. beschikt over de flexibiliteit en een kritisch vermogen om zich aan te passen aan nieuwe evoluties en die waar mogelijk mee te sturen.

Kwaliteit van de opleiding

Hier vind je een overzicht van de resultaten van de interne kwaliteitszorgmethode COBRA.

Onderwijskwaliteit op het niveau van de opleiding

Blauwdruk
blauwdruk_MA_toegepaste informatica.pdf

COBRA 2019-2023
COBRA-fiche_MA_SP_Toegepaste informatica.pdf

Onderwijskwaliteit op het niveau van de universiteit


Meer info?

SC Master in de toegepaste informatica (programma voor studenten gestart vóór 2024-2025) (Leuven)

programma

Alle subgroepen zijn verplicht.

De student kan een deel van zijn programma in het buitenland doorbrengen, mits goedkeuring van de programmadirecteur.

De keuze die in onderstaand programma gemaakt kan worden moet zo gebeuren dat minstens de helft van het totaal opgenomen studiepunten uit Nederlandstalige opleidingsonderdelen bestaat. De masterproef telt mee voor 18 studiepunten Nederlandstalige opleidingsonderdelen.

printECTS33.xsl

ECTS ICT-recht (B-KUL-C07I6A)

4 studiepunten Nederlands 26 Tweede semesterTweede semester
De Bruyne Jan (coördinator) |  De Bruyne Jan |  Royer Sofie

Doelstellingen

Leerdoelen

In dit opleidingsonderdeel leren studenten uit verschillende niet-juridische universitaire opleidingen juridische problemen rond het gebruik van digitale informatie- en communicatietechnologieën (ICT) herkennen en analyseren. Tevens leren zij zowel de begrenzingen alsook de kansen herkennen die het recht voor de ontwikkeling en het gebruik van ICT behelst. Vermits het recht vaak geen gelijke tred kan houden met de technologische ontwikkelingen - en dit vanuit sommige perspectieven ook minder gewenst kan zijn - wordt tevens uitvoerig stil gestaan bij de wisselwerking tussen technologieontwikkeling en haar maatschappelijke context en bij alternatieve vormen van regulering.

Begintermen

Bachelor opleiding in een niet-juridische studierichting. Er is geen technische of juridische voorkennis vereist.

Plaats in het onderwijsaanbod

Onderwijsleeractiviteiten

ICT-recht (B-KUL-C07I6a)

4 studiepunten : College 26 Tweede semesterTweede semester

Inhoud

In dit vak worden juridische aspecten van ICT behandeld vanuit het perspectief van het Belgisch recht, met ruime aandacht voor de Europese context. Daarnaast wordt stilgestaan bij de wederzijdse beïnvloeding van technologieontwikkeling en maatschappij en bij andere modaliteiten van regulering (economie, moraal en technologie zelf). Voor iedere module worden een aantal technische basisbegrippen nader toegelicht.

Het opleidingsonderdeel bestaat uit volgende leermodules:

1) introductie tot ICT-recht: historische achtergrond, globaal overzicht, afbakening als rechtsgebied, recente evoluties en toekomstige uitdagingen in
     ICT-recht;

2) metajuridische reflectie over alternatieve vormen van regulering: moraal, markt en technologie.

3) intellectuele rechten in de context van informatie- en communicatietechnologie (auteursrecht en Internet, bescherming van software, databanken,
    chips, domeinnamen);

4) bescherming van de persoonlijke levenssfeer (verwerking van persoonsgegevens, privacybescherming bij elektronische communicatie);

5) toepassingen van verbintenissen en handels- en economisch recht i.v.m. ICT (ICT-contracten, elektronische contracten, elektronische contracten,
    elektronische handtekening, mededingingsrecht, elektronische handel, aansprakelijkheid van tussenpersonen);

6) informaticamisdrijven, strafprocedure en ICT, juridische aspecten van informatieveiligheid;

7) juridische vraagstukken betreffende elektronische communicatie en media-innovatie.

Het vak is sterk praktijkgeoriënteerd en wil de student in staat stellen juridische vraagstukken in verband met ICT op te lossen in de Belgische context. Daarnaast beoogt het tevens de student op een meer theoretisch niveau bewust te maken van het toenemend belang van de rol van ICT in de samenleving en van de (on-)mogelijkheden en (on-)wenselijkheden met betrekking tot de regulering van ICT door middel van het recht.

Studiemateriaal

Handboek en Toledo

Toelichting werkvorm

De onderwijsmethoden voor dit vak bestaan uit hoorcolleges, interactieve groepsdiscussies en oefeningensessies. Van de studenten wordt in beperkte mate zelfstudie verwacht ter voorbereiding van een aangekondigde groepsdiscussie of oefeningensessie.

Voor elke leermodule kan de student vooraf zelf het aangeboden leermateriaal (boek en materiaal via Toledo) verwerken en – bij sommige modules – oefeningen oplossen. Bij enkele modules wordt extra, vrijwillig, leermateriaal aangereikt dat de student een breder beeld of dieper inzicht kan verschaffen van specifieke deelonderwerpen waarop in de cursus om praktische of didactische redenen niet zo diep kan worden ingegaan.

Voor de communicatie tussen studenten en docenten wordt in eerste instantie Toledo gebruikt. De college-uren zijn vooral bedoeld voor verheldering en verklaring van de grote thematische lijnen en het oplossen van oefeningen en vraag- en antwoordsessies.

Evaluatieactiviteiten

Evaluatie: ICT-recht (B-KUL-C27I6a)

Type : Examen tijdens de examenperiode
Evaluatievorm : Schriftelijk
Vraagvormen : Open vragen
Leermateriaal : Wetboek/codex

Toelichting

Het examen verloopt schriftelijk en gesloten boek. Wel mogen de studenten wetboeken meenemen en raadplegen. Elektronische hulpmiddelen zijn niet toegestaan. Via open vragen wordt gepeild naar theoretische kennis van besproken juridische en meta-juridische concepten en rechtsregels, alsook naar inzicht in de toepassing van die concepten en regels via praktische gevalstudies. Bij die laatste wordt van de student verwacht dat hij/zij een opgegeven casus kan analyseren vanuit juridisch oogpunt (wat zijn de juridisch relevante kwesties in deze situatie?) en oplossen (d.i. een juridisch onderbouwde redenering kan opstellen met de kennis opgedaan tijdens het opleidingsonderdeel).

ECTS ICT Service Management (B-KUL-D0I69A)

6 ECTS English 39 Second termSecond term

Aims

Upon completion of this course, the student has a fundamental understanding of the management of ICT-based Services. The student is confronted with the underlying theory and best practices, extensively illustrated by means of case studies. In particular the student is able to:

  • define precisely ICT-based Services from a demand as well as support perspective, and understand the positioning of Services in Business Processes
  • define and implement an overal ICT-based Service Catalogue for an organisation
  • apply relevant costing policies to ICT-based Services
  • make the business case for the development of new and innovative services (including cost-benefit analysis)
  • decide on (out)sourcing issues in ICT-based Services
  • evaluate the applicability of Service Management Frameworks (ITIL, ISO20000, CMMI and COBIT) for Service Delivery as well as Support

Previous knowledge

At the beginning of this course, the student should possess a basis knowledge of Information Systems.
Furthermore, knowledge of basic micro-economical techniques is recommended.

Is included in these courses of study

Onderwijsleeractiviteiten

ICT Service Management (B-KUL-D0I69a)

6 ECTS : Lecture 39 Second termSecond term

Content

The topics of this course are:

Part I: IT Service management

* Introduction: IT in a business environment
* A framework for IT management
* IT managment standards and frameworks
* Services delivery management
* Financial managemement
* Operations management
* Services quality management
* Security management
* Supplier management
* Human resources management

Part II: IT governance

* Introduction: what is IT governance?
* The ISO 38500 standard
* The COBIT framework
* IT decision making
* IT spending
* Business-IT alignment

Course material

Mandatory course material: course book: The IT Management Essentials - Delivering business value, ISBN: 9789057187513

Toledo: in depth explanations and comments of parts of the course book, literature, slides.

Language of instruction: more information

De deelnemersgroep is sterk internationaal samengesteld

Format: more information

The course consists of:

1. Lectures where the topics are presented, elaborated and discussed.
2. Exercises where the topics are applied to specific situations. Exercises are prepared by the students and discussed during class.
3. Self-study, in particular the reading of research papers.

Evaluatieactiviteiten

Evaluation: ICT Service Management (B-KUL-D2I69a)

Type : Partial or continuous assessment with (final) exam during the examination period
Type of questions : Open questions
Learning material : Calculator

Explanation

The exam is oriented towards understanding and applying IT governance and management research, standards, frameworks, principles, processes and techniques.
The grades are determined by the lecturer as communicated via Toledo and stated in the examination schedule. The result is calculated and communicated as a whole number on a scale of 20.
The features of the evaluation and determination of grades are identical to those of the first examination opportunity, as described above.

ECTS Intellectual Property Management (B-KUL-G0B01A)

4 studiepunten Nederlands 26 Tweede semesterTweede semester

Doelstellingen

Bij het voltooien van dit opleidingsonderdeel is de student, ongeacht zijn specialisatie, in staat om:
• het belang van kennis- en technologiebescherming begrijpen voor bedrijven en onderzoeksinstellingen
• de basisregels van het intellectuele eigendomsrecht in het algemeen en het octrooirecht, het auteursrecht, het merkenrecht en het modellenrecht in het bijzonder te begrijpen
• inzicht te hebben in de wijze waarop bedrijven in de praktijk, bij het uittekenen van hun beleid inzake bescherming van nieuwe innovaties en creaties, gebruik maken van het systeem van de intellectuele rechten
• gebruik te maken van terminologieën die eigen zijn aan het domein van de intellectuele rechten en het management daarvan
• te begrijpen wat de voor- en nadelen zijn van het beschermen of geheimhouden van nieuwe kennis of technologieën en welke strategieën daarbij kunnen worden gehanteerd
• in staat zijn om – op basis van vooraf gegeven opgaven – een antwoord te formuleren op vragen die verband houden met de bescherming van intellectuele rechten en het management van deze rechten in de praktijk
• tijdens zijn/haar latere beroepsloopbaan een eerste analyse te maken van, en een voorstel te formuleren over, de beschermingsmogelijkheden van nieuwe creaties en vindingen en het verdere beheer ervan

Begintermen

Het college gaat ervan uit dat de studenten geen voorkennis inzake recht in het algemeen of intellectuele rechten in het bijzonder bezitten.  

Plaats in het onderwijsaanbod

Onderwijsleeractiviteiten

Intellectual Property Management (B-KUL-G0B01a)

4 studiepunten : College 26 Tweede semesterTweede semester

Inhoud

De colleges zijn opgedeeld in enkele theoretische modules en een groot aantal gastcolleges.

Tijdens de theoretische modules worden aan de student de basisregels van de hoofddomeinen van de intellectuele rechten (octrooirecht, auteursrecht en merkenrecht) uitgelegd. Dit gebeurt in een voor een niet-jurist begrijpbare taal (zonder verwijzing naar wetteksten) met uitvoerige verwijzingen naar voorbeelden uit de praktijk. Er wordt verder ook ingezoemd op het belang en de betekenis van intellectuele rechten vanuit een breder economisch perspectief.

Alle andere colleges worden ingevuld door gastsprekers uit het bedrijfsleven of het ruimere praktijkveld. Deze sprekers lichten de beschermingsstrategieën toe die hun bedrijven (uit diverse sectoren) tijdens de opeenvolgende stadia van het onderzoek naar, en de ontwikkeling van, nieuwe creaties en producten hanteren. De klemtoon van deze colleges ligt op het ‘management’ van intellectuele rechten in de praktijk. De bedoeling is om de studenten te leren begrijpen waarom en hoe ze in hun latere professionele leven aandacht moeten schenken aan de bescherming van creaties en innovaties door intellectuele rechten.
Voor een overzicht van de verschillende aspecten die aan bod komen, verwijzen we naar de rubriek ‘Toelichting Werkvorm’ met de kalender van de modules en sprekers zoals die tijdens een vorig academiejaar aan bod kwamen.

Studiemateriaal

Studiekost: 11-25 euro (De informatie over studiekosten zoals hier opgenomen is indicatief en geeft enkel de prijs weer bij aankoop van nieuw materiaal. Er zijn mogelijk ook e- en tweedehandskopijen beschikbaar. Op LIMO kan je nagaan of het handboek beschikbaar is in de bibliotheek. Eventuele printkosten en optioneel studiemateriaal zijn niet in deze prijs vervat.)

- Syllabus M-C Janssens, ‘Basisbeginselen Intellectuele Rechten’, verkrijgbaar bij Acco (elk jaar hernieuwde versie)
- Handouts van de presentaties die tijdens de hoorcolleges worden gebruikt (via Toledo)
- Bundel van voorbeeldvragen op basis waarvan de leerstof kan worden bestudeerd

Toelichting werkvorm

Overzicht van topics die jaarlijks aan bod komen (onder voorbehoud van kleine aanpassingen)

College 1
Inleiding tot het systeem van de intellectuele rechten & Basisbeginselen inzake octrooirecht en concrete betekenis voor werknemers en onderzoekers.
Wat zijn de vereisten voor een octrooi?  Hoe een octrooi aanvragen?  Wat zijn mijn rechten als werknemer, onderzoeker, student?

Prof. Marie-Christine Janssens

College 2
Basisbeginselen inzake auteursrecht en het belang van auteursrecht voor niet-culturele (industriële) creaties: Welke creaties worden beschermd? Hoe verwerft men auteursrecht? Aan wie komt het recht toe en wat is de beschermingsomvang? Welke handelingen kan een gebruiker stellen zonder inbreuk te plegen? s

Prof. Marie-Christine Janssens

College 3
‘Research & Development’ in de biomedische industrie.
Hoe verloopt het onderzoek?  Overzicht van bijzondere aandachtspunten bij beleidsbeslissingen inzake een IE (intellectuele eigendom) beleid.  Getuigenissen aan de hand van ervaringen bij de ontwikkeling van een geneesmiddel.

X., Janssen Pharmaceutica (Johnson & Johnson Patent Law department)

College 4
‘Research & Development’ in de elektronische industrie.
Voor- en nadelen van een samenwerking met andere bedrijven bij de ontwikkeling van een nieuw product. Welke modellen van samenwerking bestaan en welke beleidsbeslissingen komen kijken bij dergelijke samenwerkingen?  Wat is Open Innovation? Getuigenissen aan de hand van ervaringen bij Philips (MiPlaza, Holst Centre, Senseo-story).

X. Philips Intellectual Property & Standards, Eindhoven

College 5
Het belang van Intellectuele Rechten in een ruimer economisch kader: de betekenis van IR in het macro- en micro economisch denken rond innovatie en concurrentie. Hoe kunnen individuele ondernemingen strategisch omgaan met hun intellectuele eigendom?
In een laatste deel wordt ingezoomd op de basisbouwstenen van een licentieovereenkomst.

Prof. Koenraad Debackere


College 6
Octrooirecht - Beleidsmatige vragen
Waarom wel of waarom niet octrooien aanvragen? Welke beleidsopties staan open? Welke licentiepolitiek kan worden gevoerd? Wat betekent ‘waarde-extractie’ uit octrooien?  Met welke problemen kan men geconfronteerd worden? Hoe omgaan met standaarden? Belang van het afsluiten van goede akkoorden als NDA en JDA.

X., Philips Intellectual Property & Standards, Eindhoven

College 7
Het opstarten van een spin-off als mogelijk alternatief voor de valorisatie van creaties en vindingen. Waarom daartoe beslissen? Wat zijn de voorwaarden, aandachtspunten en mogelijke valkuilen? Het college geeft een antwoord op deze vragen en bespreekt de opeenvolgende fasen tussen het bekomen van de onderzoeksresultaten en de ‘closing of the deal’.

Dr. Ir. Rudi Cuyvers, Innovation Manager KU Leuven Research & Development

College 8
Belang van octrooien als bron van informatie voor bedrijven en onderzoekers.
Welke informatie kan iedereen concreet halen uit de verschillende onderdelen van een octrooidocument? Waar vind ik deze informatie (toelichting en demonstratie via Espac@net). In deze module wordt ook een grondige analyse van de inhoud van een octrooidocument gemaakt. Tot slot wordt het belang van deze informatie voor ‘Intelligence & IP landscaping’ aangeduid.

X., Janssen Pharmaceutica (Johnson & Johnson Patent Law department)

College 9
Bescherming voor computerprogramma’s: auteursrechtelijke en/of octrooirechtelijke bescherming. De betekenis en het belang van ‘open source’.

X., IP Counsel, Philips Intellectual Property & Standards, Eindhoven

College 10
Basisbeginselen van het merkenrecht (deel I).  Belang en functie van merken. Wat zijn de vereisten voor een merk?  Hoe bescherming verkrijgen als Benelux, gemeenschaps- of internationaal merk?

Prof. Marie-Christine Janssens

College 11
Merkenrecht bekeken vanuit de praktijk. Hoe gaan bedrijven om met hun merken en welke beleidspolitiek zit daar achter? Hoe wordt een nieuw merk gecreëerd en gelanceerd? Welke strategie wordt gevolgd voor merkbewaking? Deze vragen worden beantwoord aan de hand van getuigenissen vanuit twee verschillende sectoren.

X., verantwoordelijke merkenbeleid OmegaPharma/PerigoCollege 13

College 12
Beschermingsmogelijkheden voor biotechnologische vindingen (enzymen, planten, dieren, mensen, …). Kan je leven octrooieren? Juridische en ethische kwesties.

X., Johnson&Johnson Patent Law Dept.

College 13

Deel 1: Het beschermingssysteem van Tekeningen- en modellen: en niet te verwaarlozen aandachtspunt voor bedrijven. Overzicht van de beschermingsvereisten en wijze van deponeren.

X., Europees en Benelux Merken- en modellenbureau Gevers, Gent.

Deel 2: Het systeem van domeinnamen: geen intellectueel recht maar wel een economisch belangrijke ‘asset’ voor bedrijven. Overzicht van de werking van het systeem. Hoe kunnen conflicten tussen domeinnamen en houders van rechten op die naam worden opgelost?

Peter Vergote, Legal & Administrative manager DNS Belgium vzw

Evaluatieactiviteiten

Evaluatie: Intellectual Property Management (B-KUL-G2B01a)

Type : Examen buiten de normale examenperiode
Evaluatievorm : Schriftelijk
Vraagvormen : Open vragen, Gesloten vragen
Leermateriaal : Geen

Toelichting

Voor (initiële) masterstudenten :

- individueel schriftelijk examen (duurtijd 2 u).
- Tijdstip : er zijn – naar keuze van de student – twee examenmomenten: één tijdens de eerste blokweek en één tijdens de examenperiode
- Het examen bestaat uit 3 onderdelen met gelijke weging van de punten. Minstens twee onderdelen worden samengesteld aan de hand van de vragenlijst die zich in het cursusmateriaal bevindt.
De derde vraag kan een open essayvraag omvatten waarbij aan de studenten gevraagd wordt om een gestructureerd, begrijpelijk en inhoudelijk correct advies af te leveren over een concreet probleem of vraagstelling dat verband houdt met de bescherming en het beleid rond (bepaalde) intellectuele rechten


Voor doctoraatsstudenten : keuze tussen
- (i) individueel schriftelijk examen (zie hoger - masterstudenten ) OF
- (ii) indiening van een paper (ong. 15 à 20 blz) over een door de student vrij te bepalen thema (bij voorkeur aansluitend bij het onderwerp van de doctoraatsverhandeling of specialisatie).

Toelichting bij herkansen

Er is een tweede examenkans in de derde zittijd. De examenvorm en vraagvorm blijven voor beide examenkansen gelijk.

ECTS Modellering van complexe systemen (B-KUL-G0B23A)

6 studiepunten Nederlands 63 Tweede semesterTweede semester Uitgesloten voor examencontract

Doelstellingen

De studenten maken kennis met een aantal basislogica's en formele systemen om complexe systemen te modelleren. Ze begrijpen voor welk type van proposities deze talen geschikt zijn en zijn in staat om relevante eigenschappen uit te drukken en te gebruiken om bepaalde types van taken en problemen op te lossen, waaronder verificatie taken, door middel van de geschikte vorm van inferentie. Ze kunnen de keuze van taal of van vorm van inferentie motiveren aan de hand van voor- en nadelen van de talen. Ze begrijpen verbanden en verschillen tussen verschillende talen.

De studenten zijn in staat om relevante concepten in het probleemdomein te herkennen en om een logisch vocabularium ervoor te ontwikkelen. Ze kunnen zowel expliciete als impliciete informatie in een probleemdomein herkennen en kunnen deze informatie uitdrukken in de logica's van deze cursus, of ze kunnen minstens evalueren of deze logica's geschikt zijn. Ze kunnen taken en problemen analyzeren en classifieren of opsplitsen in inferentietaken. Ze zijn in staat om inferentietaken te specieren en deze op te laten lossen door het gepaste inferentietool.

De studenten zijn vertrouwd met een aantal statische informatie-concepten zoals exhaustieve enumeratie, voldoende en noodzakelijke voorwaarden, inductieve en recursieve definities, unique name en domain closure proposities. Ze zijn vertrouwed met concepten uit dynamische systemen zoals inertie, pre- en postcondities, toestandsformules en invarianten, causale regels, en met proceseigenschappen zoals fairness, deadlock, aliveness, reachibility. Ze begrijpen het modelleren op verschillende niveaus van abstractie en het refinement principe om die verschillende niveaus te linken.

De studenten zijn ook vertrouwd met fundamentele logische concepten zoals modelsemantiek, logische implicatie, satisfieerbaarheid, logische equivalentie, contradictie. Ze kennen fundamentele resultaten en begrijpen de betekenis ervan zoals de onvolledigheidstelling van Goedel, expressiviteitsbeperkingen en de onbeslisbaarheid van klassieke logica en uitbreidingen ervan. Voor sommige van deze stellingen kunnen ze het bewijs formuleren.

De studenten zijn in staat om bewijsprincipes voor bewijzen van of ontkrachten van invarianten, refinement-proposities en processeigenschappen. De verschillende onderwerpen en gebruikte systemen zitten dicht aan tegen huidig onderzoek. In de cursus zijn er vele links met verschillende onderzoeksgebieden in formele methodes en artificiele lgoica en we botsen vaak tegen onopgeloste onderzoeksvragen.

De studenten begrijpen een aantal fundamentele inferentiealgoritmes en kunnen deze beschrijven en toepassen, en hun complexiteit beschrijven.

Begintermen

In principe zijn er geen begintermen aangezien het studiemateriaal van de grond opgebouwd wordt.  Het is van belang een basisniveau van wiskundige maturiteit te bezitten. Dit is het niveau dat ook vereist is voor de wiskundig georienteerde vakken in  de bacheloropleiding van  Informatica of Ingenieurswetenschappen, hier aan de KU Leuven. In de Bachelor Informatica aan de KU Leuven zijn deze cursussen concreet: Logica voor Informatici, Beginselen van Programmeren, Fundamenten voor de Informatica, Object-gericht programmeren, Artificiele Intelligentie, Automaten en Berekenbaarheid.

 

 

Identieke opleidingsonderdelen

H0N05A: Modelling of Complex Systems

Onderwijsleeractiviteiten

Modellering van complexe systemen (B-KUL-G0B23a)

3.5 studiepunten : Opdracht 7 Tweede semesterTweede semester

Inhoud


De inhoud van deze cursus is oorspronkelijk gebaseerd op het boek "Logic in Computer Science" van   Michael Huth en Mark Ryan, en werd uitgebreid met bijkomend studiemateriaal zoals over modelleren en problem solving met predicatenlogica, technieken uit kennisrepresentatie en artificiele intelligentie en specificatie en verificatie in Event-B, CTL en LTL met abstractie en refinement. Het boek bevat vele oefeningen. De auteurs hebben een website met voor elk hoofdstuk een aantal oefeningen met feedback. Het boek behandeld sommige onderwerpen in meer detail dan wenselijk en mogelijk, zoals modale logica en OBDD's die overgeslagen kunnen worden. Andere aspecten worden in meer details gezien dan in het boek. Ook de verbanden tussen verschillende topics en hoofdstukken en talen en tools worden in grotere diepte uitgewerkt in deze cursus dan in het boek.


De cursus bestaat uit volgende hoofdstukken.
0. Introduction
- What is modelling?
- About the role of knowledge representation and formal methods in computer science
- Motivation for this course

1. Propositional logic  
- Syntax, semantics
- Normalisation to CNF
- SAT algorithms


2. Predicate logic
- Syntax, semantics
- Undecidability of deduction
- Expressiveness
- Extensions of  predicate logic
- Problem solving through  logic inference systems
    + database model checking and query answering inference as model checking
    + model generation, model revision
    + theorem proving/deduction
- Algorithms for grounding

3. Modelling of dynamic  systems
- The frame problem
- Temporal formalisms: Linear Time Calculus (LTC),   Event-B
- Inference methods for  Verification and problem solving  for dynamic systems
- Modelling on different levels of abstraction and the refinement principle.
- Verification in the context of  refinement
 
4. Verification by  model checking
 - Motivation for verification
 - Temporal logics
    * linear time temporal logics (LTL): syntax, semantics, specification patterns, important equivalences, connectives, links with LTC (Linear Time Calculus)
    * Branching-time  temporal logic (CTL): syntax, semantics, specification patterns, important equivalences, connectives
    * Comparison  LTL and CTL
- Model checking
    * model checking in CTL
    * SAT-solvers for  model checking
    * model checking in LTL using  automata-theoretic techniques

 

 
 

Studiemateriaal

Studiekost: 1-10 euro (De informatie over studiekosten zoals hier opgenomen is indicatief en geeft enkel de prijs weer bij aankoop van nieuw materiaal. Er zijn mogelijk ook e- en tweedehandskopijen beschikbaar. Op LIMO kan je nagaan of het handboek beschikbaar is in de bibliotheek. Eventuele printkosten en optioneel studiemateriaal zijn niet in deze prijs vervat.)

  • Cursus

  • Transparanten: volledig en bevatten alle materiaal verondersteld gekend op het examen

  • "Logic in Computer Science" by Michael Huth and Mark Ryan: ter ondersteuning. De overlap met de cursus bedraagt ongeveer 30%. het book is vooral gebruikt voor het hoofdstuk rond model checking.

  • DIDACTISCHE TOOLS:
    •  IDP voor inference problemen in predicatenlogica
    • ProB voor Event-B en voor de verificatie met cTL en LTL over dynamische werelden.
      http://www.stups.uni-duesseldorf.de/ProB/index.php5/LTL_Model_Checking
    • Rodin voor het bouwen van Event-B specificaties van dynamische systemen door middel van  refinement, en verificatie van invarianten

 

De cursus, transparanten, project, oefeningen, huiswerken en discussieforum is beschikbaar op Toledo. T

    Modellering van complexe systemen: werkzittingen (B-KUL-G0B24a)

    1.5 studiepunten : Opdracht 26 Tweede semesterTweede semester

    Inhoud

    Oefeningen bestaan uit standaard sessies van 2u30 waarin alle aspecten van de cursus worden getraind. De meeste sessies zijn op computer gebruikmakend van de didactische tools IDP, ProB en Rodin.

    Studiemateriaal

    • Oefeningenbladen en modeloplossingen door ons uitgewerkt en beschikbaar via Toledo
    • Ander cursusmateriaal

    Modellering van complexe systemen: project (B-KUL-G0B25a)

    1 studiepunten : Practicum 30 Tweede semesterTweede semester

    Inhoud

     


    Het project bestaat uit specifieren van dynamische applicatie met FO(.), Event-B, CTL en LTL, het toepassen van het refinement principe en het oplossen van problemen en verificatie door middel van de inferentietools  IDP, ProB and Rodin. 

     

    Studiemateriaal

    Zie cursus

    Evaluatieactiviteiten

    Evaluatie: Modellering van complexe systemen (B-KUL-G2B23a)

    Type : Examen tijdens de examenperiode
    Evaluatievorm : Schriftelijk
    Vraagvormen : Open vragen, Gesloten vragen
    Leermateriaal : Cursusmateriaal

    Toelichting

    Het examen bestaat uit een theoretisch gedeelte en een oefeningengedeelte.

    • Het theoretisch gedeelte is gesloten boek. De student dient geslaagd te zijn voor dit onderdeel.
    • Het oefeningengedeelte  is open boek. De student mag de cursus en copies van de transparanten meebrengen.

    Het resultaat voor het vak wordt bepaald door de scores voor  het examen en het project, met een maximum van 9/20 als de student faalt voor het theoretische gedeelte. Een score onder de 10/20 wordt afgerond naar beneden, boven de 10/20 wordt afgerond naar het dichtste getal.

     

    ECTS Computergrafiek 2 (B-KUL-G0B36A)

    4 studiepunten Nederlands 33 Tweede semesterTweede semester

    Doelstellingen

    Begrippen bijbrengen van enkele geavanceerde topics uit computer graphics, gesteund op recent wetenschappelijk onderzoek. De keuze van topics kan elk academiejaar aangepast worden. Op het einde van dit opleidingsonderdeel moeten studenten een voldoende kennis hebben over de werking van geavanceerde algoritmen in computer graphics, en moeten in staat zijn een kritische analyse te maken over het gebruik van deze algoritmen in een industriële context. Tevens moeten studenten vertrouwd zijn met de recente evoluties in de onderzoekswereld.

    Begintermen

    Er wordt verwacht dat studenten vertrouwd zijn met de volgende begrippen:
    3D computer graphics, ray tracing, globale belichting, rendering vergelijking, materiaalmodellen voor computer graphics, texture-mapping, acceleratie-structuren voor computer graphics.
    Typisch wordt deze inhoud behandeld in eerste computer graphics cursus. Aan KULeuven bestaat dergelijke inleidende cursus als: “Fundamenten van de Computergrafiek”.
    Andere nuttige voorkennis (maar niet essentieel, vermits deze begrippen tevens behandeld worden in de cursus): numerieke integratie, kansrekenen, basisbegrippen uit radiometrie en fotometrie

    Volgtijdelijkheidsvoorwaarden



    GELIJKTIJDIG(G0Q66C) OF GELIJKTIJDIG(G0Q66D)


    G0Q66CG0Q66C : Fundamenten van computergrafiek
    G0Q66DG0Q66D : Fundamenten van computergrafiek

    Onderwijsleeractiviteiten

    Computergrafiek 2 (B-KUL-G0B36a)

    2.5 studiepunten : College 20 Tweede semesterTweede semester

    Inhoud

    Een aantal thematische clusters, gebaseerd op recent onderzoek, komen aan bod. De keuze van de topics kan elk academiejaar aangepast worden.

    Ter illustratie, de thema's aangeraakt gedurende 2021-2022:

    • Geavanceerde globale belichtingsalgoritmen
    • Shape en shape-analyse in computer graphics
    • Perceptie en waarneming in computer graphics
    • Alternatieve eveluaties van visibiliteitsberekeningen.

    Studiemateriaal

    Onderzoekspapers, ter beschikking gesteld via TOLEDO.

    Toelichting werkvorm

    • 10 hoorcolleges
    • Enkele korte opdrachten, die telkens een aspect van de leerstof zullen behandelen. De nadruk ligt op het experimenteren met bestaande grafische programma’s, het uitwerken van wiskundige problemen, het kritisch evalueren van enkele papers.

    Computergrafiek 2: Praktische opgaven (B-KUL-G0B37a)

    1.5 studiepunten : Opdracht 13 Tweede semesterTweede semester

    Inhoud

    Enkele kortere opdrachten, die telkens een klein aspect van de leerstof zullen behandelen. De nadruk ligt het kritisch evalueren van papers, zelf nieuwe informatie opzoeken, een onderzoeksplan opstellen, e.d.

    Studiemateriaal

    Onderzoekspapers, ter beschikking gesteld via TOLEDO.

    Evaluatieactiviteiten

    Evaluatie: Computergrafiek 2 (B-KUL-G2B36a)

    Type : Partiële of permanente evaluatie met examen tijdens de examenperiode
    Evaluatievorm : Schriftelijk, Paper/Werkstuk

    Toelichting

    Timing praktische opdrachten: Gedurende het semester worden enkele opdrachten gegeven, waarvoor studenten telkens een twee- tot drietal weken tijd hebben om deze in te dienen. Nadien worden deze via individuele en/of groepsfeedback besproken.

    De volledige evaluatie bestaat uit een schriftelijk examen en de praktische opdrachten gedurende het jaar. Bij een eventuele herkansing worden de opdrachten niet hernomen, maar worden de punten behaald op de opdrachten hernomen.

    Het aandeel van de quotering van de opdrachten in het totaal kan 20% tot 30% uitmaken van het geheel (exact percentage kan variëren van academiejaar tot academiejaar, en afhankelijk van aantal en moeilijkheid praktische opdrachten).

    Toelichting bij herkansen

    De opdrachten worden niet hernomen gedurende een 2de examenkans, maar de punten van deze opdrachten blijven behouden.

    ECTS Masterproef (B-KUL-G0G88A)

    18 studiepunten Nederlands 108 Beide semestersBeide semesters Uitgesloten voor examencontract Uitgesloten voor creditcontract
    Dutré Philip (coördinator) |  N.

    Doelstellingen

    In de masterproef ligt de klemtoon eerst en vooral op de competenties van studenten om een actieve bijdrage te leveren aan het toegepast wetenschappelijk onderzoek. De volgende specifieke doelstellingen worden nagestreefd:
    - formulering van de onderzoeksvragen vanuit een kritische studie van bepaalde aspecten van professionele informatica-beoefening;
    - zelfstandig informatie verzamelen en deze beoordelen op haar relevantie voor het beantwoorden van de onderzoeksvragen;
    - ontwikkelingen in het vakgebied zelfstandig opvolgen en analyseren;
    - leren communiceren in een wetenschappelijk correcte taal door samenwerking met medestudenten, professionele informatici en/of onderzoekers;
    - gebruiken van moderne methoden en technieken in specifieke deelgebieden van de informatica;
    - kritisch analyseren van de verkregen resultaten en van hun interpretatie;
    - rapporteren en presenteren van de originele resultaten in een coherent geheel en de open vragen in een juist perspectief plaatsen;
    - relaties leggen met technieken en resultaten uit de literatuur en met actueel toegepast onderzoek.

    Begintermen

    Bij aanvang van de masterproef wordt van studenten verwacht dat zij een basiskennis hebben, die overeenstemt met het niveau van een academische bachelor in de informatica. Concreet hebben ze grondige basiskennis van databases, software engineering, computernetwerken en artificiële intelligentie. Bij aanvang van de masterproef bezitten zij ook de elementaire competenties op het gebied van zelfstandig opzoeken en verwerken van informatie, rapporteren, communiceren over wetenschappelijke bevindingen, .... Deze vaardigheden zullen tijdens de masterproef verder aangescherpt worden.
    In overleg met de promotor wordt het individuele studieprogramma van de student afgestemd op het specifieke domein van de masterproef.
     

    Beginvoorwaarden:
     
    De student moet toestemming vragen aan de programmadirecteur om dit opo te mogen opnemen.  De programmadirecteur kan de opname weigeren indien hij/zij van mening is dat de student niet klaar is om het opo op te nemen.  De programmadirecteur rapporteert en motiveert jaarlijks de beslissingen hierover aan de eigen POC en de FPOC. 

    Onderwijsleeractiviteiten

    Masterproef (B-KUL-G0G88a)

    18 studiepunten : Masterproef 108 Beide semestersBeide semesters
    N.

    Inhoud

    De masterproef omvat het onderzoekswerk met thesis, begeleid door een promotor uit het departement computerwetenschappen, en in de regel met begeleiding in diens onderzoeksgroep. Het te leveren onderzoek heeft een toegepast karakter, dat kan versterkt worden door een intense samenwerking met een bedrijf.
    Studenten werken gedurende een aantal maanden onder begeleiding van een lid van een onderzoeksgroep van het departement computerwetenschappen. Desgevallend hebben ze ook regelmatige contacten met het bedrijf. De studenten voeren de specifieke opdrachten voor de meesterproef uit. Van het werk wordt verslag gegeven in een wetenschappelijke tekst, en in een tegensprekelijke verdediging voor de belangstellenden van het departement en indrustrie.

     

    Onderwerp masterproef: geldigheidsperiode

    Indien de promotor onvoldoende voortgang vaststelt op het einde van de 3e examenperiode, wordt dit besproken met de student. De voorzitter van de POC wordt op de hoogte gebracht. Mogelijk vervalt in dat geval de keuze van het onderwerp en moet een nieuw onderwerp gekozen worden. Redenen voor het vervallen van de keuze van het onderwerp kunnen zijn dat :

    • gedurende het academiejaar waarin de masterproef wordt opgenomen in het ISP zonder gegronde redenen te beperkt aan het masterproefonderzoek werd gewerkt, of afspraken en praktische regelingen niet werden nagekomen, waardoor de masterproef niet kan afgerond worden
    • de promotor het onderwerp niet meer kan aanbieden in een volgende keuzeronde (bv. het onderzoeksonderwerp is afgerond/stopgezet, begeleiding zal niet meer aanwezig zijn in de onderzoeksgroep gedurende de periode waarin dat nodig is)

    Evaluatieactiviteiten

    Evaluatie: Masterproef (B-KUL-G2G88a)

    Type : Partiële of permanente evaluatie met examen tijdens de examenperiode
    Evaluatievorm : Paper/Werkstuk, Presentatie
    Vraagvormen : Open vragen
    Leermateriaal : Naslagwerk

    Toelichting

    De evaluatie houdt een beoordeling in van het proces en product (vorm en inhoud; scriptie en verdediging). Er worden vier quoteringen gegeven: één van de promotor, één van elk van twee lezers en één voor de verdediging. Het relatief gewicht van deze vier quoteringen is 10:3:3:4. Elk van de quoteringen wordt bepaald met behulp van het facultaire beoordelingsrooster en waarderingsschaal. Bijkomende facultaire informatie is hier te vinden.

    Om te kunnen slagen voor de masterproef moet de student een voldoende halen op de beoordeling van de promotor apart, het gemiddelde van de beoordelingen van de lezers samengenomen (rekening houdend met de afrondingsregels) en op de verdediging apart. Indien dit voor één of meerdere van deze componenten niet het geval is, is het maximumcijfer een 9/20.

    Een noodzakelijke voorwaarde om te slagen voor dit opleidingsonderdeel is het opladen in Toledo van een certificaat informatievaardigheden én een certificaat rond omgaan met software en data. Het certificaat informatievaardigheden kan behaald worden via de facultaire Toledo-community “Wetenschappelijke integriteit aan de Faculteit Wetenschappen”, het certificaat rond integer omgaan met software en data kan behaald worden via de Toledo-community "Software en data-management'.  Het behalen en opladen van beide certificaten wordt via ‘pass/fail’ beoordeeld. Een student die een ‘fail’ krijgt voor één of twee certificaten, krijgt een ‘fail’ voor het volledige opleidingsonderdeel, die wordt omgezet in een niet-tolereerbaar cijfer. Concreet betekent dit dat wie beide certificaten niet behaalt en oplaadt, niet kan slagen voor het opleidingsonderdeel en het opleidingsonderdeel ook niet kan tolereren.

    Dit opo komt niet aanmerking voor het tolerantiekrediet.

    ECTS Vereistenanalyse voor complexe softwaresystemen (B-KUL-G0K32A)

    3 studiepunten Nederlands 18 Eerste semesterEerste semester

    Doelstellingen

    In deze cursus wordt dieper ingegaan op de eerste fase in de ontwikkeling van softwaresystemen, met name op het analyseren van de functionele en de niet-functionele vereisten. Concreet ambieert de cursus volgende doelstellingen:

    • Inzicht bijbrengen in state-of-the-art technieken en methodieken voor het analyseren van softwaresystemen.
    • Onderscheid maken tussen functionele en niet-functionele vereisten voor softwaresystemen.
    • Verdiepen van kennis van courante notaties voor het neerschrijven van functionele vereisten en voor het modelleren van probleemdomeinen.

    Begintermen

    Kennis van de principes van het objectgericht ontwerpen en implementeren van softwaresystemen, en van de notaties die daarbij gebruikt worden. Concreet zijn studenten in staat klassediagramma’s  en interactiediagramma’s uit te tekenen in de ontwerpfase van een softwaresysteem, en die diagramma’s vervolgens om te zetten in een objectgerichte programmeertaal.

    Plaats in het onderwijsaanbod

    Onderwijsleeractiviteiten

    Vereistenanalyse voor complexe softwaresystemen (B-KUL-G0K32a)

    3 studiepunten : College 18 Eerste semesterEerste semester

    Inhoud

    De cursus behandelt de verschillende stappen in het analyseren van de vereisten voor complexe softwaresystemen, en de notaties die daarbij gehanteerd worden.

    1. Modelleren van bedrijfsprocessen [5,5 uur]

    • De analyse van de vereisten voor een complex softwaresysteem begint typisch met een beschrijving - een modellering - van de externe wereld (Business Process Modeling). In deze fase leren software ingenieurs de omgeving kennen waarin het systeem uiteindelijk zal functioneren. Zij bestuderen relevante feiten, gegevens en regels in die externe omgeving, en observeren processen die er plaats vinden. Zij communiceren in die fase met de opdrachtgevers voor het systeem aan de hand van documenten en tekeningen met een groot informeel karakter. In deze fase leren studenten om zich via event storming sessies een beeld te vormen van de externe wereld.

    2. Specificatie van vereisten [5,5 uur]

    • Na de verkenning van de externe omgeving volgt een meer gedetailleerde uitwerking die als startpunt fungeert voor de effectieve realisatie van het beoogde systeem. In dit deel leren studenten hoe de techniek van story mapping kan gebruikt worden om events te ordenen en te prioritiseren. De resulterende story maps beschrijven het beoogde product als een opeenvolging van stappen die een gebruiker neemt om een bepaald doel te bereiken. Tegelijkertijd worden de stories meer in detail uitgewerkt tot ze alle informatie bevatten die moet overgedragen worden aan de ontwikkelaars van de beoogde applicatie.

    3. Modelleren van probleemdomeinen [7,5 uur]

    • De technische uitwerking van de vereisten voor een softwaresysteem omvat ook een meer gedetailleerde beschrijving van de externe wereld, en van de regels (business rules) die daarin moeten gerespecteerd worden. In dit deel leren studenten een domein model in al zijn details uit te tekenen in de Unified Modeling Language (UML). Startpunt hiervoor is een meer gedetailleerde vorm van event storming die leidt tot een reeks aggregaten, die fungeren als basisbouwstenen voor het domein model. In dit deel wordt ook ingegaan op de semantiek van meer geavanceerde concepten uit UML die kunnen gebruikt worden om domein modellen te verrijken (zoals associatieklassen en statische en dynamische partities). Verder wordt bestudeerd hoe ingrediënten van domein modellen  op een meer formele manier kunnen worden gespecificeerd in de Object Constraint Language (OCL).

    Studiemateriaal

    • Handboek: Cursustekst in elektronische versie beschikbaar op Toledo.
    • Toledo: Kopies van slides, modeloplossingen van oefeningen, projectopgave, ...

    Toelichting werkvorm

    Opeenvolgende colleges behandelen de diverse stappen in de analyse van vereisten.

    • In het begin van elk college worden de belangrijkste concepten en principes kort toegelicht.
    • Vervolgens passen studenten die principes en concepten toe op relevante voorbeelden. Studenten werken hun oplossing vervolgens verder uit in de vorm van een huistaak.
    • Bij aanvang van de volgende sessie worden enkele huistaken in groep besproken. Een modeloplossing wordt ter beschikking gesteld op Toledo.

    Evaluatieactiviteiten

    Evaluatie: Vereistenanalyse voor complexe softwaresystemen (B-KUL-G2K32a)

    Type : Partiële of permanente evaluatie met examen tijdens de examenperiode
    Evaluatievorm : Mondeling, Ontwerp/Product, Take-home
    Vraagvormen : Open vragen
    Leermateriaal : Cursusmateriaal

    Toelichting

    Het examen omvat enerzijds een 3-tal huistaken die in de loop van het semester worden opgegeven, en anderzijds een project waarin studenten gevraagd wordt een vereistenanalyse uit te werken voor een relatief vaag omschreven systeem.

    • De huistaken zijn vrijblijvend en mogen in groepjes van maximaal 4 studenten worden uitgewerkt. Studenten worden eerder beoordeeld op inzet dan op kwaliteit. Elke huistaak telt voor 1 punt op 20.
    • Het project kan individueel worden uitgewerkt of in groepjes van 2. In dat laatste geval wordt een meer uitgewerkte analyse verwacht. De analyse moet niet tot in alle facetten worden uitgewerkt. Studenten moeten net voldoende business use cases, system use cases, stories en domein modellen uitwerken om aan te tonen dat ze de behandelde materie beheersen. De opgave wordt verspreid halverwege het semester. Oplossingen moeten ingeleverd worden voor aanvang van de examenperiode. Bepaalde aspecten van de oplossing moeten ook mondeling verdedigd worden, waarbij de praktische details gecommuniceerd worden tijdens de eerste les. Als het project in groepjes van 2 werd uitgewerkt, verloopt ook de verdediging in groepsverband. Het project vraagt ongeveer 30 uur werk per student, in de veronderstelling dat de student de behandelde materie perfect beheerst. Het project wordt beoordeeld op 20 punten, verminderd met het aantal ingeleverde huistaken.

    Indien de evaluatie aantoont dat de student één of meerdere doelstellingen van het opleidingsonderdeel onvoldoende heeft bereikt, kan het globale resultaat afwijken van het gewogen gemiddelde van de onderdelen.

    Toelichting bij herkansen

    Studenten die niet slagen in de 1e zittijd, moeten hun project verbeteren in de 2e zittijd. De opgave wordt voor deze zittijd lichtjes aangepast/uitgebreid.

    ECTS Geschiedenis van de informatica (B-KUL-G0K34A)

    4 studiepunten Nederlands 24 Tweede semesterTweede semester Uitgesloten voor examencontract
    Dutré Philip (coördinator) |  Van Oudheusden Karel

    Doelstellingen

    De student verwerft kennis en inzicht over de evolutie en geschiedenis van de informatica. Hij kan de belangrijke ontwikkelingen in hun tijdscontext en maatschappelijke context situeren. 

    Begintermen

    - Bachelor ingenieurswetenschappen, met hoofdrichting computerwetenschappen

    of

    - (Academische) Bachelor informatica

    Onderwijsleeractiviteiten

    Geschiedenis van de informatica (B-KUL-G0K34a)

    4 studiepunten : College 24 Tweede semesterTweede semester

    Inhoud

    De geschiedenis van verschillende aspecten van de informatica worden behandeld, o.a.
    - De rekentuigen vóór de ontwikkeling van de computer
    - De ontwikkeling van de eerste computers
    - De evolutie van de apparatuur, met o.a minicomputers, microcomputers, mainframes, supercomputers,…
    - De wiskundige achtergrond van de informatica in historisch perspectief
    - De evolutie van de besturingssystemen en systeemsoftware
    - De evolutie van programmeertalen en programmeerparadigma’s
    - De evolutie van de gebruikersinterface
    - De impact van computers, netwerken, www enz. op de maatschappij
    - Belangrijke mijlpalen en personen in de ontwikkeling van de informatica

    De specifieke topics kunnen variëren van academiejaar tot academiejaar.

    Studiemateriaal

    Materiaal (slides, links, ...) worden ter beschikking gesteld via TOLEDO.

    Enkele optionele naslagwerken:

    • Paul Ceruzzi, A History of Modern Computing, MIT press, 2003
    • Stephen van Dulken, Patenten op de 20-ste eeuw, Veen Magazines, 2003
    • Ben Paul & Klaas Lakeman, Van telraam tot micocomputer, Aramith, 1984
    • Christian Wurster, Computers an Illustrated History, Taschen, 2002
    • Georges Ifrah, Histoire Universelle des Chiffres, Robert Laffont, 2006
    • Donald Knuth, The Art of Computer Programming, Vol 2, Addison-Wesley, 3th ed, 1997
    • Jean-Luc Chabert, A History of Algorithms, Springer, 1999
    • David Leavitt, Alan Turing, l'homme qui inventa l'informatique, Dunod, 2007
    • David Smith, History of Mathematics, Dover, 1958
    • Jozef Devreese & Guido Vanden Berghe, 'Magic is no Magic' The Wonderful World of Simon Stevin, WIT press, 2008
    • Jon Palfreman & Doron Swade, The Dream Machine, Exploring the Computer Age, BBC Books, 1992
    • Martin Davis, Engines of Logic, Mathematicians and the Origin of The Computer, W.W. Norton & Company, 2000
    • Bibliotheque Tangente HS 30: Histoire des Mathematiques de l'antiquite a l'an mil, A la decouverte des origines, Editions Pole, 2007
    • Bibliotheque Tangente HS 33: Les Nombres, Secrets d'hier et d'aujourdui, HS, Editons Pole, 2008 
    • Adhemar Bultheel & Ronald Cools, The Birth of Numerical Analysis, World Scientific, 2010

    Tijdschriften, o.a.:

    • CACM
    • IEEE Annals of the History of Computing

    Video’s, o.a. 

    • The Dream Machine, BBC Materiaal beschikbaar op het WWW

    Toelichting werkvorm

    Interactieve medewerking van studenten wordt gevraagd tijdens de colleges.

    Evaluatieactiviteiten

    Evaluatie: Geschiedenis van de informatica (B-KUL-G2K34a)

    Type : Partiële of permanente evaluatie met examen tijdens de examenperiode
    Evaluatievorm : Mondeling, Paper/Werkstuk
    Vraagvormen : Open vragen
    Leermateriaal : Geen

    ECTS Fundamenten van mens-machine-interactie (B-KUL-G0Q55A)

    6 studiepunten Nederlands 56 Eerste semesterEerste semester Uitgesloten voor examencontract

    Doelstellingen

    - Inzicht verwerven in de fundamenten van Human-Computer Interaction en hoe je die kan toepassen bij het ontwerpen van gebruiksvriendelijke software-toepassingen.
    - inzien dat gebruikersinterfaces moeten ontwikkeld worden in functie van de gebruikers en de taken die ondersteund moeten worden;
    - begrijpen dat de methodes en inzichten op het gebied van Mens-machine interactie ook hun beperkingen hebben en dat het hier eerder gaat om richtlijnen en wenken dan om exacte
    voorschriften die altijd tot een goed resultaat leiden;
    - (h)erkennen hoe, naast computerwetenschappen, ook andere disciplines (experimentele psychologie, elektronica, grafisch ontwerp, ergonomie, enz.) een belangrijke
    bijdrage leveren tot dit domein;
    - een uitgebreid arsenaal van technieken en methodes kunnen gebruiken om (al dan niet mede door hen zelf ontwikkelde) gebruikersinterfaces te evalueren.

    Begintermen

    Ontwerpen en programmeren van middelgrote toepassingen

    Onderwijsleeractiviteiten

    Fundamenten van mens-machine-interactie (B-KUL-G0Q55a)

    2 studiepunten : College 30 Eerste semesterEerste semester

    Inhoud

    In de hoorcolleges worden de volgende topics behandeld:
    - Evaluatie
    - Geschiedenis
    - Needfinding, ideation
    - Ontwerp
    - Rapid prototyping
    - Directe manipulatie
    - Visueel ontwerp
    - Informatie architectuur!

    Studiemateriaal

    Handboek

    Fundamenten van mens-machine-interactie: practicum (B-KUL-G0Q56a)

    4 studiepunten : Practicum 26 Eerste semesterEerste semester

    Inhoud

    De nadruk ligt sterk op het in groepen uitwerken van verschillende iteraties over de ontwerpimplementatie-evaluatie cyclus. Daarbij wordt getracht om realistische toepassingen uit te werken en ze ook reëel in de praktijk uit te testen. De reflectie van de studenten op wat ze doen en hoe dat ontvangen wordt door de gebruikers, is uiteraard ook belangrijk.

    Evaluatieactiviteiten

    Evaluatie: Fundamenten van mens-machine-interactie (B-KUL-G2Q55a)

    Type : Permanente evaluatie zonder examen tijdens de examenperiode
    Evaluatievorm : Ontwerp/Product, Verslag, Presentatie

    Toelichting

    Continue evaluatie op basis van projectwerk in groep, tussentijdse en eindverslagen,demonstraties en presentaties door de studenten. De score wordt individueel per groepslid bepaald.

    Toelichting bij herkansen

    De evaluatie gebeurt aan de hand van permanente evaluatie.

    ECTS Fundamenten van computergrafiek (B-KUL-G0Q66D)

    4 studiepunten Nederlands 30 Eerste semesterEerste semester Uitgesloten voor examencontract

    Doelstellingen

    Dit vak is een inleiding tot het ontwikkelen van grafische toepassingen in de computerwetenschappen. De nadruk ligt op de fundamentele algoritmen die aan de basis liggen van grafische toepassingen, zoals die gebruikt worden in allerhande modeleer- en visualizatietoepassingen.

    In dit vak wordt voornamelijk ingegaan op de wiskundige theorie en het ontwikkelen van ray tracing als een algemene rendering-engine.

    Begintermen

    De volgende aspecten worden als voorkennis verondersteld voor dit vak: Programmeren; Algoritmen; Analytische meetkunde (vergelijkingen van rechten en vlakken in 3D), Lineaire algebra (vectoren en matrices, stelsels lineaire vergelijkingen). Kennis van toepassingen van meetkunde in de informatica is nuttig maar niet noodzakelijk. Kennis van integralen opstellen over een twee-dimensionaal integratiedomein is eveneens nuttig.

    Onderwijsleeractiviteiten

    Fundamenten van computergrafiek (B-KUL-H07Z6a)

    3 studiepunten : College 20 Eerste semesterEerste semester

    Inhoud

    • Inleiding tot ray tracing
    • Virtuele Camera & Perspectief
    • Transformaties en scène-grafe
    • Shading
    • Rendering vergelijking
    • Schaduwen en directe belichting
    • Acceleratiestructuren
    • Geavanceerde visuele effecten
    • Texture Mapping
    • Productie context

    Studiemateriaal

    Studiekost: 76-100 euro (De informatie over studiekosten zoals hier opgenomen is indicatief en geeft enkel de prijs weer bij aankoop van nieuw materiaal. Er zijn mogelijk ook e- en tweedehandskopijen beschikbaar. Op LIMO kan je nagaan of het handboek beschikbaar is in de bibliotheek. Eventuele printkosten en optioneel studiemateriaal zijn niet in deze prijs vervat.)

    Handboek vanaf 2024:
    Fundamentals of Computer Graphics, 5th edition, 2022
    Steve Marschner, Peter Shirley
    CRC Press/ Taylor and Francis
    ISBN 9780367505035

    Toelichting onderwijstaal

    Hoorcolleges in het Nederlands, Examen in het Nederlands, studiemateriaal (boek, slides) in het Engels.

    Fundamenten van computergrafiek: praktische opgaven (B-KUL-H0O59a)

    1 studiepunten : Opdracht 10 Eerste semesterEerste semester

    Inhoud

    Enkele kortere opdrachten, die telkens een klein aspect van de leerstof zullen behandelen. De nadruk ligt op het kritisch evalueren van grafische software, zelf enkele experimenten uitvoeren, een klein algoritme zelf implementeren, e.d. De opdrachten worden beoordeeld met formatieve feedback.

    Evaluatieactiviteiten

    Evaluatie: Fundamenten van computergrafiek (B-KUL-G2Q66d)

    Type : Examen tijdens de examenperiode
    Evaluatievorm : Schriftelijk
    Vraagvormen : Open vragen

    Toelichting

    Het opleidingsonderdeel wordt enkel geëvalueerd met examen gedurende de examenperiode. Gedurende het semester worden er wel enkel opdrachten opgegeven met formatieve feedback, maar die niet verrekend worden in de finale quotering voor dit vak.

    Toelichting bij herkansen

    Een herkansing gebeurt onder dezelfde modaliteiten als de eerste examenkans.

    ECTS Privacy and Big Data (B-KUL-H00Y2A)

    4 ECTS English 30 First termFirst term Cannot be taken as part of an examination contract
    N. |  Gálvez Vizcaíno Rafa (substitute)

    Aims

    The students understand the privacy risks associated to big data analysis. 

    The students are familiar with privacy preserving techniques relevant to big data. They understand the basic principles of these technologies, as well as their limitations, and are able to apply them in practical scenarios.

    The students understand the basic legal and ethical principles that are relevant when dealing with big data.

    The students are able to perform a privacy impact assessment of an application or service. They can identify privacy concerns from a technical, legal and ethical perspective and they can propose legal, technical and organizational measures for mitigating those concerns. 

    Previous knowledge

    Basic knowledge of information and communication systems. Knowledge of cryptography, computer and network security is useful but not essential.

    Identical courses

    H00Y2B: Privacy and Big Data

    Is included in these courses of study

    Onderwijsleeractiviteiten

    Privacy and Big Data: Lecture (B-KUL-H00Y2a)

    3 ECTS : Lecture 20 First termFirst term
    N. |  Gálvez Vizcaíno Rafa (substitute)

    Content

    The course covers the following topics:

    • Introduction to computer privacy and privacy engineering
    • Database anonymity and privacy: k-anonymity, l-diversity, t-closeness, re-identification attacks, statistical disclosure control, differential privacy
    • Privacy by design
    • Privacy and machine learning
    • Privacy risk analysis
    • Web privacy and user tracking
    • General Data Protection Regulation (GDPR), human rights legislation, relevant policy for Big Data, data protection impact assessments
    • Ethical issues of Big Data, Discrimination-aware data-mining, algorithmic accountability

     

    Course material

    Slides, courseware, articles and literature

    Is also included in other courses

    H00Y2B : Privacy and Big Data

    Privacy and Big Data: Practical Sessions (B-KUL-H00Y3a)

    1 ECTS : Practical 10 First termFirst term
    N. |  Gálvez Vizcaíno Rafa (substitute)

    Content

    The first two practical sessions will be devoted to group discussions and feedback on drafts of the assignment. Students work together on the assignment in teams of 2 or 3 people (see evaluation for more details). Students working together on the same team should be in different groups during the exercise session discussions, in order to maximize the feedback obtained from students in other groups. 

    In the first session students will discuss their initial ideas for the assignment (description of their chosen application and initial identification of privacy issues).

    In the second session students will discuss a more complete draft of their assignment and get a second round of feedback for further improvement.

    The last two practical sessions will be devoted to presentations of the assignments by the students. The presentations will be graded (4 points out of 20). Students get feedback on their presentation that they can incorporate in the final version of the assignment. 

    Course material

    Slides, courseware, articles and literature

    Is also included in other courses

    H00Y2B : Privacy and Big Data

    Evaluatieactiviteiten

    Evaluation: Privacy and Big Data (B-KUL-H20Y2a)

    Type : Continuous assessment without exam during the examination period
    Description of evaluation : Paper/Project, Presentation
    Type of questions : Open questions
    Learning material : None

    Explanation

    Students will select (in teams of 2 or 3 people) a case study in the second week of the class. The case study is an application of service that utilizes Big Data.

    Students must perform a privacy impact assessment, meaning in-depth analysis of the case study with respect to the privacy (legal, technical, and ethical) aspects covered in the class, in an assignment of between 3500 and 4500 words (+/- 15 pages). The assignment text includes: description of the application, analysis of privacy issues and proposed recommendations to address those issues. 

    The teams present their work in a short presentation (5-10 minutes, depending on number of teams) followed by some questions and feedback. The text of the assignment is due after the presentation sessions and before the start of the examination period. 

    The presentation is graded with 4 points and the final text of the assignment with 16 points. 

    Information about retaking exams

    In the second examination period all 20 points are evaluated on the basis of the written assignment (no presentation). Assignments must be submitted BEFORE the start of the examination period (deadline is the last day before the examnination period starts). 

    ECTS Declarative Problem Solving Paradigms in AI  (B-KUL-H02A3A)

    4 ECTS English 40 First termFirst term Cannot be taken as part of an examination contract

    Aims

    This course aims to provide insight into declarative problem-solving paradigms in the research field of Artificial Intelligence (AI). The primary objective is to equip students with a comprehensive understanding of the theoretical foundations, practical applications, and emerging trends within the realm of declarative approaches to problem-solving in AI. 

     

    The course will give students an understanding of the specific characteristics and key underlying principles of select declarative modelling languages and their solving techniques. This can include constraint programming, classical planning, neuro-symbolic reasoning and more. Additionally, the course aims to highlight the usefulness of these concepts and principles in solving large classes of problems in AI. Students should comprehend the advantages and drawbacks of the covered paradigms, understand the types of problems for which they are best suited, and be able to compare different modelling choices and solving techniques within and across paradigms. Moreover, students should be able to situate them and related research aspects in the context of the application areas for which they were developed. 

     

    Throughout the course, students will acquire basic modelling skills in specific paradigms, enabling them to model and solve relevant problems in AI. 

    Previous knowledge

    The students should be familiar with the fundamentals of Artificial Intelligence and search, and they need to have basic knowledge of an object oriented programming language.

    Is included in these courses of study

    Onderwijsleeractiviteiten

    Declarative Problem Solving Paradigms in AI: Lecture (B-KUL-H02A3a)

    3 ECTS : Lecture 20 First termFirst term

    Content

    Without being exhaustive, typical paradigms that could be presented are:

    • constraint programming
    • planning languages and systems
    • theorem proving and systems for formal verification
    • probabilistic reasoning and neuro-symbolic languages
    • AI-extensions of logic, functional or object-oriented programming languages

     

    For each introduced language, system or methodology, the important themes are the conceptual foundations, the main built-in representation and problem solving features, the illustrations of use and limitations, the indication of the key research aspects and the key applications.

     

    The selection of studied paradigms can vary from year to year.

    Course material

    Study cost: 76-100 euros (The information about the study costs as stated here gives an indication and only represents the costs for purchasing new materials. There might be some electronic or second-hand copies available as well. You can use LIMO to check whether the textbook is available in the library. Any potential printing costs and optional course material are not included in this price.)

    Slides and lecture material will be made available on the learning platform.

    Declarative Problem Solving Paradigms in AI: Exercises (B-KUL-H02K4a)

    1 ECTS : Practical 20 First termFirst term

    Content

    The exercise sessions are related to the material of the course.

    Course material

    Exercises and necessary background material will be made available on the learning platform.

    Evaluatieactiviteiten

    Evaluation: Declarative Problem Solving Paradigms in AI (B-KUL-H22A3a)

    Type : Exam during the examination period
    Description of evaluation : Written
    Type of questions : Multiple choice, Closed questions, Open questions
    Learning material : Course material

    Explanation

    Exam questions can contain a mix of open, closed and multiple choice questions. In case of multiple choice questions a guessing correction scheme will be communicated and used. The exact format of the exam will be announced on the learning platform.

    ECTS Computer Vision (B-KUL-H02A5A)

    4 ECTS English 30 Second termSecond term Cannot be taken as part of an examination contract
    N. |  Proesmans Marc (substitute)

    Aims

    Computer vision or Image understanding is the 'art' of developing computerized procedures to extract relevant numerical and symbolic information from images. Not backed up by a single theory, we provide a structured overview of, and guidelines for, computer vision or image understanding strategies. With the recent succes of Neural Network based applications in Computer Vision, Deep Learning approaches will be discussed as well, next to more traditional approaches. 

    Previous knowledge

    Basic programming experience. Some mathematical background.

    Is included in these courses of study

    Onderwijsleeractiviteiten

    Computer Vision: Lecture (B-KUL-H02A5a)

    1.5 ECTS : Lecture 20 Second termSecond term
    N. |  Proesmans Marc (substitute)

    Content

    Part I: Early and Mid-Level Vision

    1.   Introduction to Computer Vision

    2.   Basic Image Processing

    • Linear Filtering
    • Pyramids/Template Matching
    • Non-linear Filtering (median, bilateral filtering)
    • Morphology

    3.   Feature Detection and Matching

    • Edges
    • Points/Patches
    • Fitting
    • Hough

    4.   Grouping & Segmentation

    • Clustering (K-Means, Agglomerative Clustering, Mean Shift)
    • Spectral Clustering (Normalized Cuts, Graph cuts)
    • Deformable Contours (Active Contours, Dynamic Programming)

    Part II: High-level Vision

    5.   Introduction to Image Understanding

    6.   Object Detection

    • Scanning/Sliding Window
    • Eigenfaces, HOG, LBP
    • Boosting (Intro, Haar-Cascade)

    7.   Instance Recognition

    • Local Feature Matching
    • Bag of Words
    • Spatial Verification

    8.   Deep Learning for Image Classification

    • Intro to Deep Learning
    • DCNN for Image Classifcation

    Course material

    Slides and references to online available textbooks and papers

    Computer Vision: Project (B-KUL-H02K5a)

    2.5 ECTS : Assignment 10 Second termSecond term
    N. |  Proesmans Marc (substitute)

    Content

    Concepts presented in the lectures as well as complementary aspects are further discussed through hands-on experience.

    Three assignments are planned. They all make use of the Python scripting language. 

    • The first assigment helps you to get acquainted with basic image processing steps required for further image analysis. 
    • The second assignment presents different (both traditional and DL) approaches to object detection and recognition.
    • The third assignment helps the student mastering DL approaches for image classification and segmentation

    Course material

    Python scripting language. Online references. 

    Evaluatieactiviteiten

    Evaluation: Computer Vision (B-KUL-H22A5a)

    Type : Continuous assessment without exam during the examination period
    Description of evaluation : Project/Product, Report
    Type of questions : Open questions
    Learning material : Computer

    Explanation

    The evaluation is based on the three assignments.

    The first is an individual assignment and will be evaluated on the quality and originality of the submitted output (a video showing image processing results). 

    The second and third assignment are group assignments. They will be evaluated on the quality of the submitted reports. 

    The weighting of the different assignments is (20%, 40%, 40%). For the second and third assignment, peer assessment will be used to detect gross asymmetric contributions of group members. 

    ECTS Natural Language Processing (B-KUL-H02B1A)

    4 ECTS English 33 First termFirst term Cannot be taken as part of an examination contract

    Aims

    The course focuses on methods and algorithms for building computer software that understands, generates and manipulates human language. We study the algorithms and models while introducing core tasks in natural language processing (NLP), including language modelling, morphological processing, POS tagging, syntactic analysis, semantic interpretation, machine translation, coreference resolution, discourse analysis, and dialogue modelling. We illustrate the methods and technologies with current applications in real world settings.

    After following this course, the student has acquired theoretical and practical understanding of contemporary machine learning models designed for processing human language and of the underlying computational properties of NLP models. The student will have learned how underlying linguistic phenomena, that is, the linguistic features, can be modelled and automatically learned from data using deep learning techniques.

    Previous knowledge

    This course focuses on the algorithms, mathematical modeling and machine learning methods for processing human language. We rely on a good understanding of the machine learning foundations. Hence there is the prerequisite to have successfully passed or to follow in parallel a machine learning course (e.g., Machine Learning and Inductive Inference - B-KUL-H02C1A, Principles of Machine Learning - B-KUL-H0E98A, Artificial Neural Networks and Deep Learning - B-KUL-H02C4A). Knowledge of the basics of linear algebra and of probability theory is required.

    Students who also want to deepen their knowledge of the linguistic aspects of natural language processing are recommended to follow this advanced natural language processing course and the course Linguistics and Artificial Intelligence (B-KUL-H02B6A) in parallel.

    Is included in these courses of study

    Onderwijsleeractiviteiten

    Natural Language Processing: Lecture (B-KUL-H02B1a)

    3.5 ECTS : Lecture 20 First termFirst term

    Content

    1. Introduction

    • What is natural language processing (NLP)?
    • Current state-of-the-art of NLP
    • Ambiguity
    • Other challenges
    • Representing words, phrases and sentences
       

    2. Segmentation and tokenization

    • Regular expressions
    • Word tokenization, lemmatization and stemming
    • Sentence segmentation
    • Subword tokenization
       

    3. Language Modelling

    • N-gram language models
    • perplexity
    • maximum likelihood estimation
    • smoothing
       

    4. Neural Language Modelling

    • Word embeddings
    • Vector space models for NLP
    • Recurrent neural network (RNN) for language modelling
    • Transformer architecture for language modelling
    • Use of language models in downstream tasks: fine-tuning and pretraining
       

    5. Part-of-Speech (POS) Tagging

    • Hidden Markov model and viterbi
    • Conditional Random Fields
    • (Bi)LSTM for POS tagging
    • Encoder-decoder architecture for sequence-to-sequence labeling
       

    6. Morphological analysis

    • Inflection and derivation
    • Finite state morphology
    • Sequence-to-sequence neural models of morphological inflection
       

    7. Syntactic Parsing

    • Universal Dependencies
    • Dependency parsing: Graph based dependency parsing, transition based dependency parsing
    • Constituent parsing with a (probabilistic) context free grammar ((P)CFG) and the Cocke-Younger-Kasami (CYK) algorithm
       

    8. Semantics (lexical and compositional)

    • Word sense disambiguation
    • Semantic role labelling
       

    9. Discourse: Coreference Resolution

    • Discourse coherence
    • Algorithm of Hobbs
    • Neural end-to-end coreference resolution
       

    10. Question Answering

    • Evolution of QA systems from rule-based to neural 
    • Complex pipelines to end-to-end to retrieval-free
    • Closed-domain vs open-domain
    • Text-only vs multimodal
       

    11. Neural Machine Translation

    • Encoder-decoder architecture (e.g., RNN, transformer-based)
    • Attention models
    • Improvements and alternative architectures that deal with limited parallel training data
       

    12. Conversational Dialogue Systems and Chatbots

    • Task oriented dialog agents: Rule based versus neural based approaches
    • Chatbots: End-to-end sequence-to-sequence neural models
       

    Course material

    Handbooks

    Daniel Jurafsky and James H. Martin. 2024. Speech and Language Processing: An Introduction to Natural
    Language Processing, Computational Linguistics, and Speech Recognition with Language Models,
    3rd edition.

    Jacob Eisenstein. 2019. Introduction to Natural Language Processing. MIT Press.

    Yoav Goldberg. 2016. A Primer on Neural Network Models for Natural Language Processing.

    Ian Goodfellow, Yoshua Bengio, and Aaron Courville. 2016. Deep Learning. MIT Press.

      
    + recent articles: e.g., of the proceedings of the Meetings of the ACL, AAAI, NeurIPS.

    Format: more information

    Interactive lectures with short exercises.

    Is also included in other courses

    G0D25A : Natural Language Processing

    Natural Language Processing: Exercises (B-KUL-H00G0a)

    0.5 ECTS : Practical 13 First termFirst term

    Content

    • Exercises on tokenization and segmentation
    • Exercises on language modelling and POS tagging
    • Exercises on syntactic parsing
    • Exercises on semantic and discourse processing
    • Exercises on machine translation
    • Exercises on question answering

    Is also included in other courses

    G0D25A : Natural Language Processing

    Evaluatieactiviteiten

    Evaluation: Natural Language Processing (B-KUL-H22B1a)

    Type : Exam during the examination period
    Description of evaluation : Written
    Type of questions : Open questions, Closed questions
    Learning material : Calculator, Course material

    Explanation

    Open book written exam featuring a mixture of theory and exercise questions.

    ECTS Machine Learning and Inductive Inference (B-KUL-H02C1A)

    4 ECTS English 35 First termFirst term Cannot be taken as part of an examination contract

    Aims

    This course will familiarise the students with the domain of machine learning, which concerns techniques to build software that can learn how to perform a certain task (or improve its performance on it) by studying examples of how it has been accomplished previously, and in a broader sense the discovery of knowledge from observations (inductive inference).
    After following this course, students will:

    • have a basic understanding of the general principles of learning
    • have an overview of the existing techniques for machine learning and data mining
    • understand how these techniques work, and why they work
    • be able to implement programs that learn or exhibit adaptive behavior, using these techniques
    • be up-to-date with the current state of the art in machine learning research
    • be able to contribute to contemporary machine learning research

    Previous knowledge

    Students should be familiar with:

    • algorithms and programming
    • some elements from higher mathematics, probability theory and statistics
    • predicate logic

     

     

    Introductory courses on these topics (at the Bachelor level) suffice.

     

    Is included in these courses of study

    Onderwijsleeractiviteiten

    Machine Learning and Inductive Inference: Lecture (B-KUL-H02C1a)

    3 ECTS : Lecture 20 First termFirst term

    Content

    1. introduction to machine learning, connections with other subjects
    2. general principles of learning:
    - concept learning, version spaces
    - evaluation of learning algorithms
    - theory of learnability
    - representation of inputs and outputs of learning algorithms
    3. specific learning approaches:
    - decision trees
    - rules, association rules
    - instance based learning
    - clustering
    - neural networks
    - support vector machines
    - Bayesian learning
    - genetic algorithms
    - ensemble methods (bagging, boosting, ...)
    - reinforcement learning
    - inductive logic programming
     

    Course material

    Course Text
    Lecture slides

    Format: more information

    Ten lectures of 2 hours each.
     

    Machine Learning and Inductive Inference: Exercises (B-KUL-H00G6a)

    1 ECTS : Practical 15 First termFirst term

    Content

    Exercises are made on the subjects discussed during the lectures. These are mostly pen-and-paper exercises where students gain insight in the workings of learning algorithms by manually mimicking the computations of certain learning algorithms, graphically describing the result of a learning algorithm (by drawing decision surfaces), etc. There are also exercises on evaluation of machine learning models and algorithms.

    Course material

    • A list of exercises.
    • Solutions are made available on Toledo.

    Format: more information

    Students try to independently solve the exercises during some time. A teaching assistant provides help where necessary, and discusses the solution afterwards.

    Evaluatieactiviteiten

    Evaluation: Machine Learning and Inductive Inference (B-KUL-H22C1a)

    Type : Exam during the examination period
    Description of evaluation : Written
    Type of questions : Multiple choice, Open questions, Closed questions
    Learning material : Calculator, List of formulas

    Explanation

    The exam consists of questions about the theory and exercises. A formula sheet can be consulted during the exam. 

    If the evaluation shows that the student does not meet one or more objectives of the course, the global result may differ from a weighted average of the parts.

    ECTS Knowledge Representation (B-KUL-H02C3A)

    4 ECTS English 29 Second termSecond term Cannot be taken as part of an examination contract

    Aims

    • Conveying insight in the process of knowledge representation and its role in AI and Computer Science.
    • Conveying insight in knowledge representation formalisms, their differences and correspondences
    • Conveying insight in different types  of knowledge and the methodology to express them.
    • Developing  skills in expressing knowledge and solving computational tasks.
    • Getting in touch with current hot research topics and questions about knowledge representation languages and tools:
    •  important research topics
    • important open research questions
    • experimentation with  state-of-the-art inference tools.

    Previous knowledge

    Basics of Artificial Intelligence.

    Is included in these courses of study

    Onderwijsleeractiviteiten

    Knowledge Representation: Lecture (B-KUL-H02C3a)

    3.5 ECTS : Lecture 20 Second termSecond term

    Content

    • Introduction on the role of Knowledge Representation  in AI
      (Informal introduction to different types of knowledge and propositional attitudes, possible world analysis of knowledge, the role of knowledge in problem solving, the controversies and trade-offs of KR in AI)
    •  Knowledge representation in classical logic
      (Syntax, informal and formal semantics of classical logic, KR methology in classical logic)
    • Extending classical logic with definitions
      (introduction to different types of definitions and inductive definitions, syntax and formal semantics of ID-logic)
    • Using classical logic for problem solving
      (The role of different forms of logical inference in AI and for problem solving)
    •  Epistemic modal logic
      (Reasoning about knowledge, beliefs and intentions of other agents, syntax, formal and informal semantics of modal logic, correspondence theory, application to multi-agents systems)
    • Knowledge representation in probabilistic logics
      (Introduction to probabilistic logics. Case study of CP-logic: syntax, informal and formal semantics.)
    • Introduction to non-logical  KR-formalisms
      (Production rules and frame-based systems)

    Course material

    • Slides on Toledo
    • Book "Knowledge Representation and Reasoning" Ronald Brachman and Hector Levesque

    Knowledge Representation: Exercises (B-KUL-H00G7a)

    0.5 ECTS : Practical 9 Second termSecond term

    Content

    • Introduction on the role of Knowledge Representation  in AI
      (Informal introduction to different types of knowledge and propositional attitudes, possible world analysis of knowledge, the role of knowledge in problem solving, the controversies and trade-offs of KR in AI)
    •  Knowledge representation in classical logic
      (Syntax, informal and formal semantics of classical logic, KR methology in classical logic)
    • Extending classical logic with definitions
      (introduction to different types of definitions and inductive definitions, syntax and formal semantics of ID-logic)
    • Using classical logic for problem solving
      (The role of different forms of logical inference in AI and for problem solving)
    •  Epistemic modal logic
      (Reasoning about knowledge, beliefs and intentions of other agents, syntax, formal and informal semantics of modal logic, correspondence theory, application to multi-agents systems)
    • Knowledge representation in probabilistic logics
      (Introduction to probabilistic logics. Case study of CP-logic: syntax, informal and formal semantics.)
    • Introduction to non-logical  KR-formalisms
      (Production rules and frame-based systems)

    *

    The excercise sessions address the following topics:

    • KR methodology using classical logic
    • Syntax , semantics and KR of definitional knowledge
    • Use of inference tools for automated problem solving using declarative specifications
    • Modal and multi-modal logics, Kripke structures
    • Probabilistic logics, syntax and semantics of CP-logic

    Course material

    • Exercises and model solutions are made available on Toledo
    • Students use the state-of-the-art inference system IDP to evaluate  the correctness of their solutions for KR excercises
    • The system is also used to show the role of inference for automated problem solving using declarative specifications.

    Evaluatieactiviteiten

    Evaluation: Knowledge Representation (B-KUL-H22C3a)

    Type : Exam during the examination period
    Description of evaluation : Written
    Type of questions : Open questions, Closed questions
    Learning material : Course material

    Explanation

    Written exam (3h) :

    •  Theoretical part: closed book
    •  Exercise part:: open book  : only slides of the course
    •  June and September
    • No projects for this course

    ECTS Artificial Neural Networks and Deep Learning (B-KUL-H02C4A)

    4 ECTS English 35 Second termSecond term Cannot be taken as part of an examination contract

    Aims

    To introduce the basic techniques, methods and properties of artificial neural networks and deep learning and study its application in selected problems. The basic concepts will be introduced in the lectures. Advanced topics and recent research results will be touched upon occasionally.

    Previous knowledge

    A working knowledge of integral and differential calculus and of vector and matrix algebra (derivative, gradient, Jacobian, vector calculus, matrices, quadratic forms). Some exposure to statistics and probability. A basic knowledge of simple computer programming. A basic knowledge of MATLAB is recommended for part of the exercises.

    Is included in these courses of study

    Onderwijsleeractiviteiten

    Artificial Neural Networks and Deep Learning: Lecture (B-KUL-H02C4a)

    3 ECTS : Lecture 20 Second termSecond term

    Content

    • Basic concepts: different architectures, learning rules, supervised and unsupervised learning. Shallow versus deep architectures. Applications in character recognition, image processing, diagnostics, associative memories, time-series prediction, modelling and control.
    • Single- and multilayer feedforward networks and backpropagation, on-line learning, perceptron learning
    • Training, validation and test set, generalization, overfitting, early stopping, regularization, double descent phenomenon
    • Fast learning algorithms and optimization: Newton method, Gauss-Newton, Levenberg-Marquardt, conjugate gradient, adam
    • Bayesian learning
    • Associative memories, Hopfield networks, recurrent neural networks
    • Unsupervised learning: principal component analysis, Oja's rule, nonlinear pca analysis, vector quantization, self-organizing maps
    • Neural networks for time-series prediction, system identification and control; basics of LSTM; basics of deep reinforcement learning
    • Basic principles of support vector machines and kernel methods, and its connection to neural networks
    • Deep learning: stacked autoencoders, convolutional neural networks, residual networks
    • Deep generative models: restricted Boltzmann machines, deep Boltzmann machines, generative adversarial networks, variational autoencoders, normalizing flow, diffusion models
    • Normalization, attention, transformers

    Course material

    Study cost: 1-10 euros (The information about the study costs as stated here gives an indication and only represents the costs for purchasing new materials. There might be some electronic or second-hand copies available as well. You can use LIMO to check whether the textbook is available in the library. Any potential printing costs and optional course material are not included in this price.)

    Artificial Neural Networks and Deep Learning: Exercises (B-KUL-H00G8a)

    1 ECTS : Practical 15 Second termSecond term

    Content

    4 computer exercise sessions

     

    Course material

    • Toledo.

    Evaluatieactiviteiten

    Evaluation: Artificial Neural Networks and Deep Learning (B-KUL-H22C4a)

    Type : Exam during the examination period
    Description of evaluation : Oral, Written
    Type of questions : Open questions
    Learning material : Course material

    Explanation

    Individually written report about the exercise sessions, with additional oral discussion.

    ECTS Data Mining (B-KUL-H02C6A)

    4 ECTS English 37 Second termSecond term Cannot be taken as part of an examination contract

    Aims

    Today it is possible to collect and store vast quantities of data. These data often contain value information and insights. However, it may take human analysists weeks or months to discover the information if they are able to do it at all. Furthermore, so much data exist that most of it is never even analyzed. The goal of data mining is to fill this void by automatically identify models and patterns from these databases that are (1) valid, that is, they hold on new data with some certainty, (2) novel, that is, they are non-obvious, (3) useful, that is, they are actionable, and (4) understandable. that is humans can interpret them. In order to do this, data mining, also called knowledge discovery in databases (KDD), combines ideas from the fields of machine learning, databases, statistics, visualization, and many other fields.

    The goal of this course is to provide a broad survey of several important and well-know fields of data mining and to develop an overall sense of how to extract information from data in a systematic way. It tries to give inisght into the challenges faced by data miners and the inner workers of specific data mining algorithms as well as provide some understanding about why data mining is important and interesting. The course consists of lectures, readings and exercises sessions. The exercise sessions reinforce the central concepts covered during class and give students some experience working with publicly available data mining tools. The course requires knowledge of machine learning.

    Previous knowledge

    Bachelor or Master level with at least basic knowledge of computers, algorithms and data structures. Moreover, the students should be comfortable with mathematical concepts such as differentiation, probability and statistics.


    Knowledge of Machine Learning techniques. Specifically, the student must have followed either the (1) "Machine Learning and Inductive Inference" (B-KUL-H02C1A) class or (2) Beginselen van machine learning (B-KUL-H0E96A) / Principles of Machine Learning (B-KUL-H0E98A) class. Or they must have followed a course that was deemed to be equivalent.

    Is included in these courses of study

    Onderwijsleeractiviteiten

    Data Mining: Lecture (B-KUL-H02C6a)

    3.2 ECTS : Lecture 17 Second termSecond term

    Content

    Topics covered include (not necessarily in this order):

    1) Data mining overview

    2) The data mining process

    3) Recommender systems

    4) Association rule mining

    5) Sequential pattern mining

    6) Clustering

    7) Large scale decision tree learning

    8) Advanced topics on ensemble methods

    9) Using unlabeled data

    10) Data streams

    11) Advanced topics (time permitting)

    Data Mining: Practical Sessions (B-KUL-H00I0a)

    0.8 ECTS : Practical 20 Second termSecond term

    Content

    The exercise sessions reinforce the central concepts covered during class and give students some experience working with publicly available data mining tools.  More specifically, tasks many include:

    1) Working through the control of an algorithm to better understand how it functions

    2) Implementing a small part of an algorithm

    3) Working through a small part of the data mining process

    4) Using Weka to analyse data

    5) Theoretical questions designed to extend a student's knowledge of the subject

    6) Discussing and solving a data mining problem with a small group and presenting the conclusions of the discussion to the whole exercise session

    Evaluatieactiviteiten

    Evaluation: Data Mining (B-KUL-H22C6a)

    Type : Exam during the examination period
    Description of evaluation : Written
    Type of questions : Closed questions, Open questions
    Learning material : None

    Explanation

    Closed book written exam about the topics covered in the lectures, exercise sessions and reading.  The goal will be to assess two questions:

    1) Do you understand the important basic concepts covered in class

    2) Do you have an advanced understanding of the topics covered

    Some questions will be similar in spirit to those solved in the exercise sessions while others will ask a student to apply a learned concept in a different context.  Be sure to read all the questions carefully and to think about how the answer to each question is structured.  

    ECTS Information Retrieval and Search Engines (B-KUL-H02C8A)

    4 ECTS English 30 Second termSecond term Cannot be taken as part of an examination contract

    Aims

    The aim of the course is to study the current techniques and algorithms commonly used in information retrieval, Web search and Web mining, and the challenges of these fields. The theoretical insights are the basis for discussions of commercial systems and ongoing research projects. After the study of this course the student should be able to 1) describe and understand fundamental concepts and algorithms in information retrieval, Web search and Web mining; 2) design and evaluate an information retrieval system.

    The exercise sessions give the opportunity to gain an in-depth understanding of the algorithms discussed during the lectures.

    Previous knowledge

    The course addresses students who are interested in the theory and applications of the processing, storage and retrieval of information. Elementary knowledge of statistics, probability theory and linear algebra is required. It is recommended that the student is familiar with machine learning methods.

    Is included in these courses of study

    Onderwijsleeractiviteiten

    Information Retrieval and Search Engines: Lecture (B-KUL-H02C8a)

    3 ECTS : Lecture 20 Second termSecond term

    Content

    The motivation for the course lies in the urgent need for computer programs that assist people in digesting masses of unstructured information composed of text and other media. We need information retrieval technology when, for instance, we find information on the World Wide Web, in repositories of news and blogs, in biomedical document bases, or in governmental and company archives. Moreover, emails, tweets, other messages and advertisements are searched and filtered. Various techniques of content recognition, recommendation and linking play an increasing role and allow generating content models of the documents or messages, that effectively match the personalized information needs of users. We witness a current interest in capturing dynamic changes in the data and in modeling dynamic interactions with users. The proliferation of wireless and mobile devices such as mobile phones has additionally created a demand for effective and robust techniques to index, retrieve and summarize information.

     
    The lectures treat the following topics:
     

    1. Introduction
     

     2. Advanced representations

     Law of Zipf

    Matrix factorization, latent semantic analysis (LSA), training with singular value decomposition

    Probabilistic latent semantic analysis (pLSA), latent Dirichlet allocation (LDA), training with Expectation Maximization (EM) algorithms, Markov chain Monte Carlo (MCMC) methods such as Gibbs sampling, and with variational inference

    Embeddings obtained with neural networks

     

    3. Retrieval and search models

     

    Algebraic models: vector space models

    Probabilistic models: language retrieval models and Bayesian networks

    Neural network models

     

    4. Learning to rank

     

    Relevance feedback, personalized and contextualized information needs, user profiling

    Pointwise, pairwise and listwise approaches

    Structured output support vector machines, loss functions, most violated constraints

    End-to-end neural network models

    Optimization of retrieval effectiveness and of diversity of search results

     

    5. Dynamic retrieval and recommendation

     

    Static versus dynamic models

    Markov decision processes

    Multi-armed bandit models

    Modelling sessions

    Online advertising

     

    6. Multimedia information retrieval

     

    Multimedia data types and features

    Concept detection

    Cross-modal indexing of content: latent Dirichlet allocation and deep learning methods

    Cross-modal and multimodal retrieval and recommendation models

    Illustrations with spoken document, image, video and music search

     

    7. Web search

     

    Web search engines, crawler-indexer architecture, query processing

    Link analysis retrieval models: PageRank, HITS, personalized PageRank and variants

    Behavior and credibility based retrieval models

    Social search, mining and searching user generated content

     

    8. Scalability of Web search 

     

    Data structures and search techniques

    Inverted files, nextword indices, taxonomy indices, distributed indices

    Compression

    Learning of hashing functions, cross-modal hashing

    Scalability and efficiency challenges

    Architectural optimizations

     

    9. Clustering

     

    Distance and similarity functions in Euclidean and hyperbolic spaces, proximity functions

    Sequential and hierarchical cluster algorithms, algorithms based on cost-function optimization, number of clusters

    Term clustering for query expansion, document clustering, multiview clustering

     

    10. Categorization

     

    Feature selection, naive Bayes model, support vector machines, (approximate) k-nearest neighbor models

    Deep learning methods

    Multilabel and hierarchical categorization

    Convolutional neural network (CNN) based hierarchical categorization

     

    11. Summarization

     

    Document segmentation, maximum marginal relevance

    Summarization based on latent Dirichlet allocation models and long short-term memory (LSTM) networks

    Abstractive summarization with attention models

    Multidocument summarization, search results fusion and visualization 

     

    12. Question answering and conversational agents in search and recommendation

     

    Retrieval based question answering

    Deep learning methods including attention models

    Cross-modal question answering

    E-commerce search and recommendation

     

    13. Evaluation measures and methodology

     

    Recall, precision, F-measure, mean average precision, discounted cumulative gain, mean reciprocal answer rank, accuracy, confusion matrix, ROC curve, normalized mutual information, mean absolute error, root mean square error, pyramid method, inter-annotator agreement, test collections

     

    14. Discussion of interesting research projects


    15. Invited lecture by representative of an important company

     

    In 2006-2007: Thomas Hofmann, Director of Engineering, Google Zurich European Engineering Centre, Switzerland; in 2007-2008: Ronny Lempel, director of Yahoo! research, Israel; in 2008-2009: Stephen Robertson, senior researcher at Microsoft Research Cambridge, UK and one of the founders of probabilistic modeling in information retrieval; in 2009-2010: Gregory Grefenstette, Chief Science Officer, Exalead, France; in 2010-2011: Mounia Lalmas, visiting senior researcher at Yahoo! Labs Barcelona, Spain; in 2011-2012: Jakub Zavrel, CEO and founder of TextKernel, The Netherlands; in 2012-2013: Massimiliano Ciaramita, senior research scientist at Google, Zürich, Switzerland; in 2013-2014: Alex Graves, senior research scientist at Google DeepMind, London, UK; in 2014-2015: Fabrizio Silvestri, Senior Scientist at Yahoo Labs, Barcelona; in 2015-2016: Roi Blanco, Senior Scientist at Yahoo Labs, London; in 2016-2017: Holger Schwenk, research scientist at Facebook AI Research, France and Dani Yogatama, research scientist at Google DeepMind, London, UK; in 2017-2018: Enrique Alfonseca, research tech leader at Google AI, Zurich; in 2020-2021: Florian Strub, senior researcher at Google Deepmind, and in 2021-2022: Rylan Conway, applied scientist at Amazon Seattle.

    Course material

    Course material is available on the Toledo-platform of the K.U.Leuven. The following books offer background to the course material:
    Baeza-Yates, R. & Ribeiro-Neto, B. (2011). Modern Information Retrieval: The Concepts and Technology behind Search (2nd edition). Harlow, UK: Pearson.
    Büttcher, S., Clarke, C.L.A. & Cormack, G.V. (2010). Information Retrieval: Implementing and Evaluating Search Engines. Cambridge, MA: MIT Press. 
    Manning, C.D., Raghaven, P. & Schütze, H. (2009). Introduction to Information Retrieval. Cambridge University Press.
    Moens, M.-F. (2006). Information Extraction: Algorithms and Prospects in a Retrieval Context (International Series on Information Retrieval 21). Berlin: Springer.

     

    Format: more information

    Interactive lectures.

    Is also included in other courses

    H02C8B : Information Retrieval and Search Engines

    Information Retrieval and Search Engines: Exercises (B-KUL-H00G9a)

    1 ECTS : Practical 10 Second termSecond term

    Content

    • Exercise session on latent semantic models, probabilistic and vector models
    • Exercise session on learning to rank
    • Exercise session on dynamic retrieval
    • Exercise session on compression
    • Exercise session on categorization and clustering
    • Exercise session on link based and multimodal models

    Course material

    Exercises and answers are available via the Toledo platform. 

    Format: more information

    Interactive exercise sessions in small groups.

    Is also included in other courses

    H02C8B : Information Retrieval and Search Engines

    Evaluatieactiviteiten

    Evaluation: Information Retrieval and Search Engines (B-KUL-H22C8a)

    Type : Exam during the examination period
    Description of evaluation : Written
    Type of questions : Open questions, Closed questions
    Learning material : Calculator, Course material

    Explanation

    Theory exam (grading: 50 %): Written, open book.

    Exercise exam (grading: 50 %): Written, open book.

    ECTS Uncertainty in Artificial Intelligence (B-KUL-H02D2A)

    4 ECTS English 47 First termFirst term
    De Raedt Luc (coordinator) |  De Laet Tinne |  De Raedt Luc

    Aims

    The student understands and appreciates the role and need for uncertainty in artificial intelligence systems.

    The student knows, understands and is able to apply the graphical model approach for dealing with uncertainty; they are familiar with the key concepts and algorithms underlying graphical models such as Bayesian networks (directed graphical models), Markov networks (Markov random field, undirected graphical model), Factor graphs, and Hidden Markov models such as modelling, inference and learning. They are familiar with applications of these techniques.

    The student understands how techniques for reasoning about uncertainty can be integrated with logic for reasoning and learning.

    Previous knowledge

    The student is familiar with the basic concepts of discrete probability and mathematics.
    Knowledge of calculus is useful but not required.

    Is included in these courses of study

    Onderwijsleeractiviteiten

    Uncertainty in Artificial Intelligence: Lecture (B-KUL-H02D2a)

    3 ECTS : Lecture 17 First termFirst term

    Content

    Bayesian probability theory: modelling, inference, reasoning, decision making

    Graphical models -- Bayesian networks, Markov Networks and Factor Graphs

    Independence in graphical models

    Inference algorithms 

    Hidden and observable parameters

    Learning

    Dynamic systems (such as Hidden Markov Models and Kalman Filters)

    Combining logic with graphical models

    Applications

    Course material

    The  course is based on (selected) parts of David Barber's forthcoming book on Bayesian Reasoning and Machine Learning, available from http://www.cs.ucl.ac.uk/staff/d.barber/brml and some additional materials.

    Uncertainty in Artificial Intelligence: Exercises (B-KUL-H00H2a)

    0.5 ECTS : Practical 15 First termFirst term

    Content

    There are around 6 exercise sessions (mostly with pen and paper) on various aspects of uncertainty reasoning and graphical models.

    Uncertainty in Artificial Intelligence: Project (B-KUL-H08M4a)

    0.5 ECTS : Assignment 15 First termFirst term

    Content

    Each year students have to make one or more assignments and hand in their solution. This can take the form of traditional exercises or of a small project with software for graphical models.

    Format: more information

    The project consists of one or more assignments, possibly involving tasks with implementations of graphical models.

    Evaluatieactiviteiten

    Evaluation: Uncertainty in Artificial Intelligence (B-KUL-H22D2a)

    Type : Partial or continuous assessment with (final) exam during the examination period
    Description of evaluation : Written, Report
    Type of questions : Open questions
    Learning material : List of formulas, Calculator

    Explanation

    The evaluation consists of 
        closed book exam (with the use of a formularium, during the exam period, by far the most important part of the evalution), and 
        reports on the assignments.

    Information about retaking exams

    The exam can be retaken but the assignments cannot be retaken.

    ECTS Multi-Agent Systems (B-KUL-H02H4A)

    4 ECTS English 32 Not organisedNot organised Cannot be taken as part of an examination contract
    N.

    Aims

    This course studies the research area of multi-agent systems.  Multi-agent systems are particularly interesting for modeling and developing a wide range of distributed applications, including internet applications, distributed control systems, robotics, and self-managing systems.

    In particular, the course aims to:
     
    - provide an introduction and overview of software models and techniques for multi-agent systems – for behavior decision making, planning and coordination;
    - provide a general perspective on the domain of collective and cooperative behaviour;
    - provide a conceptual framework for distributed problem solving, based on recent research in this area.

     

    Previous knowledge

    • Basic concepts and techniques on AI
    • Object-oriented programming (Java, C++, …) – for programming exercises and task.

    Is included in these courses of study

    Onderwijsleeractiviteiten

    Multi-Agent Systems: Lecture (B-KUL-H02H4a)

    3 ECTS : Lecture 24 Not organisedNot organised
    N.

    Content

    Introduction

    • Agents and autonomy, agents vs. objects, agents vs. expert systems
    • Cooperative vs competitive multi-agent systems
    • Distributed vs centralised vs decentralised
    • Task- vs state- vs worth-oriented domains
    • Application domains
      • cyberphysical systems (CPS) - robotics, logistics, automated driving
      • agent-based modelling
    • Agent, multi-agent systems and software engineering

     

    Autonomous agents & agent architectures

    • deliberative / theoretical reasoning agents
    • reactive and behaviour-based agents, Brooks’ subsumption architecture, Agent network architecture
    • practical reasoning agents - belief-desire-intention (BDI)
    • horizontally and vertically layered architectures

     

    Automated planning & acting

    • Planning vs acting
      • descriptive vs operational models
    • Planning: models, properties & algorithms
      • Deterministic / classical planning
      • Temporal planning
      • Non-deterministic planning & discretization
      • Probabilistic planning
      • Hierarchical task networks
    • PDDL

     

    Multi-agent planning

    • POCL planning
    • Parallel POCL planning
    • Multi-agent POCL planning
    • MA-PDDL

     

    Multi-agent task allocation

    • contract net + variants (incl dynamic, with confirmation)
    • task trees and subtree bidding
    • gradient fields
    • agent negotiations for task re-distribution
      • deals, conflict deal, Zeuthen strategy

     

    Swarm intelligence

    • emergent behaviour, self-organization
    • stigmergy
    • ACO (ant colony optimisation) - TSP, AntNet, AntSystem

     

    Delegate MAS for large-scale dynamic coordination and control applications

    • task & resource agents
    • exploration, intention and feasibility
    • case study - manufacturing control & logistics

     

    Competitive multi-agent systems & game theory

    • non-cooperative game theory
    • coalitional game theory

    Course material

    • An Introduction to MultiAgent Systems - Second Edition, M. Wooldridge, 2009.
    • M. Ghallab, D. Nau, P. Traverso, “Automated planning and acting” - http://projects.laas.fr/planning/, 2016
    • Various papers and book chapters from literature.

    Multi-Agent Systems: Project (B-KUL-H08M2a)

    1 ECTS : Assignment 8 Not organisedNot organised
    N.

    Content

    A scientific project aims at experiencing the challenges as well as the opportunities that multi-agent systems entail in distributed problem solving. The project includes a limited literature study, practical development, evaluation, reporting.

    Evaluatieactiviteiten

    Evaluation: Multi-Agent Systems (B-KUL-H22H4a)

    Type : Partial or continuous assessment with (final) exam during the examination period
    Description of evaluation : Written, Paper/Project
    Type of questions : Closed questions, Open questions

    Explanation

    • Questions & exercises on the covered concepts and techniques for MAS-based modeling and problem solving
    • Discussion of project work

    ECTS Technisch-wetenschappelijke software (B-KUL-H03F0B)

    5 studiepunten Nederlands 45 Eerste semesterEerste semester Uitgesloten voor examencontract
    Meerbergen Karl (coördinator) |  Meerbergen Karl |  Steel Thijs (plaatsvervanger) |  Nuyens Dirk

    Doelstellingen

    • De studenten vertrouwd maken met kenmerken die typisch zijn voor technisch-wetenschappelijke software.
    • De studenten vertrouwd maken met bestaande software en hen kritisch leren kiezen uit deze software.
    • De studenten leren zelf technisch-wetenschappelijke software te ontwerpen.

    Begintermen

    Vaardigheden: de student moet kunnen analyseren, synthetiseren en interpreteren.
    Kennis: een basiscursus programmeren, Objectgericht programmeren, Numerieke wiskunde.

    Identieke opleidingsonderdelen

    H0M86B: Scientific Software

    Onderwijsleeractiviteiten

    Technisch-wetenschappelijke software: hoorcollege (B-KUL-H03F0a)

    3 studiepunten : College 20 Eerste semesterEerste semester
    Meerbergen Karl |  Steel Thijs (plaatsvervanger) |  Nuyens Dirk

    Inhoud

    1. Inleiding
    * Kenmerken van technisch-wetenschappelijke software
     
    2. Werken met reële getallen
    * diepere studie van IEEE 754 (niet beperkt tot getallenvoorstelling, maar
    ook de minder bekende aspecten zoals rekenregels en floating-point exceptions)
    * multi-precision arithmetic
    * intervalrekenen
     
    3. Talen voor technisch-wetenschappelijke toepassingen
    * Vergelijkende studie van hogere programmeertalen vanuit het standpunt
    van technisch-wetenschappelijk rekenwerk (ondersteuning IEEE754,
    opvang floating point exceptions, matrixvoorstelling, intrinsieke
    snelheidsbeperkingen,...)
    * Objectgeorienteerd ontwerp in niet zuivere OO-talen
    * Efficientie als aandachtspunt tijdens ontwerp en implementatie van software
    * Iets grondigere studie van talen ontworpen voor rekenwerk.
     
    4. Werken met reële computers
    * performatieverbetering op 1 processor (met meerdere rekeneenheden)
    * benchmarking
     
    5. Werken met reële algoritmen
    * testen en evalueren van numerieke software
    * het compromis tussen betrouwbaarheid en efficiëntie
    * machineafhankelijkheid verwerken in draagbare software
     
    6. Wegwijs wiskundige software
    * overzicht van diverse bronnen
    * gebruik van bibliotheken versus "tools"

    Studiemateriaal

    De basistekst is het boek
    - "Writing scientific software - a guide to good style", S. Oliveira & D. Stewart, Cambridge University Press, 2006.
    Dit wordt aangevuld met delen (hoofdstukken 1,2,3,8) uit
    - Handboek: "Accuracy and reliability in scientific computing ", Ed. B. Einarsson, SIAM, 2005.

    Technisch-wetenschappelijke software: oefeningen en practica (B-KUL-H0T45a)

    2 studiepunten : Practicum 25 Eerste semesterEerste semester
    Meerbergen Karl |  Steel Thijs (plaatsvervanger) |  Nuyens Dirk

    Inhoud

    Tijdens de begeleide oefenzittingen komen de studenten in contact met diverse aspecten van technisch-wetenschappelijke software. De begeleide oefenzittingen dienen als een springplank voor de huistaken.

    Studiemateriaal

    Handleidingen Fortran 95/2003 en C++.      

    Evaluatieactiviteiten

    Evaluatie: Technisch-wetenschappelijke software (B-KUL-H23F0b)

    Type : Partiële of permanente evaluatie met examen tijdens de examenperiode
    Evaluatievorm : Mondeling, Verslag, Take-home
    Vraagvormen : Open vragen

    Toelichting

    De evaluatie gebeurt op basis van huistaken en gequoteerde oefenzittingen. Elke huistaak zal aansluiten op de leerstof en oefenzittingen. De student moet deze huistaken individueel maken en indienen. Het evaluatiemoment in de examenperiode dient voor de nabespreking en toelichting door de student van de huistaken. De quotering gebeurt op basis van de verslagen en de toelichting. Indien de evaluatie aantoont dat de student een of meerdere doelstellingen van het opleidingsonderdeel onvoldoende heeft bereikt, kan het globale resultaat afwijken van het gewogen gemiddelde van de onderdelen.

    Een student die voor een derde of meer van de huistaken en gequoteerde oefenzitting 6/20 of minder behaalt, kan niet slagen voor dit vak.

    Toelichting 2e examenkans:

    De evaluatie gebeurt dus onder een vorm van permanente evaluatie op basis van de ingeleverde werken in de loop van het jaar. Gezien de organisatievorm is er geen herkansing in de augustus/september zittijd. Spreiding van de werkstukken over de examenperiodes van het academiejaar en die van september is dus uitgesloten.

    Enkel en alleen in het geval van bewezen overmacht, zal de mogelijkheid worden geboden onder een aangepaste vorm het geheel of een gedeelte van de werkstukken alsnog af te werken met het oog op een beoordeling.

    Toelichting bij herkansen

     

    ECTS Wavelets with Applications in Signal and Image Processing (B-KUL-H03F7A)

    6 ECTS English 32 First termFirst term Cannot be taken as part of an examination contract

    Aims

    The student understands the terminology of the literature on wavelets. He/she understands the key concepts of wavelet theory and their applications in signal and image processing.

    The student knows how to design wavelets with specified desired properties.

    The student can explain the relationship between the theoretical properties of wavelets and the impact of these properties on the results of a specific application. 

    The student can utilize wavelets in an application and  can describe and analyze his implementation.

    The student can comprehend recent scientific articles on the topic of wavelets or applications of wavelets. He can describe and comment on such papers in his own words and form an opinion based on scientific arguments.

    Previous knowledge

    The student is familiar with elementary linear algebra operations, such as matrix operations and the eigenvalue decomposition.

    The student is familiar with the basic principles of Fourier transforms and can reason about the representation of a function in the time domain and the frequency domain.

    Knowledge of elementary system theory, such as impulse responses and linear time invariant filters, is certainly helpful but it is not required.

    Onderwijsleeractiviteiten

    Wavelets with Applications in Signal and Image Processing: Lecture (B-KUL-H03F7a)

    3 ECTS : Lecture 20 First termFirst term

    Content

    • 6 lectures are used to introduce the theory of wavelets. The focus of these lectures lies on the insights and the how-and-why of wavelets. This complements the course notes, which contain a more complete and in-depth treatment of wavelets, but with the same overall structure as the lectures.
    • The concepts are rehearsed using exercises in 5 practical sessions. Each session concentrates on one particular aspect of the theory and usage of wavelets.
    • The students make a project, alone or in pairs, in which wavelets are being used to solve a practical problem in image or signal processing (such as compression, fingerprinting, ...)

    Course material

    Study cost: 1-10 euros (The information about the study costs as stated here gives an indication and only represents the costs for purchasing new materials. There might be some electronic or second-hand copies available as well. You can use LIMO to check whether the textbook is available in the library. Any potential printing costs and optional course material are not included in this price.)

    Lecture Notes, example material, Toledo

    Wavelets with Applications in Signal and Image Processing: Exercises and Laboratory Sessions (B-KUL-H03F8a)

    1 ECTS : Practical 12 First termFirst term

    Content

    • 6 lectures are used to introduce the theory of wavelets. The focus of these lectures lies on the insights and the how-and-why of wavelets. This complements the course notes, which contain a more complete and in-depth treatment of wavelets, but with the same overall structure as the lectures.
    • The concepts are rehearsed using exercises in 5 practical sessions. Each session concentrates on one particular aspect of the theory and usage of wavelets.
    • The students make a project, alone or in pairs, in which wavelets are being used to solve a practical problem in image or signal processing (such as compression, fingerprinting, ...)

    Wavelets with Applications in Signal and Image Processing: Project (B-KUL-H06P7a)

    2 ECTS : Assignment 0 First termFirst term

    Content

    • 6 lectures are used to introduce the theory of wavelets. The focus of these lectures lies on the insights and the how-and-why of wavelets. This complements the course notes, which contain a more complete and in-depth treatment of wavelets, but with the same overall structure as the lectures.
    • The concepts are rehearsed using exercises in 5 practical sessions. Each session concentrates on one particular aspect of the theory and usage of wavelets.
    • The students make a project, alone or in pairs, in which wavelets are being used to solve a practical problem in image or signal processing (such as compression, fingerprinting, ...)

    Evaluatieactiviteiten

    Evaluation: Wavelets with Applications in Signal and Image Processing (B-KUL-H23F7a)

    Type : Exam during the examination period
    Description of evaluation : Oral
    Type of questions : Open questions

    Explanation

    Prior to the exam, the student reads two papers that have appeared in scientific literature and that are related to wavelets or the use of wavelets in applications. The exam consists of an oral discussion of these papers with the examinator. A suggested list of suitable papers is provided. The student can also propose a different paper in his or her area of interest which is not in this list, or in the list of previous years. In this case, the student should seek explicit approval of the paper from the examinator for use in the exam.

    The grades for the course are based on the exam and on the project assignment.

    ECTS Security Governance and Operations (B-KUL-H04G4A)

    4 ECTS English 26 Second termSecond term Cannot be taken as part of an examination contract

    Aims

    Upon finishing this course, the student should be able to 

    • Provide an overview of weaknesses and threats in IT infrastructure. 
    • Provide an overview of operational processes, tools and approaches to manage the cybersecurity posture of an organization. 
    • Show the importance of well-designed security policy. 
    • Position operational risk and cost as a decision driver. 
    • Provide an overview of techniques and building blocks for computer, network and infrastructure protection, explain the most important protection techniques and security building blocks, and incident handling. 
    • Have a feeling for a state-of-the-art security subsystem close to industry practice. 
    • Assess and improve a secure infrastructure (for example, a perimeter, a cloud based deployment) based on building blocks that have been studied. 

    Previous knowledge

    Basics in computer networks and systems. 

    Onderwijsleeractiviteiten

    CyberSecurity Management and Governance: Operations: Lecture (B-KUL-H04G4a)

    3 ECTS : Lecture 20 Second termSecond term

    Content

    The course will cover the basics in management of cybersecurity posture of an organization. Illustrations follow in 6 invited talks by operational managers in industry and field experts. 

    The lecture components covers the following topics: 

    • Operational management to achieve security and privacy: overview. 
    • Organizational aspects: processes, storage of critical security date, roles and responsibilities. 
    • Outsourcing: impact, consequences, tendencies and best practices. 
    • Application to specific security domains: Security Infrastructure, IAM, BYOD, Backup and business continuity,… (4 subdomains and related subsystems). 

    Course material

    • Slideware of the lectures, typically related to risk, compliance, governance, policy, and focusing on security operations: tools, practices and processes of threat prevention, detection and incident management in the specific security domains 
    • Presentations of the industry case studies by guest lecturers. 

    Security Governance and Operations: Exercises (B-KUL-H0O36a)

    1 ECTS : Practical 6 Second termSecond term

    Content

    Operational security tool review exercises to be performed in pairs. The exercises are electronic using the e-learning platform, but also supported class with class sessions. (Open) discussion on tools and practices.

    Course material

    Operational security tool review exercises to be performed in pairs. The exercises are electronic using the e-learning platform, but also supported class with class sessions. (Open) discussion on tools and practices.

    Evaluatieactiviteiten

    Evaluation: Security Governance and Operations (B-KUL-H24G4a)

    Type : Partial or continuous assessment with (final) exam during the examination period
    Description of evaluation : Report, Written
    Type of questions : Open questions
    Learning material : Course material, List of formulas, Calculator, Reference work

    Explanation

    Three theoretical/conceptual questions and one design-oriented question. 
    The report on the exercises has a 20% weight and is mandatory. 

    ECTS Industrial Internet Infrastructure (B-KUL-H04I0A)

    5 ECTS English 41 Second termSecond term Cannot be taken as part of an examination contract

    Aims

    The objective of this course is that students:

    • Gain insight into the building blocks of industrial internet infrastructure, i.e. the architectural building blocks (primarily software) that support Industry 4.0 and the Industrial Internet of Things.
    • Understand the role of the common software & hardware components that are used in Industrial Internet systems, their features and performance envelope.
    • Gain a detailed technical understanding of key technologies at each of the network layers, by following a systematic and layered approach:
      • Physical & data link layer technologies:
        • Wired networks: e.g. current loop, Heart and RS435.
        • Wireless star networks: e.g. Bluetooth and RFID
        • Wireless mesh networks: e.g. 6TiSCH and Bluetooth Mesh
        • Low Power Wide Area Networks: e.g. LoRa, NB-IoT, LTE-M
      • Network layer technologies:
        • Static routing: e.g. 6TiSCH, RPL
        • Ad-hoc routing: e.g. AODV
      • Transport layer technologies: e.g. MQTT and CoAP
      • Application layer technologies:
        • Middleware: Microsoft Azure, Amazon IoT, IFTT
        • Data storage: time series databases and historians.

    Be able to apply this collection of technologies to build effective integrated systems from the sensor/actuator to the cloud. Skills in this area will be reinforced by practical sessions which provide a hands-on for each lecture topic.     ​

     

    Previous knowledge

    The student possesses basic knowledge on computer networks, operating systems and distributed systems.

    Is included in these courses of study

    Onderwijsleeractiviteiten

    Industrial Internet Infrastructure: Lecture (B-KUL-H04I0a)

    4 ECTS : Lecture 26 Second termSecond term

    Content

    • Physical & data link layer technologies:
      • Wired networks: e.g. current loop, Heart and RS435.
      • Wireless star networks: e.g. Bluetooth and RFID
      • Wireless mesh networks: e.g. 6TiSCH and Bluetooth Mesh
      • Low Power Wide Area Networks: e.g. LoRa, NB-IoT, LTE-M
    • Network layer technologies:
      • Static routing: e.g. 6TiSCH, RPL
      • Ad-hoc routing: e.g. AODV
    • Transport layer technologies: e.g. MQTT and CoAP
    • Application layer technologies:
      • Middleware: Microsoft Azure, Amazon IoT, IFTT
      • Data storage: time series databases and historians.

      Industrial Internet Infrastructure: Exercises (B-KUL-H04J1a)

      1 ECTS : Practical 15 Second termSecond term

      Content

      Exercises are mandatory and assessed focussed the development of a simple yet end-to-end industrial internet system from sensors and actuators to the cloud.

      Course material

      Lab booklet.

      Evaluatieactiviteiten

      Evaluation: Industrial Internet Infrastructure (B-KUL-H24I0a)

      Type : Partial or continuous assessment with (final) exam during the examination period
      Description of evaluation : Written
      Type of questions : Open questions, Closed questions
      Learning material : Course material

      Explanation

      Assessment during term time via programming exercises is taken into account for the final mark at the same ratio as the ECTS credits (4 credits for lectures/exam, 1 credit for assignments during term time).

      For students that do not succeed in their assessment the first time, they are free to repeat the assessment in the weeks of the semester during the usual timetable.

      ECTS Informatievisualisatie (B-KUL-H04I2A)

      4 studiepunten Nederlands 49 Tweede semesterTweede semester Uitgesloten voor examencontract

      Doelstellingen

      - inzicht verwerven in de fundamenten van Informatie-visualisatie en hoe je die kan toepassen
      - inzicht verwerven in de toepassingsgebieden van informatie visualisatie
      - concrete vaardigheden verwerven voor het ontwerpen, implementeren en evalueren van toepassingen die steunen op informatie visualisatie

      Begintermen

      - HCI fundamenten of gelijkaardig
      - ontwerpen en programmeren van middelgrote toepassingen

      Volgtijdelijkheidsvoorwaarden



      GELIJKTIJDIG(G0Q55A)


      G0Q55AG0Q55A : Fundamenten van mens-machine-interactie

      Onderwijsleeractiviteiten

      Informatievisualisatie: hoorcollege (B-KUL-H04I2a)

      2 studiepunten : College 15 Tweede semesterTweede semester

      Inhoud

      Onderwerpen:
      - Menselijke waarneming en informatie visualizatie (gestalt)
      - Ontwerpen van informatie visualizatie toepassingen
      - Software omgevingen for informatie visualizatie
      - Tijdsafhankelijke data
      - Geo-visualizatie
      - Bomen, hierarchieën, netwerken
      - Interactiviteit en visualizatie
      - Evaluatie van informatie visualizatie

      Studiemateriaal

      - kopies van slides
      - wetenschappelijke papers
      - hoofdstukken uit boek

      Informatievisualisatie: practicum (B-KUL-H04I3a)

      2 studiepunten : Practicum 34 Tweede semesterTweede semester

      Inhoud

      De nadruk ligt sterk op het in groepen uitwerken van verschillende iteraties over de ontwerp-implementatie-evaluatie cyclus. Daarbij wordt getracht om realistische toepassingen uit te werken en ze ook reëel in de praktijk uit te testen. De reflectie van de studenten op wat ze doen en hoe dat ontvangen wordt door de gebruikers, is uiteraard ook belangrijk.

      Evaluatieactiviteiten

      Evaluatie: Informatievisualisatie (B-KUL-H24I2a)

      Type : Permanente evaluatie zonder examen tijdens de examenperiode
      Evaluatievorm : Ontwerp/Product, Verslag, Presentatie, Medewerking tijdens contactmomenten

      Toelichting

      Continue evaluatie op basis van projectwerk in groep, tussentijdse en eindverslagen, demonstraties en presentaties door de studenten. Het cijfer wordt per groepslid bepaald.

      Toelichting bij herkansen

      Continue evaluatie

      ECTS Gedistribueerde systemen (B-KUL-H04I4A)

      6 studiepunten Nederlands 41 Eerste semesterEerste semester Uitgesloten voor examencontract
      Joosen Wouter (coördinator) |  Joosen Wouter |  Van Cutsem Tom

      Doelstellingen

      De cursus beoogt studenten vertrouwd te maken met gedistribueerde systemen, via een grondige studie van architecturen, algoritmen en protocols
      die in gedistribueerde systemen gebruikt worden. Verder maakt de
      student kennis met ontwikkelings- en uitvoeringsomgevingen voor gedistribueerde software (zg. middleware-platformen). Aan de hand van de ervaring die de student opdoet met deze platformen wordt een grondiger inzicht opgebouwd in de uitdagingen en oplossingen bij het realiseren en benutten van gedistribueerde software systemen. De bestudeerde platformen illustreren de stand van zaken en worden gebruikt om onderzoeksuitdagingen in kaart te brengen.

      Begintermen

      De student moet beschikken over voldoende kennis over computernetwerken, een inleiding gehad hebben in besturingsystemen en in objectgericht programmeren.

      Identieke opleidingsonderdelen

      H0N08A: Distributed Systems

      Onderwijsleeractiviteiten

      Gedistribueerde systemen (B-KUL-H04I4a)

      4 studiepunten : Opdracht 7 Eerste semesterEerste semester

      Inhoud

      In een eerste stap wordt aandacht gegeven aan de architectuur van gedistribueerde systemen en aan de niet-functionele eisen die vaak gesteld worden. Daarna wordt de communicatie-middleware uitvoerig behandeld en worden enkele klassieke gedistribueerde systemen uitvoerig besproken: bestandensystemen, naambeheerders. Vervolgens worden enkele gedistribueerde algoritmen uitvoerig besproken: wederzijdse uitsluiting, verkiezingen, globale toestand en transacties. Centrale thema's zijn gelijktijdigheid, het delen van data en consistentie.
      Verder worden middleware platformen bestudeerd; hierbij wordt geillustreerd hoe concrete software systemen bekende oplossingen implementeren, en hoe deze technieken en oplossingen worden aangeboden aan de software-ontwikelaar. Dit leidt tot een illustratie van enkele belangrijke onderzoeksuitdagingen.

      Studiemateriaal

      Studiekost: 51-75 euro (De informatie over studiekosten zoals hier opgenomen is indicatief en geeft enkel de prijs weer bij aankoop van nieuw materiaal. Er zijn mogelijk ook e- en tweedehandskopijen beschikbaar. Op LIMO kan je nagaan of het handboek beschikbaar is in de bibliotheek. Eventuele printkosten en optioneel studiemateriaal zijn niet in deze prijs vervat.)

      Gedistribueerde systemen: oefeningen (B-KUL-H04I5a)

      1 studiepunten : Practicum 17 Eerste semesterEerste semester

      Inhoud

      In deze oefeningen maakt de student zich vertrouwd met een aantal programmeerparadigma's voor gedistribueerde toepassingen, o.a. niet lokale methode-oproepen voor object-gebaseerde systemen, het declaratief configureren van diensten, het samenstellen van web servcies. Deze paradigma's komen verder aan bod in de practica.

      Gedistribueerde systemen: practicum (B-KUL-H04I6a)

      1 studiepunten : Opdracht 17 Eerste semesterEerste semester

      Inhoud

      In deze praktica maakt de student zich vertrouwd met een drietal (zgn middleware) platformen voor gedistribueerde software. Meestal wordt er in een eerste stap kennis gemaakt met de basiswerking en principes van zo'n platform. In een of meerdere stappen die daarop volgen wordt de student gevgraagd een eenvoudig en representatief probleem op te lossen, gebruik makend van dit platform. Deze oplossing kan bestaan uit een ontwerp, een beperkte implementatie  of beide. Dergelijke oplossing wordt al leidraad gebruikt bij een aantal examenvragen.
      Er zijn 3 practica. Bij de meeste opgaven wordt gevraagd de voorgesteld oplossing voorlopig in te leveren op het einde van de begeleide sessie, en een definitieve versie op het einde van de week waarin het practicum gepland werd.

      Evaluatieactiviteiten

      Evaluatie: Gedistribueerde systemen (B-KUL-H24I4a)

      Type : Partiële of permanente evaluatie met examen tijdens de examenperiode
      Evaluatievorm : Schriftelijk
      Leermateriaal : Geen

      Toelichting

      Het gedeelte permanente evaluatie is gebaseerd op de verplichte practica. Studenten dienen deze practica te maken om te kunnen slagen voor het vak. Na het indienen van de practica wordt het geleverde werk in 1 sessie individueel besproken met de student.

      Op het examen krijgt de student een aantal vragen die gebaseerd zijn op de inhoud van de hoorcolleges en het bijbehorend lesmateriaal. Er worden ook vragen gesteld die gerelateerd zijn aan de inhoud van de practica.
       

      Toelichting bij herkansen

      In september wordt er een gelijkaardig examen georganiseerd.

      ECTS Development of Secure Software (B-KUL-H04K5A)

      4 ECTS English 40 First termFirst term Cannot be taken as part of an examination contract
      Piessens Frank (coordinator) |  Desmet Lieven |  Piessens Frank

      Aims

      • The students can define key security concepts
      • The students can describe the most important types of software vulnerabilities
      • The students can describe the most important types of software security techniques, and can reason about what techniques are useful in what circumstances
      • The students can analyze the security of software systems, and can asses what security techniques would be applicable to the system

       

      Previous knowledge

      • Basic knowledge of system software and networks, including some knowledge of the programming language C
      • Good knowledge of and practical experience with a modern programming language such as Java

      Onderwijsleeractiviteiten

      Development of Secure Software: Lecture (B-KUL-H04K5a)

      3 ECTS : Lecture 23 First termFirst term

      Content

      • Definition of key security concepts such as threat, countermeasure, risk, and illustration of these concepts in software systems.
      • Study of threats and countermeasures for software systems in a number of important technological domains such as web application and low-level software in the programming language C.
      • Techniques for authentication and access control, Lampson's system model for access control, classic access control models, and access control for untrusted code.
      • An overview of security technologies built into infrastructural software systems.
      • An overview of the role of security throughout the software development process.Where relevant, current research activities in the field are discussed.

      *

      See general course information

      Development of Secure Software: Laboratory Session (B-KUL-H04K6a)

      1 ECTS : Assignment 17 First termFirst term

      Content

      • Definition of key security concepts such as threat, countermeasure, risk, and illustration of these concepts in software systems.
      • Study of threats and countermeasures for software systems in a number of important technological domains such as web application and low-level software in the programming language C.
      • Techniques for authentication and access control, Lampson's system model for access control, classic access control models, and access control for untrusted code.
      • An overview of security technologies built into infrastructural software systems.
      • An overview of the role of security throughout the software development process.Where relevant, current research activities in the field are discussed.

      Format: more information

      A 30 hour project zooms in in more detail on one of the topics discussed in the lectures, and gives the students some hands-on experience. The topics zoomed in on vary over the years.
      The project takes place in the same semester as the lectures. Timing depends on the topic but the 30 hours of load are spread over at least 3 to 4 weeks.

      Evaluatieactiviteiten

      Evaluation: Development of Secure Software (B-KUL-H24K5a)

      Type : Partial or continuous assessment with (final) exam during the examination period
      Description of evaluation : Written

      Explanation

      The written examination consists of theory questions as well as exercises and covers all the contents of the course.
      The project has a weight of 25% in the evaluation of this course, and is evaluated both continuously during the semester, as well as on the examination.
       

      ECTS Software for Embedded Systems (B-KUL-H04L2A)

      4 ECTS English 38 First termFirst term Cannot be taken as part of an examination contract

      Aims

      After this course, the student should understand the peculiarities of embedded and real time systems. They should be able to design and implement software for embedded real-time systems. This includes an understanding of:

      • Embedded hardware,
      • embedded programming,
      • real time OS and
      • low power operation.

      Previous knowledge

      The student should possess knowledge of software engineering and thorough knowledge of operating systems, including scheduling and multithread programming.
      A previous knowledge of the C programming language is an advantage.

      Onderwijsleeractiviteiten

      Software for Embedded Systems: Lecture (B-KUL-H04L2a)

      2.7 ECTS : Practical 18 First termFirst term

      Content

      Lectures are organised according to the core concepts of the course, including:

      • Computation,
      • memory,
      • I/O,
      • embedded programming and
      • real time operating systems.

      Course material

      • All study material is available via Toledo. All devices will be provided.

      Format: more information

      The first half of the semester is divided in 3 two week missions.
      In the second part, a test on C programming is organised and two group projects are organised
      The course is based on self-study on the website.
      During weekly meetings with the professor, the students have the opportunity of asking questions about the learning material and the exercises and projects

      Software for Embedded Systems: Exercises (B-KUL-H04L3a)

      0.6 ECTS : Practical 9 First termFirst term

      Content

      The laboratory sessions will focus on the development of a low power, real time application running on Arduino development boards.

      Course material

      All study material is available via Toledo. All devices will be provided.

      Software for Embedded Systems: Laboratory Session (B-KUL-H04L4a)

      0.7 ECTS : Assignment 11 First termFirst term

      Content

      The laboratory sessions will focus on the development of a low power, real time application running on Arduino development boards.

      Course material

      All study material is provided by Toledo. All devices will be provided.

      Evaluatieactiviteiten

      Evaluation: Software for Embedded Systems (B-KUL-H24L2a)

      Type : Partial or continuous assessment with (final) exam during the examination period
      Description of evaluation : Written

      Explanation

      Evaluation for this course is through (i.) a programming exercise on arduino devices (1.3 of 4 ECTS credits and (ii.) a closed book written exam (2.7 of 4 ECTS credits) in the normal exam period.

      Both elements of the assessment are compulsory.

      ECTS Vergelijkende studie van imperatieve programmeertalen (B-KUL-H04L5A)

      6 studiepunten Nederlands 62 Eerste semesterEerste semester Uitgesloten voor examencontract

      Doelstellingen

      • Studenten bouwen een diep inzicht op in essentiele programmeertaal-concepten
      • Studenten doen praktische ervaring op met een aantal moderne programmeertalen, en verbeteren daardoor ook hun vermogen om nieuwe talen aan te leren
      • Studenten leren het ontstaan en de diversiteit van ideeen in programmeertalen waarderen
      • Studenten begrijpen ontwerp keuzes in huidige programmeertalen, en kunnen een geschikte programmeertaal kiezen voor een gegeven programmeer-probleem

      Begintermen

      Aanzienlijke programmeerervaring in minstens één programmeertaal.

      Identieke opleidingsonderdelen

      H0S01A: Comparative Programming Languages

      Onderwijsleeractiviteiten

      Vergelijkende studie van imperatieve programmeertalen (B-KUL-H04L5a)

      3.5 studiepunten : Opdracht 7 Eerste semesterEerste semester

      Inhoud

      De lessen behandelen een aantal programmeertaal concepten, waaronder:

      • concepten met betrekking tot naamgeving, zoals scoping en binding van variabelen, lexicale addressering, ...
      • concepten met betrekking tot veranderlijke toestand en neveneffecten, zoals expliciete en impliciete referenties, pointers, mechanismen voor het doorgeven van parameters, ...
      • concepten met betrekking tot de controle flow, zoals continuaties, threads, uitzonderingen, ...
      • concepten in verband met typen, zoals statische type checking, type inferentie, type veiligheid, ...
      • concepten met betrekking tot abstractie, zoals modules, objecten, klassen, abstracte data types, ...

      Studiemateriaal

      Studiekost: 76-100 euro (De informatie over studiekosten zoals hier opgenomen is indicatief en geeft enkel de prijs weer bij aankoop van nieuw materiaal. Er zijn mogelijk ook e- en tweedehandskopijen beschikbaar. Op LIMO kan je nagaan of het handboek beschikbaar is in de bibliotheek. Eventuele printkosten en optioneel studiemateriaal zijn niet in deze prijs vervat.)

      Handboek

      Toelichting werkvorm

      Opeenvolgende hoorcolleges behandelen de diverse concepten uit diverse programmeertalen.

      • Studenten nemen vóór ieder hoorcollege het relevante deel van het cursusmateriaal door als kennismaking met de concepten.
      • In de contactsessies worden de semantiek van de concepten besproken aan de hand van een  omzetting van een gegeven stuk Java code naar diverse andere talen.

      Vergelijkende studie van imperatieve programmeertalen: oefeningen (B-KUL-H04L6a)

      1 studiepunten : Practicum 15 Eerste semesterEerste semester

      Inhoud

      De oefeningen verkennen diverse programmeertalen. Studenten voeren een aantal kleine programmeeroefeningen uit die specifiek één of meer programmeertaalconcepten gebruiken.
      Voorbeelden van programmeertalen die kunnen worden behandeld zijn: Scala, Ruby, Erlang, Clojure, Scheme, Racket, Self, ELM, JavaScript, C, ...

      Vergelijkende studie van imperatieve programmeertalen: opdrachten (B-KUL-H09P6a)

      1.5 studiepunten : Opdracht 40 Eerste semesterEerste semester

      Inhoud

      Studenten maken een of twee grotere programmeer-opdrachten, die ontworpen zijn om hen te helpen specifieke programmeertaal concepten te waarderen.

      Evaluatieactiviteiten

      Evaluatie: Vergelijkende studie van imperatieve programmeertalen (B-KUL-H24L5a)

      Type : Partiële of permanente evaluatie met examen tijdens de examenperiode
      Evaluatievorm : Schriftelijk
      Leermateriaal : Cursusmateriaal

      Toelichting

      De permanente evaluatie bestaat uit 1 of twee grotere programmeer-opdrachten die meetellen voor 25% van de punten. 
      Tijdens het examen in de zittijd mogen studenten het handboek, en een formularium met de code van de vertolkers bestudeerd in het handboek, gebruiken.

      Toelichting bij herkansen

      De permanente evaluatie kan niet worden herdaan voor de tweede examenkans. De score verkregen bij de eerste kans wordt gehandhaafd voor de tweede examenkans.

      ECTS Softwarearchitectuur (B-KUL-H09B5B)

      4 studiepunten Nederlands 22 Tweede semesterTweede semester Uitgesloten voor examencontract
      Joosen Wouter |  Sion Laurens (plaatsvervanger)

      Doelstellingen

      De architectuur van software staat centraal in de complete ontwikkeling en in de volledige levenscyclus van een software toepassing of software systeem. Deze cursus vertrekt van de realiteit dat dergelijk systeem ontwikkeld wordt in een evoluerend kader: vertrekkend van bestaande en gerelateerde systemen, met het oog op gebruik in verschillende toepassingen, en ook op basis van componenten die door onafhankelijke partijen aangeleverd worden.

      De studenten verwerven inzicht, ervaring en vaardigheden die belangrijk zijn bij de verwerking, de realisatie, de evaluatie en de uitbreiding van de architectuur van een software systeem. Hierbij wordt gestart van functionele en vooral niet-functionele vereisten die een belangrijke impact hebben op de software-architectuur, en basistechnieken om dergelijke vereisten te documenteren.

      Begintermen

      Deze cursus veronderstelt een goede kennis van de principes en de praktijk van het objectgericht programmeren en het objectgericht ontwerpen, en een basiskennis rond gedistribueerde systemen. De cursus sluit nauw aan bij cursussen waarin softwareontwerp aan bod komen, zoals “Ontwerp van softwaresystemen”, “Software-ontwerp” en “Objectgericht programmeren”. De student wordt verwacht vertrouwd te zijn met de Unified Modeling Language (UML), ontwerp- en GRASP patronen, essentiele concepten zoals coupling/cohesie, en abstractiemechanismes zoals (component) interfaces.

      Identieke opleidingsonderdelen

      H07Z9B: Software Architecture

      Onderwijsleeractiviteiten

      Softwarearchitectuur (B-KUL-H09B5a)

      1.5 studiepunten : Opdracht 2 Tweede semesterTweede semester
      Joosen Wouter |  Sion Laurens (plaatsvervanger)

      Inhoud

      1. Analyse en modellering van de vereisten die een belangrijke impact hebben op architectuur (4h)

      Dit gedeelte van de cursus richt zich op het analyseren, het identificeren, het uitwerken en beschrijven van niet-functionele vereisten die een significante impact hebben op de software architectuur, de zgn. “architecturally significant requirements (ASRs)”. Deze vereisten worden gedocumenteerd onder de vorm van kwaliteitsscenario’s (“quality attribute scenarios”).

       

      2. Software-architectuur (12h)

      Het interpreteren, analyseren en uitbreiden van de architectuur van een software system vereist een aantal specifieke methodes en technieken, bijvoorbeeld de kennis van attribuut-gedreven ontwerp (ADD, “Attribute Driven Design”), de interactie tussen architectuurdefinitie en vereistenanalyse, trade-off analyse, het toepassen van specifieke architecturale patronen, tactieken en strategieën die gericht zijn op specifieke categorieën van niet-functionele vereisten (bijvoorbeeld performantie, beschikbaarheid, aanpasbaarheid, beveiliging), enz.

      2a. Basisconcepten: architectuur, architecturale stijlen, referentie-architecturen, enz.

      2b. Software-ontwikkelingsprocessen waarin architectuur centraal staat.

      2c. Architecturale patronen en taktieken.

      2d. Methodologie voor de verwerking van niet-functionele vereisten, toegepast op architectuuruitbreiding

      2e. Gevalstudie van een complexe applicatie

       

      3. Evaluatie van software-architectuur (4h)

      In een derde gedeelte wordt de evaluatie behandeld. Hierbij hoort een bespreking van metrieken, van ruim aanvaarde kwaliteitsprincipes, en van technieken en methodes (zoals bv. ATAM, “Architecture Trade-off Analysis Method”) om een grondige evaluatie uit te voeren.

      Studiemateriaal

      • De beschikbare presentaties van alle hoorcolleges
      • Een aantal hoofdstukken uit het boek "Software Architecture in Practice"
      • Een gedocumenteerde gevalstudie.

      Softwarearchitectuur: project (B-KUL-H09B6a)

      2.5 studiepunten : Opdracht 20 Tweede semesterTweede semester
      Joosen Wouter |  Sion Laurens (plaatsvervanger)

      Inhoud

      Het leerproces van deze cursus is gekoppeld aan de uitvoering van een uitgebreid project. Labosessies in de software engineering labo’s ondersteunen dit projectwerk. Er wordt voortdurend ondersteuning en terugkoppeling naar de studenten georganiseerd.

      De uitvoering van het project gebeurt in twee stappen:

      Een eerste fase heeft een eerder inleidend karakter en wordt slechts voor een beperkt deel gebruikt bij de bepaling van de score/resultaten van de student. De tweede fase vertegenwoordigt het grootste gedeelte van de evaluatie voor deze cursus.

      Beide delen worden uitgewerkt in groepen van 3 studenten. Het resultaat moet mondeling verdedigd worden enkele weken na de voorgestelde deadlines.

      Evaluatieactiviteiten

      Evaluatie: Softwarearchitectuur (B-KUL-H29B5b)

      Type : Partiële of permanente evaluatie met examen tijdens de examenperiode
      Evaluatievorm : Mondeling, Paper/Werkstuk, Ontwerp/Product, Verslag, Presentatie, Self assessment/Peer assessment, Take-home

      Toelichting

      De evaluatie van deze cursus is gekoppeld aan een globaal project. Concreet verloopt de uitwerking van het project in meerdere stappen. Het project wordt uitgewerkt in groepen van drie studenten. Het tweede deel moet mondeling en in groep worden gepresenteerd; beide delen worden dan ook verdedigd, enkele weken na de voorgestelde einddatum.

      Toelichting bij herkansen

      Studenten die minder dan 10 halen in de juni-examenperiode moeten een werkje maken, namelijk een aanvulling bij of verbetering van het eerder geleverd project. Dit kan binnen het bestaande groepje gebeuren, of individueel. Deze uitbreiding en/of verbetering dient dan voor de september-examenperiode. Ook dit werk moet mondeling worden verdedigd, in groep of individueel.

      ECTS Image Analysis and Understanding (B-KUL-H09J2A)

      6 ECTS English 56 Second termSecond term
      Tuytelaars Tinne (coordinator) |  Tuytelaars Tinne |  N. |  Proesmans Marc (substitute)

      Aims

      Conceptual knowledge of basic algorithms for the processing and interpretation of images.

      Previous knowledge

      The student must have a basic knowledge of algebra, analysis, geometry, signal processing, pattern recognition and basic notions of machine learning

      Is included in these courses of study

      Onderwijsleeractiviteiten

      Image Analysis and Understanding: Exercises and Practicals (B-KUL-H09I2a)

      1.17 ECTS : Practical 20 Second termSecond term
      Tuytelaars Tinne |  N. |  Proesmans Marc (substitute)

      Content

      The exercises and practical sessions elaborate the course knowledge.

      Course material

      Exercise material is distributed during the sessions or available from Toledo.

      Language of instruction: more information

       

       

      Format: more information

      Guided exercises, partially computer-supported. 

      Image Analysis and Understanding: Lecture (B-KUL-H09J2a)

      4.83 ECTS : Lecture 36 Second termSecond term
      Tuytelaars Tinne |  N. |  Proesmans Marc (substitute)

      Content

      In this course, the basics of  image processing are acquired and combined with pattern recognition into algorithms for image interpretation. 

      Part I: Image processing 
      - recording and display 
      - sampling and quantization 
      - filtering and image enhancement 
      - unitary transforms (2D FFT, PCA) 

      Part II: Image interpretation
      - surface features (color, texture) 
      - optical flow and tracking 
      - 3D geometry and reconstruction 
      - local features and image matching 

      Part III: Machine-learning based approaches 
      - network architectures for image classification
      - dense prediction tasks (semantic segmentation, depth estimation, pose estimation)
      - object detection
      - advanced topics (image generation, dealing with video, efficient implementations, new trends, ...)
       

      Course material

      Course notes or slides provided by the lecturers.

      Language of instruction: more information

      Dutch-speaking students can take the exam in Dutch if they want to.

      Format: more information

      18 lecture classes: roughly 1/3 on image processing, 1/3 on image interpretation, and 1/3 on machine-learning based methods.

      Evaluatieactiviteiten

      Evaluation: Image Analysis and Understanding (B-KUL-H29J2a)

      Type : Exam during the examination period
      Description of evaluation : Oral
      Type of questions : Multiple choice
      Learning material : None

      Explanation

      Students get a set of multiple choice questions.
      After a short preparation, they are asked to explain and motivate their choices during the oral exam, sometimes followed by a short discussion.
      Note that the evaluation is mostly based on the given explanation - just checking the right box is not enough.
      There's no correction for guessing.

       

       

      ECTS Geavanceerde methodes voor softwarearchitectuur (B-KUL-H0A12A)

      4 studiepunten Nederlands 24 Eerste semesterEerste semester Uitgesloten voor examencontract
      Joosen Wouter (coördinator) |  Joosen Wouter |  Weyns Danny

      Doelstellingen

      Het concept software-architectuur staat centraal in de complete ontwikkeling en de volledige levenscyclus van een software-systeem. Deze cursus bouwt verder op een basiskennis omtrent het thema software architectuur en brengt een aantal vernieuwende en onderzoeksgerichte, en daarom ook geavanceerde thema’s aan die tot de state-of-the-art in het domein behoren.

      De student doet inzicht en ervaring op, en raakt vertrouwd met onderzoeksresultaten en onderzoeksmethoden voor praktisch bruikbare software engineering methodes waarbij het thema software architectuur centraal staat. De cursus volgt een vast patroon, en elk jaar worden accenten en deelthema’s ingevuld in functie van recent en succesvol onderzoek.

      Begintermen

      Deze cursus veronderstelt een goede kennis van de principes en de praktijk van het objectgericht programmeren en het object-gericht ontwerpen, en een basiskennis rond gedistribueerde systemen. De cursus sluit nauw aan bij cursussen waarin softwareontwerp aan bod komen, zoals “Ontwerp van softwaresystemen”, “Software-ontwerp” en “Objectgericht programmeren”. 

      Basisnoties omtrent het thema software architectuur zijn belangrijk; ervaring met een groter project rond software architectuur is dat niet.

      Onderwijsleeractiviteiten

      Geavanceerde methodes voor softwarearchitectuur: werkcollege (B-KUL-H0A12a)

      4 studiepunten : College 24 Eerste semesterEerste semester

      Inhoud

      De cursus brengt een aantal nieuwe technieken voor het modelleren van kritische eigenschappen waarbij men verder gaat dan het gebruik van standaard-vormen (zoals bv. UML).

      Zo zijn er in de praktijk specifieke vormen en methodes om beveiligingsaspecten te modelleren, efficiëntieaspecten, data flow en privacy aspecten, enz. Rond al deze thema’s (deelaspecten die overeen komen met een specifieke categorie van eigenschappen) is er eveneens een weelde aan recente onderzoeksresultaten, waaronder een aantal elementen die quasi-klaar voor gebruik zijn. Het betreft hier een brede waaier van mogelijkheden, o.a. modelleertalen, notaties, processen, patronen enz.

      Daarnaast is er vandaag de nood aan ondersteuning voor dynamische aanpasbaarheid van software systemen niet meer weg te denken; ook hier levert de onderzoekswereld voortdurend nieuwe mogelijkheden en middelen, voor diversie toepassingscontexten (bv. “DevOps”, “Continuous Deployment”, “Orchestration” voor telecom-platformen enz.).

      Kenmerkend voor al deze technieken is de nood aan praktische evaluatiemethodes om na te gaan of kwaliteit van de software en de productiviteit van de softwareontwikkelaar baat hebben bij dergelijke nieuwe voorstellen. We bestuderen empirische evaluatiemethodes en passen die toe op een pedagogisch voorbeeld.

      Het leerproces van deze cursus is gekoppeld aan de uitvoering van twee kleine opdrachten die individueel worden uitgevoerd.

      De cursus bevat bijgevolg drie onderdelen.

      1. Modellering van domein-specifieke kwaliteiten van een software-systeem: gevalstudies rond beveiliging, foutbestendigheid, beschikbaarheid, privacy en dataprotectie, enz. (40%)

      2. Modellering met het oog op adaptatie en dynamische veranderingen (40%)

      3. Inleiding tot empirische methodes bij het evalueren van nieuwe methodes (20%)

      Studiemateriaal

      • Cursusmateriaal
      • De beschikbare presentaties van alle hoorcolleges
      • Een aantal hoofdstukken uit relevante handboeken omtrent beveiliging, foutbestendigheid, beschikbaarheid, privacy en dataprotectie. Dit varieert mogelijk van jaar tot jaar.
      • Een selectie van kern-artikels met het meest relevante onderzoek

      Toelichting werkvorm

      Wekelijks contactmoment (werkcollege) van 2u.

      Evaluatieactiviteiten

      Evaluatie: Geavanceerde methodes voor softwarearchitectuur (B-KUL-H2A12a)

      Type : Partiële of permanente evaluatie met examen tijdens de examenperiode
      Evaluatievorm : Schriftelijk, Paper/Werkstuk, Ontwerp/Product, Verslag, Self assessment/Peer assessment, Medewerking tijdens contactmomenten
      Leermateriaal : Cursusmateriaal

      Toelichting

      De evaluatie gebeurt in de vorm van een schriftelijk examen in de zittijd, over de cursusinhoud (open boek) en over de twee individuele opdrachten. De toegekende score wordt voor 20% gebaseerd op de twee tussentijdse opdrachten en voor 80% op de opgedane kennis.

      Toelichting bij herkansen

      Studenten die minder dan 10 halen in de eerste examenperiode, moeten mogelijk een opdracht maken, namelijk een aanvulling bij of verbetering van de tijdens het semester geleverde opdrachten. Bespreking van de cursusinhoud moet altijd opnieuw gebeuren wanneer men niet slaagt in de eerste examenperiode.

      ECTS Fundamentals of Virtual and Augmented Reality (B-KUL-H0O60A)

      3 ECTS English 24 First termFirst term Cannot be taken as part of an examination contract

      Aims

      This course introduces the fundamental concepts which underpin immersive Virtual Reality. Students will learn about the theoretical and practical issues involved in the design, understanding, and improvement of Virtual Reality experiences.
      After following this course, students will be able to:

      • Describe and understand the fundamental algorithms supporting 3D Interaction in immersive Virtual Reality and the cognitive concepts involved in egocentric Virtual Reality.
      • Design novel 3D User Interfaces for interacting with Virtual Environments, and how to critically evaluate them.
      • Understand how to study and affect user behaviour in Virtual Environments.
      • Use the most recent and industry standard hardware and design environments for Virtual Reality.
      • Gain a critical overview of the core challenges behind recent research trend in Virtual Reality.

      Previous knowledge

      Programming of small and medium-sized software applications, as typically offered in an academic bachelor majoring in computer science or informatics. At KU Leuven, this implies the students has followed either the academic bachelor engineering science majoring in computer science, or the academic bachelor informatics. For other programs, pleae contact the professor.

      Is included in these courses of study

      Onderwijsleeractiviteiten

      Fundamentals of Virtual and Augmented Reality: Lecture (B-KUL-H0O60a)

      3 ECTS : Lecture 24 First termFirst term

      Content

      Introduction

      • The “Reality-Virtuality” continuum
      • Virtual Reality hardware
      • Virtual Environments

       

      3D Interaction

      • Fundamental tasks of 3D Interaction (Selection, Manipulation)
      • “Supernatural” vs “natural” interaction
      • Quantitative evaluation

       

      Presence

      • Immersion and presence
      • Measurement and evaluation of presence
      • Behavioural metrics
      • Cybersickness

       

      Locomotion in Immersive Virtual Reality

      • Natural Walking
      • Redirection Techniques
      • Subtle vs Overt methods
      • Other locomotion techniques

       

      Embodiment

      • Virtual Avatars
      • Conversational agents
      • Body ownership
      • Social VR

       

      Advanced interfaces for Virtual Reality

      • Haptic devices
      • Passive Haptics
      • Multi-sensory interaction

       

      Mixed Reality

      • Augmented Reality
      • Cross-Reality
      • Social Presence

       

      Virtual Reality Development

      • Unity/Unreal
      • VR development workflow
      • Fundamental concepts of 3D development
      • Design of Virtual Environments
      • Fundamental concepts of 3D animation

       

      Virtual Reality Research Methods

      • User Study Design
      • Statistical Methods (possible overlap with FHCI)

       

      Recent trends in Virtual Reality research

       

      Evaluatieactiviteiten

      Evaluation: Fundamentals of Virtual and Augmented Reality (B-KUL-H2O60a)

      Type : Exam during the examination period
      Description of evaluation : Written
      Type of questions : Open questions

      Explanation

      A resit takes place under the same modalities as a first exam.