“OntoDebug” – a development of the Applied Informatics in Klagenfurt

Artificial intelligence systems — for instance, in biomedicine — are often based on knowledge bases, which store
expert knowledge in machine readable form. Unfortunately, it is not uncommon that mistakes creep in while knowledge bases are created.
Such mistakes can have serious consequences, for example, if the system suggests a wrong medication for a patient. Finding such faults is, however, a very hard task, often just because of the sheer size of the knowledge bases.

For this reason, a team of researchers from the Department of Applied Informatics has developed the “OntoDebug” tool, which is used by people from all over the world. In an article that was recently published in the prestigious “Knowledge-Based Systems” journal, the usefulness of this tool could be scientifically validated by means of several user studies. In particular, it was shown that the effort neeed for the discovery of faults in knowledge bases is significantly reduced when OntoDebug is used.

For more information on OntoDebug, please check out here.

New cooperative FFG research project: AYUDO

The project AYUDO (Spanish: „I assist”) aims to support elderly or chronically ill people by digitizing their health data in order to be able to take early and regular measures to preserve or improve their health. The focus is on recording and supporting one’s own management of those factors that have a positive effect on physical and mental well-being and influence one’s own performance and resilience.

An integrated personal digital health record with health data from the medical and domestic environment currently does not exist in Austria.  AYUDO would like to realize exactly this and integrate already distributed stored digital health data, such as vital data, lifestyle data, wellbeing data or also medication, intake or findings data of an elderly or chronically ill person in the longer term in his/her ‘Personal Digital Health File’. This ‘collection’ should also be continuously supplemented as barrier-free as possible through new, intelligent services for personal health management.

Interoperability and data security play an important role in the architecture of the planned technical solution. Interfaces to user’s individual digital data sources should be flexibly adaptable. It should also be possible to supplement health data that is not digitally available as barrier-free as possible via suitable user interfaces.

In addition to conventional interaction models, natural language interaction models are also to be developed. The aim is to investigate the acceptance and security of these blended solutions for the AAL sector. End users will be strongly involved in development and evaluation activities.

AYUDO aims to increase the quality of life of elderly, chronically ill or multimorbid people by improving their self-assessment of their own state of health and self-prevention. If desired, access rights to AYUDO services can also be transferred to the social environment (care and nursing). We expect new findings and results in particular in the following areas:

  • use cases of a personal digital health record through new intelligent services;
  • application, acceptance and security of (blended) digital language assistance for AAL solutions;
  • helpful communication/visualization of health data for patients and caregivers;
  • flexible integration of individually already available, distributed, inhomogeneous, non-integrated and incomplete digitalized health data;

contact: Dr. Claudia Steinberger

project start: October 2019 – September 2022

project partners: AINF/AAU (coordination), ISYS/AAU, Groiss Informatics, FH Kärnten, Klinikum Klagenfurt

 

Offene Stelle: Wissenschaftlicher Mitarbeiter/ wissenschaftliche Mitarbeiterin (DoktorandIn)

Artificial Intelligence im Software Engineering

Im Rahmen des vom FWF geförderten Projekts „iDEOS – Interactive Spreadsheet Debugging“ ist die Stelle eines/r wissenschaftlichen Mitarbeiters/-in (DoktorandIn) (Laufzeit 3.5 Jahre, Beschäftigungsausmaß 75%) zu vergeben.

Im Projekt werden neue Verfahren zur automatisierten Fehlersuche in Programmen auf Basis von Methoden der künstlichen Intelligenz entwickelt und praktisch erprobt. Primäres Anwendungsziel der Forschungsarbeiten sind Spreadsheets, welche in vielen Bereichen als Grundlage für wichtige Entscheidungen dienen.

Die Stelle kann ab 1. September besetzt werden. Voraussetzungen für die Anstellung sind ein einschlägiges Studium (z.B. Informatik, Informationsmanagement) sowie ein guter Studienerfolg.

Das Projekt ist eine Kooperation zwischen der TU Graz und der Universität Klagenfurt. Die Anstellung erfolgt an der TU Graz.

Weitere Auskünfte erhalten Sie bei:

Prof. Dietmar Jannach (dietmar.jannach [at] aau.at)
Institut für Angewandte Informatik

Studierende gesucht – Diplom- / Master-Arbeit – Integration von Sunset/FFapl in JCrypTool

Integration von Sunset/FFapl in JCrypTool

JCrypTool (https://www.cryptool.org/de/jcryptool) ist ein modernes, mächtiges und leicht erlernbares eLearning Werkzeug für das (Selbst-)Studium von Kryptographie. Das System ist plugin-basiert, und bietet per Menü Zugriff auf eine Vielzahl kryptographischer Algorithmen, deren Funktionsweise und Verhalten schnell und leicht anhand eigener Beispiele untersucht und verstanden werden kann.

Sunset/FFapl[1] ist eine integrierte Entwicklungsumgebung, welche der schnellen Implementierung von kryptographischen Basismechanismen dient. Hierfür wurde die Programmiersprache „FFapl“ (Finite Field Application Language) geschaffen, welche kryptographisch relevante Strukuren (Restklassengruppen, Ringe, endliche Körper) als first-class Datentypen unterstützt, wodurch der sonst übliche Rückgriff auf Bibliotheken hinfällig wird. Die Manipulation von Daten geschieht unabhängig vom Typ in der gewohnten Infix-Notation (etwa Division in endlichen Körpern, Addition von Punkten auf elliptischen Kurven[2], o.ä.).

Funktionalitäten der Erweiterung im Einzelnen:

  • Einbindung des Sunset/FFapl Skript-Interpreters in JCrypTool
  • Konzeptionierung und Implementierung von Ein- und Ausgabefunktionen für Benutzer/innen Eingaben.

Das Sunset/FFapl System ist unter GPL-3 lizensiert und frei verfügbar in github[3]. Die Aufgabenstellung besteht primär in der Integration des Skript-Interpreters für FFapl in JCrypTool; eine Integration von „Sunset“ als Entwicklungsumgebung für die FFapl Sprache ist nach Maßgabe der Möglichkeiten möglich.

Der Kreativität sind keine Grenzen gesetzt. Der/m Studierenden steht es nach Absprache mit dem Betreuer frei, das Funktionen-Repertoire der Software ggf. zu erweitern. Das Projekt ist in enger Kooperation mit der JCrypTool Community abzuwickeln, d.h. der ständige Kontakt und Austausch mit der Community (insbes. Prof. Dr. Bernhard Esslinger, Universität Siegen) ist ausdrücklich erwünscht; die Betreuung der Master-Arbeit an der Universität Klagenfurt übernimmt Prof. Dr. Stefan Rass.

Projektverlauf und Aufgaben:

  • Einarbeitung in JCrypTool und Sunset/FFapl
  • Konzeption der Software und Erweiterungen
  • Implementierung, Beschreibung und Tests

Rahmenbedingungen:

  • Projektstart: Ab sofort!
  • Projektende: 6-8 Monate nach Beginn (excl. Einarbeitungszeit)

Voraussetzungen:

  • Ausgezeichnete Kenntnisse der Programmiersprache Java
  • (programmiertechnische) Kreativität

Ansprechpartner und Betreuer:

Literatur

  • O. Ortner: Eine Umgebung zum vereinfachten Prototyping von Krypto-Verfahren, Master-Arbeit, Universität Klagenfurt, 2012.
  • Rass, J. Winkler: Computer Aided Teaching of Elliptic Curve Cryptography, Proc. of the 17th Int. Conference on Interactive Collaborative Learning, ICL2014, ISBN 978-1-4799-4438-5, pp. 180-175.
  • Sunset/FFapl github repository: https://github.com/stefan-rass/sunset-ffapl

 

Studierende gesucht – Diplom- / Master-Arbeit – Verifiable Secret Sharing in JCrypTool

Verifiable Secret Sharing in JCrypTool

JCrypTool (https://www.cryptool.org/de/jcryptool) ist ein modernes, mächtiges und leicht erlernbares eLearning Werkzeug für das (Selbst-)Studium von Kryptographie. Das System ist plugin-basiert, und bietet per Menü Zugriff auf eine Vielzahl kryptographischer Algorithmen, deren Funktionsweise und Verhalten schnell und leicht anhand eigener Beispiele untersucht und verstanden werden kann.

Ziel der Master-Arbeit ist die Einbindung einer bestehenden Implementierung des verifiable Secret Sharing (VSS) Verfahrens von Gennaro, Rabin und Rabin, sowie den dafür benötigten Verfahren wie Committments in JCrypTool. Aufbauend auf der Implementierung[1] soll Nutzer/innen ermöglicht werden, einfache Multi-Party Computations (MPC) selbst zu implementieren, um deren Korrektheit und Sicherheit zu verfizieren. Aktuelle Angriffsmethoden auf Multi-Party Protokolle, insbesondere die sog. Chosen-Instruction Attack[2] (eine Form des Seitenkanal-Angriffs), sollen zu Demonstrations-zwecken in JCrypTool konzeptioniert und implementiert werden.

Funktionalitäten der Erweiterung im Einzelnen:

  • Einbindung von VSS in JCrypTool
  • Unterstützung von Multy-Party Computation
  • Konzept und ggf. Umsetzung von Chosen-Instruction Attacks auf MPC
  • Optional: Visualisierung für MPC.

Eine Java-Implementierung des VSS Verfahrens von Gennaro, Rabin und Rabin, einschließlich eines Skript-Interpreters für Multi-Party Computation existiert bereits[1], und soll in JCrypTool integriert werden. Die Aufgabenstellung umfasst daher sowohl einen integrativen Teil (bzgl. der Einbindung bestehender Systeme), als auch einen Teil selbstständiger Entwicklung (bzgl. der Simulation von Chosen-Instruction Side-Channel Angriffen).

Der Kreativität sind keine Grenzen gesetzt. Der/m Studierenden steht es nach Absprache mit dem Betreuer frei, das Funktionen-Repertoire der Software ggf. zu erweitern. Das Projekt ist in enger Kooperation mit der JCrypTool Community abzuwickeln, d.h. der ständige Kontakt und Austausch mit der Community (insbes. Prof. Dr. Bernhard Esslinger, Universität Siegen) ist ausdrücklich erwünscht; die Betreuung der Master-Arbeit an der Universität Klagenfurt übernimmt Prof. Dr. Stefan Rass.

Projektverlauf und Aufgaben:

  • Einarbeitung in JCrypTool und den VSS Prototyp[1]
  • Konzeption der Software und Erweiterungen
  • Implementierung, Beschreibung und Tests

Rahmenbedingungen:

  • Projektstart: Ab sofort!
  • Projektende: 6-8 Monate nach Beginn (excl. Einarbeitungszeit)

Voraussetzungen:

  • Ausgezeichnete Kenntnisse der Programmiersprache Java
  • Kenntnisse der Kryptographie (secret sharing und MPC)
  • (programmiertechnische) Kreativität

Ansprechpartner und Betreuer:

Literatur

  • Pachatz: Implementation and Security Analysis of Secret Sharing Protocols, Master-Arbeit, Universität Klagenfurt, 2018.
  • Rass, P. Schartner: On the Security of a Universal Cryptocomputer The Chosen Instruction Attack, IEEE Access, 2016, 1, DOI: 10.1109/ACCESS.2016.2622724

Studierende gesucht – Softwarepraktikum – Virulentes Postscript File

Virulentes Postscript File

Digitale Signaturen sind prinzipiell auf jeder Form von Datei möglich, sichern im Allgemeinen jedoch lediglich die Unverändertheit der Datei an sich, nicht jedoch die Integrität der Inhalte, welche die Datei ggf. bei Anzeige in einem geeigneten Viewer erzeugt.

Postscript ist (ähnlich wie PDF) eine Seitenbeschreibungssprache, welche abhängig vom Kontext ihrer Anzeige durchaus unterschiedliche Texte hervorbringen kann, jenachdem welche Bedinungen der Postscript-Code auf dem System vorfindet, wo er angezeigt wird.

Dies führt zu dem möglichen Angriff, ein digital signiertes Postscript Dokument so zu gestalten, dass der angezeigte Text – trotz Signatur – veränderbar ist, da er dynamisch während der Anzeige erzeugt wird, die signatur sich jedoch nur auf den anzeigenden Code, und nicht auf dessen Ausgabe bezieht.

Ziel des Software-Praktikums ist die Schaffung eines Demonstrators, welcher genau diese Problematik live demonstrieren lässt. Im Einzelnen soll ein Postscript-File und Demonstrations-Skript erzeugt werden, welches folgende Eigenschaften erfüllt:

  • Abfrage lokaler Bedingungen an das anzeigende System. Konkret soll auf das Vorhandensein gewisser Dateien, Verzeichnisse, Pfade, o.ä. innerhalb des Postscript Codes geprüft und geeignet (unterschiedlich) reagiert werden können.
  • Möglichkeit, wenigstens zwei Versionen des gleichen Textes innerhalb des Postscript Dokuments zu verankern, und abhängig von der vorab geprüften Bedingung unterschiedlich anzuzeigen.
  • Anbringen einer (standardisierten) digitalen Signatur, und Demonstration der Veränderbarkeit des Textes, trotz verifizierbarer digitaler Signatur.

Hinweis: Für die Umsetzung des Projekts sind keine Kenntnisse über Kryptographie erforderlich; der Mechanismus der digitalen Signatur soll explizit in vorhandener Form, d.h. über kommerziell oder frei verfügbare Software-Werkzeuge genutzt werden.

Der Kreativität bei der Umsetzung sind keine Grenzen gesetzt. Das Projekt kann als Software-Praktikum in einem Team von 2-3 Personen abgewickelt werden.

Projektverlauf und Aufgaben:

  • Einarbeitung in die Postscript Sprache (im erforderlichen Umfang)
  • Konzeption des Dokuments und des Demo-Skripts
  • Implementierung und Demonstration

Rahmenbedingungen:

  • Projektstart: Ab sofort!
  • Projektende: 6-8 Monate nach Beginn (excl. Einarbeitungszeit)

Voraussetzungen:

  • Gute Programmierkenntnisse
  • Grundkenntnisse der angewandten Kryptologie und der linearen Algebra
  • Kreativität

Ansprechpartner und Betreuer:

 

Studierende gesucht – Softwarepraktikum/Praxissemester AINF – Simulation of Critical Infrastructures

Simulation of Critical Infrastructures

Kritische Infrastrukturen sind Systeme, von denen das Bestehen der Gesellschaft wesentlich abhängt, etwa Stromversorgung, Wasserversorgung, Transport, Gesundheitssysteme, Kommunikation, u.v.m.

Diese Systeme stehen in starker wechselseitiger Abhängigkeit, und Vorfälle in oder Ausfälle eines Teilsystems können weitreichende Folgen für nachgelagerte (abhängige) Infrastrukturen besitzen (sog. cascarding effects).

Im (EU-geförderten) SAURON Projekt werden kritische Infrastrukturen, genauer deren Wechselwirkung, modelliert und simuliert, um mögliche Schad-Szenarien wie etwa einen europaweiten Blackout oder ähnliche Möglichkeiten abzuschätzen, sodass rechtzeitig Maßnahmen getroffen werden können.

Das Projekt kann wahlweise als Softwarepraktikum, Praxissemester oder als Vorbereitung auf eine (aufbauende) Masterarbeit durchgeführt werden. Ziel ist die Modellierung eines Netzwerkes von kritischen Infrastrukturen auf Grundlage öffentlich verfügbarer Daten über die Versorgungsnetzwerke europäischer Staaten (also etwa die Abhängigkeit zwischen Wassernetz und Stromnetz eines Landes).

Der zu entwickelnde Prototyp soll hierbei folgende Aufgaben bzw. Funktionen erfüllen:

  • bestehende Datenbestände über Versorgungsnetzwerke als Eingabe nutzen können (große Graphen, die in standardisierten Dateiformaten vorliegen),
  • einfache Spezifikation von Abhängigkeiten zwischen mehreren Versorgungsnetzen
  • Aufbereitung der Daten für die Übergabe an eine bestehende Simulationssoftware (des Austrian Institute of Technology).

Hinweis: Die Umsetzung dieser Aufgaben erfolgt in enger Zusammenarbeit mit dem Austrian Institute of Technology (Niederlassung im Lakeside Park).

Der Kreativität bei der Umsetzung sind keine Grenzen gesetzt. Das Projekt kann als Software-Praktikum in einem Team von 2-3 Personen abgewickelt werden.

Projektverlauf und Aufgaben:

  • Einarbeitung in die vorhandenen Simulationsmodelle und Utility-Netzwerke
  • Spezifikation der Software
  • Implementierung eines Interfaces für die vorhandene Simulationskomponente

Rahmenbedingungen:

  • Projektstart: Ab sofort!
  • Projektende: 6-8 Monate nach Beginn (excl. Einarbeitungszeit)

Voraussetzungen:

  • Freude am Programmieren
  • Grundkenntnisse der Graphentheorie und endlicher Automaten
  • Kreativität

Ansprechpartner und Betreuer:

 

Papers SEARCHED: Workshop on Epistemic Extensions of Logic Programming

Wolfgang Faber and Michael Morak organize the first Workshop on Epistemic Extensions of Logic Programming, which will be held at the International Conference on Logic Programming in late September 2019 in Las Cruces, New Mexico. Submit your papers by 10 July 2019!

https://www.semsys.aau.at/events/eelp2019/

New research project on spreadsheet errors (FWF / iDEOS)

Spreadsheets based on Microsoft Excel are omnipresent in most organizations. Errors in these spreadsheets can however be highly problematic and a number of examples exist where wrong calculations led to severe financial loss for companies. A new joint project between researchers of AAU and TU Graz will address these problems and develop novel means that help users to detect and remove errors from spreadsheets.

The research project “Interactive Spreadsheet Debugging (iDEOS)” is funded by the Austrian Science Fund (FWF) and will be led by Prof. Dietmar Jannach of the Department of Applied Informatics.

More information about debugging spreadsheets can be found in this research article.

We are looking for a doctoral student (75%) and a postdoctoral researcher (100%). Please contact Prof. Jannach in case you are interested. The project will last 3.5 years.

Job Announcement: PreDoc Scientist (f/m)

The Department of Applied Informatics (Research Group Adaptive and Networked Production Systems) invites applications for the position of an

PreDoc Scientist (f/m) (in German: Universitätsassistent/in)

 

The tasks and responsibilities of the position include:

  • Participation in research and teaching activities of the Research Group Adaptive and Networked Production Systems
  • Independent research with the goal of Doctoral Promotion within the period of appointment
  • Dedicated collaboration in administrative and organizational tasks of the department
  • Project collaboration with academic and industrial partners of the research group
  • Participation in public relations activities of the department and faculty

Required Qualifications:

  • Completed Master’s or Diploma studies with substantial focus on Informatics (e.g., in Informatics, Business Information Systems, Information Management or Data Science) at a domestic or foreign higher education institution
  • Fluency in spoken and written English
  • Basic knowledge and practical experience in one or more of the following areas:

Declarative Problem Solving

Knowledge Representation and Reasoning

Combinatorial Search and Optimization

Constraints and Preferences

Computational Complexity

Planning and Scheduling

Data Mining and Machine Learning

Algorithms and Implementation

Additional Desired Qualifications:

  • Good study performance
  • First scientific publication(s) (in addition to the Master’s or Diploma thesis)
  • International and practical experience specific to the position
  • Social and communicative competences
  • Teaching experience and didactic competence

 

Applications with the customary documents are to be submitted online until 12 June 2019 by pressing the button „Apply for this position“ at the bottom of the announcement indicating reference code 375/19 on jobs.aau.at.