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1a5e5f2246
@ -6,8 +6,14 @@
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| **Ausgabestelle** | Institute for Data Analysis, Artificial Intelligence, Visualization, and Simulation (DAViS) |
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| **Geltungsbereich** | Departement |
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| **Klassifizierung** | Nicht klassifiziert |
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| **Version** | 2.0.0 |
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| **Ausgabedatum** | 2026 (Neufassung) |
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| **Version** | 2.1.0 |
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| **Ausgabedatum** | 8. September 2026 (Inhalte an die ausgelieferten Vorlesungen 1–14 angeglichen) |
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> **Hinweis:** Dies ist die **Kurzfassung**. Die ausführliche Fassung mit Phasenlogik,
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> Meilenstein-Tabelle und Literaturapparat ist `Modulbeschreibung_AISE502_v3_2026.md`
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> (Version 3.1.0) mit dem zugehörigen Confluence-Export. Beide Fassungen beschreiben denselben
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> Kurs; massgeblich für den Sitzungsplan ist die eingereichte Semesterinformation
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> (`semesterinformation_HS26_AISE502_AIinSE2.xlsx`).
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@ -28,32 +34,38 @@ Das Modul "AI in Software Engineering II" stellt das **Software Engineering gros
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Systeme** in den Mittelpunkt und behandelt Künstliche Intelligenz als integralen Bestandteil
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moderner Softwarearchitekturen. Aufbauend auf den Grundlagen aus "AI in Software
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Engineering I" (LLMs, Prompting, RAG, Clean Code, erste Agenten-Konzepte) verschiebt sich
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der Fokus von der *einzelnen AI-Funktion* hin zum *Entwurf vollständiger, verteilter
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Software-Systeme*, in denen AI-Komponenten zur Laufzeit mitarbeiten.
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der Fokus von der *einzelnen AI-Funktion* hin zum *Entwurf vollständiger Software-Systeme*,
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in denen AI-Komponenten zur Laufzeit mitarbeiten.
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Der Kurs ist **architektur-zentriert** (verankert in Sommerville, *Modernes Software-Engineering*)
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und folgt der Leitfrage: *Wie entwerfe, begründe und betreibe ich die Struktur eines
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Software-Systems so, dass es seine Qualitätsattribute erfüllt und über Jahre wartbar bleibt –
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Der Kurs ist **architektur-zentriert** und folgt einem eigenen, englischsprachigen
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Vorlesungsskript: *"A Theory of Architecture--Application Fit"*. Dieses entwickelt eine
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messbare Entscheidungstheorie der Softwarearchitektur -- Architektur als Menge schwer
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umkehrbarer, qualitätsgetriebener Entscheidungen, getroffen durch den systematischen Abgleich
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von **Anforderungsprofilen** (zehn Anwendungsklassen) und **Fähigkeitsprofilen** (sieben
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Architektur-Patterns) über **zwölf gemeinsame Profildimensionen**, dokumentiert in einem ADR
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und über den Lebenszyklus empirisch überprüft (Fitness Functions, DORA-Metriken).
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Die Leitfrage lautet: *Wie entwerfe, begründe und betreibe ich die Struktur eines
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Software-Systems so, dass es seine Qualitätsattribute erfüllt und über Jahre wartbar bleibt --
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auch dann, wenn einzelne Komponenten nicht-deterministisch, fehlbar und kostenintensiv sind?*
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Künstliche Intelligenz erscheint dabei in **zwei gleichwertigen Rollen**, die durchgängig
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miteinander verwoben werden:
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Künstliche Intelligenz erscheint dabei in **zwei gleichwertigen Rollen**:
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- **AI als Werkzeug zum Bauen (Achse A):** Studierende setzen moderne agentische
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Entwicklungswerkzeuge (z.B. Claude Code, Cursor, Agent-SDKs, MCP) produktiv, aber
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kritisch-reflektiert ein, um Architektur zu entwerfen, Code zu generieren, zu refactoren
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und zu reviewen.
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Entwicklungswerkzeuge produktiv, aber kritisch-reflektiert ein -- auf Basis der empirischen
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Evidenz (randomisierte Studien mit positiven wie negativen Befunden), mit
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Architektur-Dokumentation als Agenten-Kontext und Fitness Functions als Leitplanken.
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- **AI als Komponente im System (Achse B):** Studierende entwerfen Architekturen, in denen
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ein oder mehrere AI-Agenten als Laufzeit-Bausteine wirken, und lernen, diese
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nicht-deterministischen Komponenten *engineering-tauglich* zu machen – also testbar,
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beobachtbar, robust, skalierbar und bezahlbar.
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||||
LLM-, ML- und Optimierungskomponenten als Laufzeit-Bausteine wirken, und machen diese
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||||
nicht-deterministischen Komponenten *engineering-tauglich* -- gekapselt (Gateway, Ports),
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||||
asynchron integriert, beobachtbar, getestet (Eval-Harness) und abgesichert (Ontologie-Guard).
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||||
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||||
Den verbindenden roten Faden bildet die Erkenntnis, dass die ingenieurmässige Disziplin, die
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||||
man zum **Bauen mit** AI benötigt, dieselbe ist wie jene, die man zum **Einbetten von** AI
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benötigt. Durch ein durchgehendes Gruppenprojekt – eine verteilte, AI-gestützte
|
||||
Portfolio-Analyse-Plattform – wenden die Studierenden den gesamten Architektur- und
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||||
Engineering-Bogen praktisch an und erleben unmittelbar, wo der Umgang mit
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nicht-deterministischer AI das System-Engineering herausfordert.
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||||
Den verbindenden roten Faden bildet die Erkenntnis (Annahme A6 der Theorie), dass die
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ingenieurmässige Disziplin, die man zum **Bauen mit** AI benötigt, dieselbe ist wie jene, die
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man zum **Einbetten von** AI benötigt: AI erweitert den Qualitätsattributraum, ändert aber die
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||||
Methode nicht. Durch ein durchgehendes Gruppenprojekt -- eine modulare, AI-gestützte
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||||
Portfolio-Analyse-Plattform -- wenden die Studierenden den gesamten Architektur- und
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||||
Engineering-Bogen praktisch an.
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Das Verhältnis von klassischem Software Engineering zu AI-spezifischen Techniken beträgt
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etwa **60 % zu 40 %**.
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@ -69,65 +81,73 @@ etwa **60 % zu 40 %**.
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Nach erfolgreichem Abschluss dieses Moduls sind die Studierenden in der Lage:
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1. **Software-Architektur entwerfen und begründen:**
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||||
- Architektur als Summe schwer umkehrbarer Entscheidungen verstehen und diese
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dokumentieren (Architecture Decision Records, C4-Sichten).
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||||
- Qualitätsattribute (Wartbarkeit, Skalierbarkeit, Zuverlässigkeit, Performance,
|
||||
Sicherheit) als Treiber von Architekturentscheidungen einsetzen und Trade-offs
|
||||
analysieren.
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||||
- Architekturstile (modularer Monolith, Microservices, Event-Driven, Hexagonal/Ports &
|
||||
Adapters) kennen, vergleichen und situationsgerecht auswählen.
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||||
1. **Architektur als Entscheidungsproblem behandeln:**
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||||
- Architektur als Menge schwer umkehrbarer Entscheidungen verstehen und mit Rationale
|
||||
dokumentieren (Architecture Decision Records, C4-Sichten, ISO/IEC/IEEE 42010).
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||||
- Die zwölf Profildimensionen (ISO/IEC 25010:2023-verankert, je mit Antwortmass und
|
||||
Messinstrument) als gemeinsames Koordinatensystem anwenden.
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||||
2. **Verteilte Systeme robust gestalten:**
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||||
- Schnittstellen und Kontrakte zwischen Services entwerfen, versionieren und absichern.
|
||||
- Synchrone und asynchrone Kommunikationsmuster anwenden.
|
||||
- Resilienz-Patterns (Timeout, Retry, Circuit-Breaker, Bulkhead, Fallback) gegen
|
||||
unzuverlässige externe Abhängigkeiten einsetzen.
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||||
2. **Anforderungsprofile konstruieren:**
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||||
- Architektur-relevante Anforderungen als sechsteilige Qualitätsszenarien mit Antwortmass
|
||||
formulieren und über einen Utility Tree gewichten.
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||||
- Anwendungsklassen als Anforderungsprofile R(a) charakterisieren -- Gewichte,
|
||||
Workload-Shape und regulatorische Knock-out-Constraints.
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||||
|
||||
3. **AI als Systemkomponente integrieren:**
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||||
- AI-Komponenten hinter stabilen Schnittstellen kapseln (Anti-Corruption-Layer) und
|
||||
deterministische von nicht-deterministischen Systemteilen sauber trennen.
|
||||
- Multi-Agenten-Systeme als Architekturentscheidung konzipieren (Orchestrierungs-
|
||||
Topologien: Chain, Tree, Graph, Multi-Agent) und implementieren.
|
||||
- Domänenwissen (Ontologie) zugleich als Architektur-Vertrag und als Schutzmechanismus
|
||||
gegen Halluzinationen einsetzen.
|
||||
3. **Architektur-Patterns beherrschen und ihre Fähigkeitsprofile herleiten:**
|
||||
- Die sieben Patterns (Schichtenarchitektur, modularer Monolith, Hexagonal, Microservices,
|
||||
Event-Driven, Pipes-and-Filters, Serverless) mit Topologie, Ursprungsproblem, Taktiken
|
||||
und Fähigkeitsprofil C(p) erklären und vergleichen.
|
||||
- Open-Source-Referenzsysteme im Quellcode inspizieren und Engineering-Konsequenzen
|
||||
(Build, Test, CI/CD, Betrieb, Teamstruktur) ableiten.
|
||||
|
||||
4. **Qualität nicht-deterministischer Software sichern:**
|
||||
- Teststrategien (Testpyramide, TDD, Contract-Tests) für die deterministischen
|
||||
Systemteile anwenden.
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||||
- Eigene Evaluations-Harnesses für nicht-deterministische AI-Ausgaben aufbauen
|
||||
(LLM-as-Judge, Regression gegen Domänen-Axiome, gelabelte Referenzdaten).
|
||||
4. **Die Passung berechnen, begründen und verteidigen:**
|
||||
- Das dreistufige, nicht-kompensatorische Matching-Verfahren anwenden (Knock-out und
|
||||
Workload-Shape-Gate, Veto mit dokumentierten Mitigationen, ordinale Rangbildung mit
|
||||
Sensitivitätsanalyse) und die 7×10-Matrix als Explikationsmodell nutzen.
|
||||
- Hybride als Normalfall erkennen und Evolutionspfade planen (Strangler Fig).
|
||||
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||||
5. **AI-gestützte Software professionell bauen (Achse A):**
|
||||
- Moderne agentische Entwicklungswerkzeuge produktiv einsetzen und deren Ausgaben
|
||||
kritisch bewerten und verantworten.
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||||
5. **Verteilte Ränder robust gestalten:**
|
||||
- Schnittstellen und Kontrakte entwerfen und versionieren; synchrone und asynchrone
|
||||
Kommunikationsmuster situationsgerecht einsetzen.
|
||||
- Resilienz-Patterns (Timeout, Retry, Circuit-Breaker, Bulkhead, Fallback, Dead-Letter
|
||||
Queue, idempotenter Consumer) gegen unzuverlässige externe Abhängigkeiten einsetzen.
|
||||
|
||||
6. **Betreiben, skalieren und absichern:**
|
||||
- CI/CD, Deployment-Strategien und Observability (Logging, Metriken, Tracing) anwenden.
|
||||
- Token-Kosten, Latenz und Ressourcennutzung von AI-Komponenten messen und optimieren
|
||||
(Caching, Batching, Model-Routing).
|
||||
- Sicherheitsaspekte berücksichtigen, insbesondere Threat-Modeling und neue
|
||||
Bedrohungsklassen wie Prompt-Injection.
|
||||
6. **AI als Systemkomponente integrieren (Achse B):**
|
||||
- AI-Komponenten hinter stabilen Schnittstellen kapseln (Port, LLM-Gateway,
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||||
Anti-Corruption-Layer) und deterministische von nicht-deterministischen Systemteilen
|
||||
strikt trennen.
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||||
- Multi-Agenten-Systeme als Komposition klassischer Topologien konzipieren und ihre
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||||
Ökonomie bewerten; Domänenwissen (Ontologie) zugleich als Architektur-Vertrag und als
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||||
Halluzinations-Guard einsetzen.
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||||
- Eigene Eval-Harnesses aufbauen (Golden Sets, LLM-as-Judge, Domänen-Axiome) und als
|
||||
CI-Gate betreiben.
|
||||
|
||||
7. **Evolution und Wartbarkeit gewährleisten:**
|
||||
- Strategien zur Weiterentwicklung und Migration (z.B. Strangler-Fig) sowie evolutionäre
|
||||
Architektur mit Fitness Functions anwenden.
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||||
7. **Entscheidungen messbar machen, betreiben und weiterentwickeln:**
|
||||
- Jede Architekturentscheidung mit einem Messvertrag abschliessen: Fitness Functions in
|
||||
CI/CD (Modulgrenzen-Checks, Performance- und Token-Budgets), DORA-Metriken und
|
||||
Observability (Logging, Metriken, Tracing).
|
||||
- Token-Kosten und Latenz messen und optimieren (Caching, Batching, Model-Routing);
|
||||
Conway's Law und Team Topologies als dritte Passungsdimension berücksichtigen.
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||||
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||||
8. **Ethik und Verantwortung reflektieren:**
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||||
- Gesellschaftliche und ethische Implikationen AI-gestützter Systeme im sensiblen
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||||
Anwendungskontext (z.B. Finanzdaten) bewerten und verantwortungsbewusste Lösungen
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||||
entwickeln.
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8. **AI als Werkzeug professionell einsetzen sowie Ethik und Verantwortung reflektieren
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||||
(Achse A):**
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- Die empirische Evidenz zu AI-Coding-Werkzeugen differenziert bewerten und agentische
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Werkzeuge mit ADRs als Kontext und Tests als Leitplanken einsetzen; Ausgaben kritisch
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prüfen und verantworten.
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||||
- Gesellschaftliche, regulatorische (EU AI Act) und ethische Implikationen im sensiblen
|
||||
Anwendungskontext Finanzdaten bewerten; neue Bedrohungsklassen (Prompt Injection,
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||||
OWASP LLM Top 10) im Threat-Modeling berücksichtigen.
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### Leistungsnachweis
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| Anteil | Komponente |
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|---|---|
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| 50 % | Praxisprojekt (verteilte AI-gestützte Plattform, Gruppenarbeit) |
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| 50 % | Schriftliche Prüfung (Schwerpunkt: Architektur-Reasoning und Trade-off-Analyse, keine reine Faktenabfrage) |
|
||||
| 50 % | Praxisprojekt (modulare AI-gestützte Plattform, Gruppenarbeit) -- Requirements-Dossier (A1, Woche 3), Architektur-Dossier mit ADR und Messvertrag (A2, Woche 7), Implementierung, Abschlusspräsentation mit Architektur-Verteidigung (A3, Woche 14) |
|
||||
| 50 % | Schriftliche Modulschlussprüfung, 60 Minuten, open book (Skript und eigene Unterlagen in Papierform), closed internet -- Schwerpunkt: Architektur-Reasoning und Trade-off-Analyse, keine reine Faktenabfrage |
|
||||
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### Unterrichtssprache
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Deutsch mit englischen Unterlagen und Papern.
|
||||
Deutsch mit englischen Unterlagen und Papern (Skript, Folien, Übungen und Prüfung in Englisch).
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### Eingangskompetenzen
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@ -139,129 +159,178 @@ Grundlagen in Statistik und maschinellem Lernen.
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## Inhalte
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Der Kurs umfasst 14 Sitzungen. Das klassische, architektur-zentrierte Software Engineering
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bildet die Substanz (~60 %). AI wird in zwei Rollen eingewoben: als kurze **AI-Linse** an jedem
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||||
SE-Thema (AI illustriert das jeweilige SE-Konzept) sowie in zwei **eigenen Fokus-Einheiten** für
|
||||
genuin neue Themen (Agenten-Architektur, Evaluation). Ein durchgehendes Projekt verschränkt
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||||
beide Achsen.
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Der Kurs umfasst **14 Sitzungen zu je 4 Lektionen**, dem Vorlesungsskript (Teile I--V) folgend.
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||||
Das klassische, architektur-zentrierte Software Engineering bildet die Substanz (~60 %); AI
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erscheint als kurze **AI-Linse** an den einzelnen Themen sowie in zwei eigenen Sitzungen zur
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||||
AI-Dimension (Sitzungen 12 und 13). Ein durchgehendes Projekt verschränkt beide Achsen.
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**Wochen 1--7** sind Designphase (2 L Vorlesung + 2 L Übung), **Wochen 8--13**
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Implementierungsphase (3 L Vorlesung + 1 L Standup/Coaching), **Woche 14** Synthese und
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||||
Präsentationen (1 L + 3 L).
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**1. Was ist Software-Architektur?**
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- Inhalte: Architektur vs. Design vs. Implementierung; Architektur als begründete
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Entscheidungen; Architecture Decision Records (ADR); C4-Sichten; Stakeholder.
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- AI-Linse (A): Ein Agent erstellt ADR-Entwürfe – der Mensch verantwortet die Entscheidung.
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||||
- Projekt: Domäne und Vision; Setup der Entwicklungswerkzeuge.
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||||
**1. Das Entscheidungsproblem und das Framework** *(Teil I)*
|
||||
- Inhalte: Vier Produktionssysteme, zwei Fakten (Stack Overflow, Monzo, Segment, Prime Video);
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||||
Architektur als schwer umkehrbare Entscheidungen; die fünf Framework-Elemente (R(a), C(p),
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||||
fit, ADR, Messvertrag); die Annahmen A1--A6; ADR/MADR und C4.
|
||||
- AI-Linse (A): Ein Agent erstellt ADR-Entwürfe -- der Mensch verantwortet die Entscheidung.
|
||||
- Projekt: Kickoff -- Teams, Repository und Werkzeug-Setup, Domänenverständnis,
|
||||
Ontologie-Skizze, rohe Stakeholder-Wünsche.
|
||||
|
||||
**2. Qualitätsattribute als Architektur-Treiber**
|
||||
- Inhalte: Funktionale vs. nicht-funktionale Anforderungen; Wartbarkeit, Skalierbarkeit,
|
||||
Zuverlässigkeit, Performance, Sicherheit; NFRs messbar machen (Szenarien, Fitness Functions).
|
||||
- AI-Linse (B): Nicht-Determinismus, Latenz und Kosten als neue Qualitätsattribute von
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||||
AI-Komponenten.
|
||||
- Projekt: Qualitätsszenarien definieren.
|
||||
**2. Das Koordinatensystem: zwölf Profildimensionen** *(Teil I)*
|
||||
- Inhalte: Die zwölf Dimensionen mit Antwortmass und Messinstrument; ISO/IEC 25010:2023 als
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||||
Vokabular; ASR und Quality Attribute Workshop; sechsteilige Qualitätsszenarien; Utility Tree
|
||||
→ Gewichte; R(a) aus Gewichten, Workload-Shape und Constraints.
|
||||
- AI-Linse (B): Nicht-Determinismus, Latenz und Kosten als Dimension D12 der AI-Integrierbarkeit.
|
||||
- Projekt: Requirements-Workshop I -- Qualitätsszenarien mit Antwortmass, Utility Tree beginnen.
|
||||
|
||||
**3. Strukturieren im Kleinen: Kopplung & Kohäsion**
|
||||
- Inhalte: Kopplung und Kohäsion als zentrale Metriken; Modularität; Richtung von
|
||||
Abhängigkeiten.
|
||||
- AI-Linse (B): Adapter/Facade um ein LLM als Anti-Corruption-Layer.
|
||||
- Projekt: Domänenmodell (Vertiefung des Stoffs aus AISE501).
|
||||
**3. Nachfrage, Angebot, Passung: das formale Modell** *(Teil I)*
|
||||
- Inhalte: C(p) über Taktiken; das dreistufige, nicht-kompensatorische Matching-Verfahren am
|
||||
Mini-Match des Kursprojekts (C10 gegen L, MM, MS); warum keine gewichtete Summe;
|
||||
ADR/MADR mit Messvertrag als Abschluss.
|
||||
- AI-Linse (A/B): Der LLM-Provider hinter einem Port; ein Agent entwirft den MADR, ein Mensch
|
||||
zeichnet ihn.
|
||||
- Projekt: Requirements-Workshop II -- R(Plattform) finalisieren, Ontologie als Vertrag.
|
||||
**Abgabe A1 (Ende Woche 3).**
|
||||
|
||||
**4. Design Patterns als Architektur-Vokabular**
|
||||
- Inhalte: Relevante GoF-Patterns (Strategy, Adapter, Observer, Factory, Facade) im
|
||||
Architekturkontext; Abgrenzung Prinzip vs. Struktur.
|
||||
- AI-Linse (A): Ein Agent schlägt Patterns/Refactorings vor; Studierende prüfen die
|
||||
resultierende Kopplung.
|
||||
- Projekt: Ontologie als Vertrag formalisieren.
|
||||
**4. Patterns I: ein Deployable** *(Teil II)*
|
||||
- Inhalte: Schichtenarchitektur, modularer Monolith, Hexagonal/Ports-and-Adapters -- je
|
||||
Ursprungsproblem, Topologie, Architecture Quantum, Fähigkeitsprofil, Anti-Patterns;
|
||||
Modulgrenzen als CI-Gegenstand (Spring Modulith, import-linter, ArchUnit, Packwerk).
|
||||
- AI-Linse (B): Der Port als Anti-Corruption-Layer, der die LLM-Komponente austauschbar macht.
|
||||
- Projekt: Architekturstudium I -- healthchecks (Django), Apache Fineract und Cosmic Python im
|
||||
Code; C4-Kontext- und Container-Entwurf.
|
||||
|
||||
**5. Architekturstile**
|
||||
- Inhalte: Modularer Monolith, Microservices, Event-Driven Architecture, Hexagonal/Ports &
|
||||
Adapters; Auswahlkriterien; Conway's Law und Team-Topologien.
|
||||
- AI-Linse (B): Welcher Stil eignet sich, wenn eine Komponente ein Agent ist?
|
||||
- Projekt: Architektur aus der Ontologie ableiten (Bounded Contexts → Services).
|
||||
**5. Patterns II: verteilte Topologien** *(Teil II)*
|
||||
- Inhalte: Microservices und Event-Driven Architecture; Sagas vs. ACID; der verteilte Monolith;
|
||||
Broker- vs. Mediator-Topologie; die sieben Resilienz-Grundmuster; Fallstudien (Netflix,
|
||||
Uber DOMA, Monzo, Segment-Rückbau).
|
||||
- AI-Linse (B): Ein LLM-Aufruf als unzuverlässiger Remote-Call; Queues absorbieren Latenz,
|
||||
Rate-Limits und Ausfälle.
|
||||
- Projekt: Architekturstudium II -- Ränder entwerfen (Ingestion-Queue, Resilienz gegen
|
||||
API-Ausfall), Service-Kontrakte skizzieren, Matrix-Vorfilter.
|
||||
|
||||
**6. Verteilte Systeme I: Schnittstellen und Kontrakte**
|
||||
- Inhalte: API-Design, Kontrakte, Versionierung; synchrone vs. asynchrone Kommunikation.
|
||||
- AI-Linse (B): Ein LLM-Aufruf als unzuverlässiger Remote-Call.
|
||||
- Projekt: Walking Skeleton – Services und ein minimaler Agent laufen.
|
||||
**6. Patterns III: Batch und Serverless, Verallgemeinerung -- und die eigene Klasse C10**
|
||||
*(Teil II; Teil III)*
|
||||
- Inhalte: Pipes-and-Filters/Batch und Serverless/FaaS; Stepping Back -- Architecture Quantum,
|
||||
"Partitioning beats distribution", konsolidierte Fähigkeitstabelle, Ausblick
|
||||
Agenten-Orchestrierung; danach C10, die AI-native Advisory-Plattform (Klasse des Projekts)
|
||||
mit dem Spiegelpaar C1/C2 als Vorschau.
|
||||
- AI-Linse (B): Serverless und Pipelines als natürliche Heimat von Ingestion und Evaluation.
|
||||
- Projekt: **Der Match** -- drei Stufen für die eigene Plattform, Architekturentscheid,
|
||||
ADR-Entwurf.
|
||||
|
||||
**7. Verteilte Systeme II: Resilienz**
|
||||
- Inhalte: Resilienz-Patterns (Timeout, Retry, Circuit-Breaker, Bulkhead, Fallback);
|
||||
asynchrone Architektur, Queues, Backpressure.
|
||||
- AI-Linse (B): Guards und Fallbacks gegen Halluzination und API-Ausfälle.
|
||||
- Projekt: Resilienz gegen Ausfall externer Datenquellen einbauen.
|
||||
**7. Die Passung: drei Fälle, das Verfahren, die Matrix** *(Teil IV)*
|
||||
- Inhalte: Drei durchgerechnete Matches (C6 Shape-Gate, C1 Veto und Mitigationen, C2 ordinale
|
||||
Lesung mit Sensitivitätsanalyse); das Verfahren im Allgemeinen; die 7×10-Matrix lesen;
|
||||
Einführung des Messvertrags (Fitness Functions, DORA).
|
||||
- AI-Linse (A/B): Der Messvertrag als Betriebslizenz auch für agentisch erzeugten Code.
|
||||
- Projekt: Lösungsdesign finalisieren (Service-Schnitt, Kontrakte, Walking-Skeleton-Plan,
|
||||
Messvertrag mit Zahlen); **Design-Review-Gate**, **Abgabe A2 (Ende Woche 7)**.
|
||||
|
||||
**8. Fokus-Einheit: AI-Agenten als Architektur-Baustein**
|
||||
- Inhalte: Agent = Loop + Tools + State; Orchestrierungs-Topologien (Chain, Tree, Graph,
|
||||
Multi-Agent) als Architekturentscheidung; Tool-Use; Inter-Service-Kommunikation der Agenten.
|
||||
- Projekt: Orchestrierter Multi-Agent (2–3 Sub-Agenten über klare Kontrakte) – Pflichtteil.
|
||||
**8. Anwendungsklassen I: C1--C5** *(Teil III)*
|
||||
- Inhalte: Anwendungsklassen als ASR-Bündel; C1 Kernbanking, C2 Social/Content, C3 Back-Office,
|
||||
C4 ERP, C5 E-Commerce -- Herausforderungen mit Zahlen und Regulatorik, Anforderungsprofile
|
||||
und die reale Architekturwahl (LMAX vs. Monzo, Instagram, Shopify, Fineract).
|
||||
- AI-Linse (B): Die Latenzklasse, nicht die Genauigkeit, entscheidet über die Platzierung einer
|
||||
AI-Komponente; Agenten schlagen vor, deterministische Services entscheiden und buchen.
|
||||
- Projekt: Sprint 1 -- Walking Skeleton beginnen (MarketDataService, minimaler ResearchAgent,
|
||||
stabile API).
|
||||
|
||||
**9. Qualität & Test I**
|
||||
- Inhalte: Teststrategie, Testpyramide, TDD, Contract-Tests; technische Schuld; Code Reviews.
|
||||
- AI-Linse (A): Ein Agent generiert Tests; Studierende bewerten Abdeckung und Qualität.
|
||||
- Projekt: Testabdeckung der deterministischen Services.
|
||||
**9. Anwendungsklassen II: C6--C9 und zehn Profile nebeneinander** *(Teil III)*
|
||||
- Inhalte: C6 Simulation/Batch, C7 DSS/BI, C8 IoT-Streaming, C9 Collaboration/Messaging;
|
||||
die dritte Konsistenzsemantik (Reproduzierbarkeit, Freshness-Kontrakt); zehn Profile
|
||||
nebeneinander mit fünf klassenübergreifenden Beobachtungen.
|
||||
- AI-Linse (B): Text-to-SQL nur auf der governierten semantischen Schicht; keine LLM-Aufrufe
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pro Event im Stream.
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- Projekt: Coaching; Walking Skeleton fertigstellen -- **Meilenstein: läuft End-to-End**.
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**10. Fokus-Einheit: Evaluation nicht-deterministischer Ausgaben**
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- Inhalte: Testen nicht-deterministischer Software; LLM-as-Judge; Regression gegen
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Domänen-Axiome und gelabelte Referenzdaten; Eval-Harness als Software-Engineering-Artefakt.
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- Projekt: Eval-Harness gegen Domänenregeln aufbauen.
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**10. Hybride, Evolution und das achtstufige Entscheidungsverfahren** *(Teil IV)*
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- Inhalte: Hybride als Normalfall; Fit als Funktion der Zeit; Migrationsstrategien
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(MonolithFirst, Strangler Fig, Sacrificial Architecture; Segment, Prime Video, Shopify);
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das achtstufige Verfahren an ADR-007; Matrix-Zeilenbegründungen.
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- AI-Linse (B): Die AI-Schicht als bewusst ersetzbare Sacrificial Architecture hinter einem Port.
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- Projekt: Coaching; deterministische Services (Performance, Risk, Optimization) mit exakten
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Tests gegen die Referenzvektoren.
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**11. DevOps und Betrieb**
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- Inhalte: CI/CD, Build-Reproduzierbarkeit, Deployment-Strategien (Blue/Green, Canary);
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Observability (Logging, Metriken, Tracing); Grundgedanke SRE.
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- AI-Linse (B): Token-Kosten und Latenz im Monitoring; Versionierung von Prompts und Modellen.
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- Projekt: CI/CD-Pipeline und Observability.
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**11. Der Messvertrag, Conway's Law und die Grenzen der Theorie** *(Teil IV)*
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- Inhalte: Fitness Functions in CI/CD (Taxonomie, drei Instrumentenfamilien); die vier
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DORA-Metriken und der Kopplungs-Befund; Kostenverlauf von Änderungen (Boehm vs. Menzies);
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Conway's Law und Team Topologies; sechs Grenzen der Theorie.
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- AI-Linse (A/B): Eval-Harness-Pass-Rate und Token-Budget als neue Fitness-Function-Typen mit
|
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alter Mechanik.
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- Projekt: Coaching; Resilienz auf allen externen Aufrufen, verifizierte Graceful Degradation
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-- **Meilenstein: deterministischer Kern vollständig getestet und resilient**.
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**12. Skalierung und Evolution**
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- Inhalte: Caching, Lasttests, Skalierungs-Patterns; Strangler-Fig-Migration; evolutionäre
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Architektur und Fitness Functions.
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- AI-Linse (B): Model-Routing, Caching und Batching als Skalierungs-Patterns.
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- Projekt: Lasttest und Optimierung; Kür: autonome Agenten / Self-Repair-Loops.
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**12. AI-Dimension I: Achse A -- Evidenz und Konsequenzen; Achse B -- Grundlagen** *(Teil V)*
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- Inhalte: Zwei widersprüchliche RCTs (Copilot +55.8 % vs. METR −19 % samt Wahrnehmungslücke)
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||||
und ihre Auflösung; der Verifikations-Engpass; ADRs und Agenten-Instruktionsdateien als
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Kontrollschnittstelle; Achse B: der Sentiment-Call falsch und richtig verdrahtet, drei
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Komponententypen, LLM-Gateway-Referenzarchitektur, Eval-Harness-Grundlagen.
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- Projekt: Coaching; AdvisorAgent mit 2--3 Sub-Agenten hinter dem Gateway (Pflichtteil),
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Ontologie-Guard auf allen Insights aktiv.
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**13. Sicherheit**
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- Inhalte: Threat-Modeling, Secure-by-Design, Least Privilege, Defense in Depth.
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- AI-Linse (A/B): Prompt-Injection als neue Bedrohungsklasse; Security-Review mit AI-Unterstützung.
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- Projekt: Hardening des Systems.
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**13. AI-Dimension II: Bedrohungen, verschobene Matrix, Orchestrierung -- und Synthese** *(Teil V)*
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- Inhalte: OWASP LLM Top 10 und Prompt Injection als Architekturproblem; EU AI Act als
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Knock-out-Constraint; die fünf Zellverschiebungen der Matrix; Agenten-Orchestrierung als
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achtes, emergentes Kompositionsmuster und die Ökonomie der Autonomie; Synthese und
|
||||
Prüfungsorientierung.
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- Projekt: Coaching; Eval-Harness als CI-Gate, Kosten- und Latenz-Dashboard, Threat-Model,
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Hardening, Topologie-ADR; Kür: autonomes Planning, Self-Repair, Model-Routing --
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**Meilenstein: Eval-Harness im CI, Guard aktiv, Kosten-Observability**.
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**14. Synthese, Präsentation und Architektur-Kritik**
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||||
- Inhalte: Trade-offs verteidigen; kritische Bewertung der Architektur; Feedback.
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||||
- Reflexion: Wo half und wo schadete die AI – im Bauen (A) und im System (B)?
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||||
- Projekt: Präsentationen und Peer-Reviews der Abschlussprojekte.
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||||
**14. Synthese, Präsentation und Architektur-Verteidigung**
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||||
- Inhalte (1 L): Die Theorie-Pipeline in einem Satz; eine Disziplin an zwei Bindungsstellen;
|
||||
Prüfungsorientierung und Q&A -- kein neuer Stoff.
|
||||
- Reflexion: Wo half und wo schadete die AI -- im Bauen (A) und im System (B)?
|
||||
- Projekt (3 L): Präsentationen, Architektur-Verteidigung und Peer-Reviews -- **Abgabe A3**.
|
||||
|
||||
---
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||||
## Praxisprojekt: AI-Augmented Portfolio Intelligence Platform
|
||||
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||||
Als durchgehendes Gruppenprojekt entwickeln die Studierenden eine verteilte Analyse- und
|
||||
Advisory-Plattform für Aktienportfolios (**kein Trading, kein echtes Geld** – ausschliesslich
|
||||
Analyse und Empfehlung). Die Plattform:
|
||||
Als durchgehendes Gruppenprojekt entwickeln die Studierenden eine modulare Analyse- und
|
||||
Advisory-Plattform für Aktienportfolios (**kein Trading, kein echtes Geld** -- ausschliesslich
|
||||
Analyse und Empfehlung). Die Plattform ist im Skript als zehnte Anwendungsklasse (C10)
|
||||
durchmodelliert; ob ihre Services als ein Deployable oder als mehrere ausgeliefert werden, ist
|
||||
die Architekturentscheidung der Teams in Woche 6, die in Woche 14 verteidigt wird. Die
|
||||
Plattform:
|
||||
|
||||
- bezieht **strukturierte externe Daten** (Börsenkurse / Preisdaten, z.B. via Yahoo Finance) –
|
||||
mit Live-API und verpflichtendem Cache-/Snapshot-Fallback;
|
||||
- bezieht **strukturierte externe Daten** (Börsenkurse, z. B. via Yahoo Finance) -- mit
|
||||
Live-API und verpflichtendem Cache-/Snapshot-Fallback;
|
||||
- bezieht **unstrukturierte externe Daten** (Firmen-News, Web-Berichte) und wandelt sie über
|
||||
eine AI-Komponente in strukturierte Insights um;
|
||||
- berechnet **Risikomanagement-, Performance- und Portfolio-Optimierungs-Kennzahlen**
|
||||
(Formeln und Testvektoren werden vorgegeben; die Lernleistung ist das Engineering darum
|
||||
herum, nicht die Herleitung der Finanzmathematik);
|
||||
- stellt die Funktionalität **API-first** bereit, mit einem dünnen Dashboard (z.B. Streamlit)
|
||||
eine AI-Komponente in strukturierte, gegen die Ontologie validierte Insights um;
|
||||
- berechnet **Risiko-, Performance- und Portfolio-Optimierungs-Kennzahlen** (Formeln und
|
||||
Testvektoren werden vorgegeben; die Lernleistung ist das Engineering darum herum);
|
||||
- stellt die Funktionalität **API-first** bereit, mit einem dünnen Dashboard (z. B. Streamlit)
|
||||
nur zur Demonstration.
|
||||
|
||||
**Zentrale Architekturregel:** Die AI-Agenten dürfen quantitative Werte ausschliesslich über
|
||||
die deterministischen Services beziehen und interpretieren – niemals selbst berechnen. Diese
|
||||
Trennung von deterministischen und nicht-deterministischen Systemteilen ist die prüfbare
|
||||
Manifestation von "AI engineering-tauglich machen".
|
||||
**Zentrale Architekturregel:** *Agents propose; deterministic services decide and book.* Die
|
||||
AI-Agenten dürfen quantitative Werte ausschliesslich über die deterministischen Services
|
||||
beziehen und interpretieren -- niemals selbst berechnen. Diese Trennung von deterministischen
|
||||
und nicht-deterministischen Systemteilen ist die prüfbare Manifestation von "AI
|
||||
engineering-tauglich machen" und wird bewertet.
|
||||
|
||||
**Beispielhafte Service-Landschaft (Bounded Contexts):** MarketData-Service, News-Ingestion,
|
||||
Risk-Service, Performance-Service, Optimization-Service, Portfolio-Service sowie ein
|
||||
orchestrierender Advisor-Agent mit spezialisierten Sub-Agenten (Research-, Risk-,
|
||||
Optimization-Agent). Eine Ontologie der Anlagedomäne (Asset-Klassen, Sektoren, Regeln) dient
|
||||
als Architektur-Vertrag und als Halluzinations-Guard.
|
||||
Optimization-Agent) hinter einem einzigen LLM-Gateway. Eine Ontologie der Anlagedomäne
|
||||
(Asset-Klassen, Sektoren, Regeln) dient als Architektur-Vertrag und als Halluzinations-Guard.
|
||||
|
||||
**Meilensteine:** M1 Requirements und Ontologie (Wochen 1--3, Abgabe A1) · M2
|
||||
Architekturentscheid und Lösungsdesign (4--7, Abgabe A2 mit Design-Review-Gate) · M3 Walking
|
||||
Skeleton (8--9) · M4 deterministischer Kern und Resilienz (10--11) · M5
|
||||
Multi-Agent-Orchestrierung, Evaluation und Hardening (12--13) · M6 Präsentation und
|
||||
Architektur-Verteidigung (14, Abgabe A3).
|
||||
|
||||
**Abstufung Pflicht / Kür:**
|
||||
|
||||
- *Pflicht (bestehensrelevant):* orchestrierter Advisor-Agent mit 2–3 Sub-Agenten über klare
|
||||
Service-Kontrakte; Ontologie-Guard; Sentiment-Evaluation der News; vollständig getestete
|
||||
deterministische Services; Resilienz gegen Ausfall externer Datenquellen; Observability für
|
||||
Kosten und Latenz.
|
||||
- *Kür (für Spitzennoten):* autonomes Planning (der Agent entscheidet selbst über
|
||||
Tool-/Sub-Agent-Aufrufe), Self-Repair-Loops, Model-Routing.
|
||||
- *Pflicht (bestehensrelevant):* aus der Ontologie abgeleitete Architektur mit ADRs und
|
||||
C4-Sicht; vollständig und exakt getestete deterministische Services; orchestrierter
|
||||
Advisor-Agent mit 2--3 Sub-Agenten über klare Service-Kontrakte; Ontologie-Guard;
|
||||
Resilienz gegen Ausfall externer Datenquellen; Eval-Harness für die AI-Komponente;
|
||||
Observability für Kosten und Latenz über das einzige LLM-Gateway; der Messvertrag aus A2
|
||||
(Modulgrenzen-Check, Eval-Schwelle, Token-Budget) in CI verdrahtet.
|
||||
- *Kür (für Spitzennoten):* autonomes Planning (der Advisor entscheidet selbst über Tool- und
|
||||
Sub-Agent-Aufrufe), Self-Repair-Loops, Model-Routing, Deployment mit CI/CD und Tracing.
|
||||
|
||||
---
|
||||
|
||||
@ -269,8 +338,9 @@ als Architektur-Vertrag und als Halluzinations-Guard.
|
||||
|
||||
**Lehrtechniken:** Vorlesungen, Übungen, Gruppenarbeit, Online-Lehre, Workshops.
|
||||
|
||||
**Lernaktivitäten:** Studium von Literatur, Übungsaufgaben, Bearbeiten von Problemen und deren
|
||||
Lösungsfindung, Zusammenarbeit mit anderen Studierenden, projektbegleitendes Selbststudium.
|
||||
**Lernaktivitäten:** Studium des Skripts und der Literatur, Inspektion realer
|
||||
Open-Source-Systeme, Übungsaufgaben, Bearbeiten von Problemen und deren Lösungsfindung,
|
||||
Zusammenarbeit mit anderen Studierenden, projektbegleitendes Selbststudium.
|
||||
|
||||
**Lehrmethode:** Präsentation; Einzel-, Partner- und Gruppenarbeit; E-Learning.
|
||||
|
||||
@ -281,14 +351,24 @@ Lösungsfindung, Zusammenarbeit mit anderen Studierenden, projektbegleitendes Se
|
||||
| | |
|
||||
|---|---|
|
||||
| Online-, Hybrid- oder Präsenzunterricht | 42 h |
|
||||
| Selbststudium (Lektüre und Projekt) | 78 h |
|
||||
| Selbststudium (Skript, Lektüre und Projekt) | 78 h |
|
||||
| **Total** | **120 h (4 ECTS)** |
|
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||||
## Literatur
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|
||||
- *Modernes Software-Engineering: Entwurf und Entwicklung von Softwareprodukten* – Ian
|
||||
Sommerville (Hauptanker).
|
||||
- Ergänzend: *Fundamentals of Software Architecture* (Richards & Ford), *Building
|
||||
Microservices* (Newman), *Refactoring* (Fowler) – nach Bedarf als Reader.
|
||||
- Aktuelle wissenschaftliche Artikel und Branchenforschung im Bereich AI-Agenten,
|
||||
agentische Entwicklungswerkzeuge und Evaluation von AI-Systemen.
|
||||
**Leitmedium:**
|
||||
- *AISE502 Lecture Notes -- A Theory of Architecture--Application Fit*, F. Herzog,
|
||||
Fachhochschule Graubünden, 2026 (englisch; wird abgegeben).
|
||||
|
||||
**Methodische Hauptquellen der Theorie:**
|
||||
- L. Bass, P. Clements, R. Kazman: *Software Architecture in Practice*, 4. Aufl., 2021.
|
||||
- M. Richards, N. Ford: *Fundamentals of Software Architecture*, 2. Aufl., O'Reilly, 2025.
|
||||
- N. Ford, R. Parsons, P. Kua, P. Sadalage: *Building Evolutionary Architectures*, 2. Aufl.,
|
||||
O'Reilly, 2022.
|
||||
- N. Forsgren, J. Humble, G. Kim: *Accelerate*, IT Revolution, 2018.
|
||||
|
||||
**Begleitend:**
|
||||
- I. Sommerville: *Modernes Software-Engineering*, Pearson, 2020 (deutschsprachiger Anker).
|
||||
- S. Newman: *Building Microservices*, 2. Aufl., O'Reilly, 2021 (nach Bedarf als Reader).
|
||||
- Aktuelle wissenschaftliche Artikel und Branchenforschung zu AI-Agenten, agentischen
|
||||
Entwicklungswerkzeugen und Evaluation von AI-Systemen (u. a. DORA-Reports, METR).
|
||||
|
||||
@ -6,8 +6,8 @@
|
||||
| **Ausgabestelle** | Institute for Data Analysis, Artificial Intelligence, Visualization, and Simulation (DAViS) |
|
||||
| **Geltungsbereich** | Departement |
|
||||
| **Klassifizierung** | Nicht klassifiziert |
|
||||
| **Version** | 3.0.0 |
|
||||
| **Ausgabedatum** | 2026 (Neufassung entlang des Vorlesungsskripts) |
|
||||
| **Version** | 3.1.0 |
|
||||
| **Ausgabedatum** | 8. September 2026 (Sitzungsplan an die ausgelieferten Vorlesungen 1–14 angeglichen) |
|
||||
|
||||
---
|
||||
|
||||
@ -59,7 +59,7 @@ Beispiele zuerst, Verallgemeinerung danach. Jedes Pattern wird aus dem realen Pr
|
||||
entwickelt, das es hervorbrachte; jede Anwendungsklasse aus ihren realen Herausforderungen;
|
||||
das Matching-Verfahren aus drei durchgerechneten Fällen. Zu jedem Pattern gehören
|
||||
Open-Source-Frameworks zum Bauen und klonbare Open-Source-Referenzsysteme zum Inspizieren
|
||||
("Build it and study it"). Ein durchgehendes Gruppenprojekt -- eine verteilte, AI-gestützte
|
||||
("Build it and study it"). Ein durchgehendes Gruppenprojekt -- eine modulare, AI-gestützte
|
||||
Portfolio-Analyse-Plattform -- wendet den gesamten Bogen praktisch an.
|
||||
|
||||
Das Verhältnis von klassischem Software Engineering zu AI-spezifischen Techniken beträgt
|
||||
@ -138,7 +138,7 @@ Nach erfolgreichem Abschluss dieses Moduls sind die Studierenden in der Lage:
|
||||
|
||||
| Anteil | Komponente |
|
||||
|---|---|
|
||||
| 50 % | Praxisprojekt (verteilte AI-gestützte Plattform, Gruppenarbeit) -- inklusive Requirements-Dossier (A1), Architektur-Dossier mit ADR und Messvertrag (A2), Implementierung sowie Abschlusspräsentation mit Architektur-Verteidigung |
|
||||
| 50 % | Praxisprojekt (modulare AI-gestützte Plattform, Gruppenarbeit) -- inklusive Requirements-Dossier (A1, Ende Woche 3), Architektur-Dossier mit ADR und Messvertrag (A2, Ende Woche 7), Implementierung sowie Abschlusspräsentation mit Architektur-Verteidigung (A3, Woche 14) |
|
||||
| 50 % | Schriftliche Modulschlussprüfung, 60 Minuten, open book (Skript und eigene Unterlagen in Papierform), closed internet -- Schwerpunkt: Architektur-Reasoning und Trade-off-Analyse entlang der Passungstheorie, keine reine Faktenabfrage |
|
||||
|
||||
### Nachprüfung
|
||||
@ -147,7 +147,7 @@ Gemäss Rahmenprüfungsordnung.
|
||||
|
||||
### Unterrichtssprache
|
||||
|
||||
Deutsch. Sämtliche Unterlagen (Vorlesungsskript, Übungen, Paper) in Englisch.
|
||||
Deutsch. Sämtliche Unterlagen (Vorlesungsskript, Folien, Übungen, Paper) in Englisch.
|
||||
|
||||
### Eingangskompetenzen
|
||||
|
||||
@ -157,132 +157,196 @@ Grundlagen in Statistik und maschinellem Lernen.
|
||||
|
||||
---
|
||||
|
||||
## Aufbau des Semesters
|
||||
|
||||
Der Kurs umfasst **14 Sitzungen zu je 4 Lektionen**. Der rote Faden ist das Vorlesungsskript
|
||||
*"A Theory of Architecture--Application Fit"* (Teile I--V); jede Sitzung verbindet einen
|
||||
Skript-Abschnitt mit einer AI-Linse und einem Projektschritt. Der Semesterplan folgt einer
|
||||
**Zwei-Phasen-Logik**, die Vorlesung und Projekt eng koppelt:
|
||||
|
||||
| Phase | Wochen | Aufteilung | Logik |
|
||||
|---|---|---|---|
|
||||
| **Designphase** | 1--7 | 2 L Vorlesung + 2 L Übung | Die Übung erarbeitet Requirements → Architekturstudium → Architekturentscheid → Lösungsdesign. Die Vorlesung liefert just-in-time genau das Handwerkszeug, das die Übung in derselben oder der Folgewoche braucht. |
|
||||
| **Implementierungsphase** | 8--13 | 3 L Vorlesung + 1 L Übung (Standup/Coaching) | Die Implementierung läuft primär im Selbststudium. Die Vorlesung holt die nicht design-blockierenden Inhalte nach (Anwendungsklassen-Katalog, Messvertrag-Vertiefung, AI-Dimension) -- jeweils in der Woche, in der das Projekt sie braucht. |
|
||||
| **Abschluss** | 14 | 1 L Synthese + 3 L Präsentationen | Synthese, Grenzen der Theorie und Prüfungsorientierung; danach Abschlusspräsentationen, Architektur-Verteidigung und Peer-Reviews. |
|
||||
|
||||
**Kernprinzip der Abstimmung:** Alles, was die Übung zum Entwerfen braucht -- die
|
||||
R(a)-Methode, die sieben Patterns, das dreistufige Matching-Verfahren --, ist bis Ende Woche 7
|
||||
gelesen. Alles, was nicht design-blockierend ist (die Klassen C1--C9, Hybride und
|
||||
Evolutionspfade, die AI-Dimension), liegt in der Implementierungsphase, wo es inhaltlich passt:
|
||||
die Gateway- und Eval-Harness-Vorlesung genau dann, wenn Gateway und Agenten gebaut werden.
|
||||
|
||||
### Meilensteine und Abgaben
|
||||
|
||||
| Meilenstein | Wochen | Abgabe / Check |
|
||||
|---|---|---|
|
||||
| **M1** Requirements und Ontologie | 1--3 | **A1 Requirements-Dossier** (Ende Woche 3): Qualitätsszenarien mit Antwortmass, Utility Tree, R(Plattform) |
|
||||
| **M2** Architekturentscheid und Lösungsdesign | 4--7 | **A2 Architektur-Dossier** (Ende Woche 7): ADR mit Rationale, C4-Sichten, Messvertrag -- plus **Design-Review-Gate**; Produktivcode beginnt erst nach dem Gate |
|
||||
| **M3** Walking Skeleton | 8--9 | Check Woche 9: dünner End-to-End-Schnitt läuft |
|
||||
| **M4** Deterministischer Kern und Resilienz | 10--11 | Check Ende Woche 11: Kern vollständig gegen Referenzvektoren getestet, Resilienz auf allen externen Aufrufen |
|
||||
| **M5** Multi-Agent-Orchestrierung, Evaluation, Hardening | 12--13 | Check Ende Woche 13: Eval-Harness als CI-Gate, Ontologie-Guard aktiv, Kosten-Observability |
|
||||
| **M6** Präsentation und Architektur-Verteidigung | 14 | **A3 Abschlusspräsentation** mit Architektur-Verteidigung und Peer-Reviews |
|
||||
|
||||
---
|
||||
|
||||
## Inhalte
|
||||
|
||||
Der Kurs umfasst 14 Sitzungen. Der rote Faden ist das Vorlesungsskript *"A Theory of
|
||||
Architecture--Application Fit"* (Teile I--V); jede Sitzung verbindet einen Skript-Abschnitt
|
||||
mit einer AI-Linse und einem Projektschritt. Didaktik durchgängig induktiv: Fallstudien und
|
||||
Beispiele vor der Verallgemeinerung.
|
||||
**1. Das Entscheidungsproblem und das Framework** *(Skript Teil I, §1--2)*
|
||||
- Inhalte: Vier Produktionssysteme, zwei Fakten (Stack Overflow, Monzo, Segment, Prime Video);
|
||||
Architektur als schwer umkehrbare, qualitätsgetriebene Entscheidungen; die fünf
|
||||
Framework-Elemente (R(a), C(p), fit, ADR, Messvertrag); die tragenden Annahmen A1--A6;
|
||||
von Alltagsfragen zu den zwölf Dimensionen (Überblick der fünf Gruppen).
|
||||
- Praktische Anwendung: Projekt-Kickoff (Teams, Repository und Werkzeug-Setup inkl. agentischer
|
||||
Entwicklungswerkzeuge, Domänenverständnis, erste Ontologie-Skizze, rohe Stakeholder-Wünsche);
|
||||
ein Agent erstellt ADR-Entwürfe -- der Mensch entscheidet und verantwortet (Achse A).
|
||||
|
||||
**1. Das Entscheidungsproblem und das Framework** *(Skript Teil I)*
|
||||
- Inhalte: Vier Produktionssysteme, eine Lektion (LMAX, Monzo, Stack Overflow, Prime Video);
|
||||
Architektur als schwer umkehrbare Entscheidungen; die fünf Framework-Elemente (R(a), C(p),
|
||||
fit, ADR, Messvertrag); die tragenden Annahmen A1--A6; ADR/MADR und C4.
|
||||
- Praktische Anwendung: Projektstart (Domäne, Vision, Werkzeug-Setup); ein Agent erstellt
|
||||
ADR-Entwürfe -- der Mensch entscheidet und verantwortet (Achse A).
|
||||
**2. Das Koordinatensystem: zwölf Profildimensionen und messbare Anforderungen** *(Teil I, §2--3)*
|
||||
- Inhalte: Die zwölf Dimensionen einzeln motiviert, je mit Antwortmass und Messinstrument
|
||||
(Last, Korrektheit/Vertrauen, Wandel/Delivery, Ökonomie/Organisation, AI-Integrierbarkeit);
|
||||
ISO/IEC 25010:2023 als Vokabular; architektur-relevante Anforderungen (ASR), Quality
|
||||
Attribute Workshop, sechsteilige Qualitätsszenarien, Utility Tree → Gewichte; R(a) aus
|
||||
Gewichten, Workload-Shape und Knock-out-Constraints.
|
||||
- Praktische Anwendung: Requirements-Workshop I -- Qualitätsszenarien mit Antwortmass für die
|
||||
Projektplattform (mindestens acht, davon drei für die AI-Komponenten), Utility Tree beginnen.
|
||||
|
||||
**2. Das Koordinatensystem: zwölf Profildimensionen** *(Teil I)*
|
||||
- Inhalte: Von Alltagsfragen zu messbaren Dimensionen; die zwölf Dimensionen einzeln
|
||||
motiviert (Last, Korrektheit/Vertrauen, Wandel/Delivery, Ökonomie/Organisation, AI);
|
||||
ISO/IEC 25010:2023 als Vokabular; Antwortmasse und Messinstrumente.
|
||||
- Praktische Anwendung: Dimensionsprofil einer täglich genutzten App erstellen und
|
||||
diskutieren; erste Qualitätsszenarien für die Projektplattform formulieren.
|
||||
**3. Angebot, Passung und Entscheidungsprotokoll** *(Teil I, §4--6)*
|
||||
- Inhalte: Herleitung von C(p) über Taktiken (Pattern vs. Taktik, Evidenzbasis); das
|
||||
dreistufige, nicht-kompensatorische Matching-Verfahren am Mini-Match des Kursprojekts
|
||||
(C10 gegen L, MM und MS); warum keine gewichtete Summe (MCDM-Kritik); ADR/MADR und der
|
||||
Messvertrag als Abschluss jeder Entscheidung.
|
||||
- Praktische Anwendung: Requirements-Workshop II -- R(Plattform) finalisieren (Gewichte,
|
||||
Workload-Shape, Knock-out-Constraints), Ontologie als Vertrag fixieren.
|
||||
**Abgabe A1: Requirements-Dossier (Ende Woche 3).**
|
||||
|
||||
**3. Nachfrage, Angebot, Passung: das formale Modell** *(Teil I)*
|
||||
- Inhalte: Konstruktion von R(a) (ASR → Szenarien → Utility Tree → Gewichte; Workload-Shape;
|
||||
Knock-out-Constraints); Herleitung von C(p) über Taktiken; das dreistufige
|
||||
Matching-Verfahren am Mini-Match des Kursprojekts (C10 gegen drei Kandidaten); warum keine
|
||||
gewichtete Summe (MCDM-Kritik).
|
||||
- Praktische Anwendung: R(Projektplattform) im Team konstruieren und als Utility Tree
|
||||
begründen; Qualitätsszenarien mit Antwortmass fixieren.
|
||||
|
||||
**4. Patterns I: Ein Deployable** *(Teil II)*
|
||||
**4. Patterns I: ein Deployable** *(Teil II, §8--10)*
|
||||
- Inhalte: Schichtenarchitektur, modularer Monolith, Hexagonal/Ports-and-Adapters -- je:
|
||||
reales Ursprungsproblem, Topologie, dimensionsweises Fähigkeitsprofil,
|
||||
reales Ursprungsproblem, Topologie, Architecture Quantum, dimensionsweises Fähigkeitsprofil,
|
||||
Engineering-Konsequenzen, Anti-Patterns; Modulgrenzen als CI-Gegenstand (Spring Modulith,
|
||||
import-linter, ArchUnit).
|
||||
- Praktische Anwendung: "Build it and study it" -- healthchecks (Django), Apache Fineract
|
||||
und das Cosmic-Python-Repo klonen und die Architektur im Code nachweisen; AI-Linse: der
|
||||
LLM-Provider hinter einem Port.
|
||||
import-linter, ArchUnit, Packwerk).
|
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- Praktische Anwendung: "Build it and study it" -- healthchecks (Django), Apache Fineract und
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das Cosmic-Python-Repo klonen und die Architektur im Code nachweisen; Architekturstudium I
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für die Plattform, C4-Kontext- und Container-Entwurf; AI-Linse: der LLM-Provider hinter
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einem Port.
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**5. Patterns II: Verteilte Topologien** *(Teil II)*
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**5. Patterns II: verteilte Topologien** *(Teil II, §11--12)*
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||||
- Inhalte: Microservices und Event-Driven Architecture -- Ursprungsprobleme (Release-Zug,
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Ingest), Profile, Sagas vs. ACID, Resilienz-Grundmuster (Timeout, Retry, Circuit-Breaker),
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Schema-Governance; dokumentierte Fallstudien (Netflix, Uber DOMA, Segment-Rückbau).
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||||
- Praktische Anwendung: Online Boutique (Kubernetes) und der Home-Assistant-EventBus im
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Quellcode; AI-Linse: ein LLM-Aufruf als unzuverlässiger Remote-Call.
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||||
Ingest), Fähigkeitsprofile, Sagas vs. ACID, der verteilte Monolith als häufigster
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Fehlausgang, Broker- vs. Mediator-Topologie, Schema-Governance, die sieben
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Resilienz-Grundmuster (Timeout, Retry, Circuit-Breaker, Bulkhead, Fallback, Dead-Letter
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||||
Queue, idempotenter Consumer); Fallstudien (Netflix, Uber DOMA, Monzo, Segment-Rückbau).
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||||
- Praktische Anwendung: Online Boutique und der Home-Assistant-EventBus im Quellcode;
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||||
Architekturstudium II -- Ränder entwerfen (Ingestion-Queue, Resilienz gegen API-Ausfall),
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||||
Service-Kontrakte skizzieren, Matrix-Vorfilter der Kandidaten; AI-Linse: ein LLM-Aufruf als
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||||
unzuverlässiger Remote-Call, Queues als Puffer (D12).
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||||
**6. Patterns III: Batch und Serverless; Verallgemeinerung** *(Teil II)*
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||||
- Inhalte: Pipes-and-Filters/Batch und Serverless/FaaS; danach die Verallgemeinerung:
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||||
Architecture Quantum, "Partitioning beats distribution", Evidenzbasis (Sterne-Ratings)
|
||||
und die konsolidierte Fähigkeitstabelle als Vergleichssicht.
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||||
- Praktische Anwendung: dbt-Pipeline (jaffle_shop_duckdb) lokal bauen; Knative-Bookstore
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||||
inspizieren; Projekt: Bounded Contexts aus der Ontologie ableiten (Vertiefung AISE501).
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||||
**6. Patterns III: Batch und Serverless, die Verallgemeinerung -- und die eigene Klasse C10**
|
||||
*(Teil II, §13--17; Teil III, §28)*
|
||||
- Inhalte: Pipes-and-Filters/Batch und Serverless/FaaS; die Verallgemeinerung: Architecture
|
||||
Quantum, "Partitioning beats distribution", Evidenzbasis und die konsolidierte
|
||||
Fähigkeitstabelle als Vergleichssicht; Agenten-Orchestrierung als emergentes
|
||||
Kompositionsmuster (Ausblick); danach **C10 -- AI-native Advisory-Plattformen**, die Klasse
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||||
des Kursprojekts, mit dem Spiegelpaar C1/C2 als Kurzvorschau.
|
||||
- Praktische Anwendung: dbt-Pipeline (jaffle_shop_duckdb) lokal bauen und den
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||||
Knative-Bookstore inspizieren; **der Match**: das dreistufige Verfahren für die eigene
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Plattform durchführen (Knock-out → Veto → ordinale Lesung), Entscheid fällen, ADR beginnen.
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**7. Anwendungsklassen I: Transaktion, Content, Verwaltung** *(Teil III)*
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- Inhalte: C1 Kernbanking, C2 Social/Content, C3 Back-Office, C4 ERP, C5 E-Commerce -- je:
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reale Herausforderungen mit Zahlen und Regulatorik, Anforderungsprofil über die zwölf
|
||||
Dimensionen, und *welche Architektur reale Systeme wählten und warum* (LMAX vs. Monzo,
|
||||
Instagram, Shopify, Odoo/Fineract).
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||||
- Praktische Anwendung: Walking Skeleton des Projekts -- deterministische Services und ein
|
||||
minimaler Agent laufen End-to-End.
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||||
**7. Die Passung, formal: drei Fälle, das Verfahren, die Matrix** *(Teil IV, §30--32, 34; §37 Einführung)*
|
||||
- Inhalte: Drei durchgerechnete Matches (C6: das Shape-Gate leert sechs von sieben Zellen;
|
||||
C1: Veto und dokumentierte Mitigationen; C2: ordinale Lesung mit Sensitivitätsanalyse und
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||||
Tradeoff-Point); das Verfahren im Allgemeinen und was eine gewichtete Summe zerstört hätte;
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||||
Zellsemantik und Lesart der 7×10-Matrix (Spalten, Zeilen, fünf Stützpunkte); Einführung des
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||||
Messvertrags (Fitness Functions, vier DORA-Metriken).
|
||||
- Praktische Anwendung: Lösungsdesign finalisieren -- Service-Schnitt und Kontrakte,
|
||||
Walking-Skeleton-Plan, Messvertrag mit Zahlen (Token-Budget, Eval-Schwelle ≥ 95 %,
|
||||
p95-Latenz ≤ 20 s, null Modulgrenzen-Verletzungen); **Design-Review-Gate** mit Verteidigung
|
||||
des ADR. **Abgabe A2: Architektur-Dossier (Ende Woche 7).**
|
||||
|
||||
**8. Anwendungsklassen II: Daten, Echtzeit, AI-nativ** *(Teil III)*
|
||||
- Inhalte: C6 Simulation/Batch, C7 DSS/BI, C8 IoT-Streaming, C9 Collaboration/Messaging,
|
||||
C10 AI-native Advisory-Plattform (das Kursprojekt als zehnte Klasse); Verallgemeinerung:
|
||||
zehn Profile nebeneinander, Spiegelpaare, Übergabe an das Matching.
|
||||
- Praktische Anwendung: Anforderungsprofil des Projekts gegen C10 abgleichen; Resilienz
|
||||
gegen Ausfall externer Datenquellen einbauen.
|
||||
**8. Anforderungsprofile I: Anwendungsklassen C1--C5** *(Teil III, §18--23)*
|
||||
- Inhalte: Anwendungsklassen als ASR-Bündel, nicht als Branchenlabel; C1 Kernbanking,
|
||||
C2 Social/Content, C3 Back-Office, C4 ERP, C5 E-Commerce -- je: reale Herausforderungen mit
|
||||
Zahlen und Regulatorik, Anforderungsprofil über die zwölf Dimensionen, und *welche
|
||||
Architektur reale Systeme wählten und warum* (LMAX vs. Monzo, Instagram, Shopify, Fineract).
|
||||
- Praktische Anwendung: Sprint 1 -- Beginn des Walking Skeleton (MarketDataService, minimaler
|
||||
ResearchAgent, stabile API); AI-Linse: die Latenzklasse, nicht die Genauigkeit, entscheidet
|
||||
über die Platzierung einer AI-Komponente.
|
||||
|
||||
**9. Die Passung: drei Fälle, drei Stufen, die Matrix** *(Teil IV)*
|
||||
- Inhalte: Drei durchgerechnete Matches (C6: Shape-Gate; C1: Veto und Mitigationen; C2:
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||||
ordinale Rangbildung und Tradeoff-Points); das Verfahren im Allgemeinen; die 7×10-Matrix
|
||||
mit Zeilen-Begründungen.
|
||||
- Praktische Anwendung: Matching der eigenen Plattform-Architektur nachvollziehen und als
|
||||
ADR mit Rationale dokumentieren (Pflicht-Artefakt).
|
||||
**9. Anforderungsprofile II: C6--C9 und zehn Profile nebeneinander** *(Teil III, §24--27, 29)*
|
||||
- Inhalte: C6 Simulation/Batch, C7 DSS/BI, C8 IoT-Streaming, C9 Collaboration/Messaging;
|
||||
die dritte Konsistenzsemantik (Reproduzierbarkeit, Freshness-Kontrakt); Verallgemeinerung:
|
||||
zehn Profile nebeneinander mit ihren Fussnoten und fünf klassenübergreifenden Beobachtungen
|
||||
(u. a.: D11 High, nicht Skalierung, erzwingt Microservices).
|
||||
- Praktische Anwendung: Coaching; Walking Skeleton fertigstellen -- **Check Woche 9: läuft
|
||||
End-to-End**; das Projekt erbt C6 (Ingestion- und Eval-Pipelines) und C7 (Analytik).
|
||||
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||||
**10. Hybride, Evolution und das achtstufige Entscheidungsverfahren** *(Teil IV)*
|
||||
- Inhalte: Hybride als Normalfall; Evolutionspfade und Migrationsstrategien (Strangler Fig;
|
||||
Fallstudien Segment, Prime Video, Shopify); das achtstufige Entscheidungsverfahren von den
|
||||
ASRs bis zum Messvertrag, durchgespielt am Kursprojekt (ADR-007).
|
||||
- Praktische Anwendung: Orchestrierter Multi-Agent (2--3 Sub-Agenten über klare Kontrakte)
|
||||
-- Pflichtteil des Projekts.
|
||||
**10. Hybride, Evolution und das achtstufige Entscheidungsverfahren** *(Teil IV, §35--36, 33)*
|
||||
- Inhalte: Hybride als Normalfall und die Bewertungseinheit Subsystem; Fit als Funktion der
|
||||
Zeit (Lehman, Annahme A5), Migrationsstrategien (MonolithFirst, Strangler Fig in beide
|
||||
Richtungen, Sacrificial Architecture; Fallstudien Segment, Prime Video, Shopify); das
|
||||
achtstufige Entscheidungsverfahren von den ASRs bis zum Messvertrag, durchgespielt an
|
||||
ADR-007; die Zeilen-Begründungen der Matrix im Detail.
|
||||
- Praktische Anwendung: Coaching; deterministische Services (Performance, Risk, Optimization)
|
||||
mit exakten Tests gegen die Referenzvektoren; AI-Linse: die AI-Schicht als bewusst
|
||||
ersetzbare Sacrificial Architecture hinter einem Port.
|
||||
|
||||
**11. Der Messvertrag: Fitness Functions, DORA, Betrieb** *(Teil IV)*
|
||||
- Inhalte: Fitness Functions (atomar/holistisch, triggered/continual) in CI/CD; die vier
|
||||
DORA-Metriken und der Kopplungs-Befund; Observability; Kostenverlauf von
|
||||
Architekturänderungen (Boehm vs. Menzies); Conway's Law und Team Topologies als dritte
|
||||
Passungsdimension.
|
||||
- Praktische Anwendung: CI/CD-Pipeline mit Architektur-Fitness-Functions (Modulgrenzen,
|
||||
Budgets) und Observability für Kosten und Latenz aufsetzen.
|
||||
**11. Der Messvertrag, Conway's Law und die Grenzen der Theorie** *(Teil IV, §37--39)*
|
||||
- Inhalte: Fitness Functions (atomar/holistisch, triggered/continual/temporal) in CI/CD und
|
||||
ihre drei Instrumentenfamilien; die vier DORA-Metriken und der Kopplungs-Befund; die
|
||||
vierstufige Kaskade und der C10-Referenzvertrag; Kostenverlauf von Änderungen (Boehm vs.
|
||||
Menzies); Conway's Law und Team Topologies als dritte Passungsdimension; sechs Grenzen der
|
||||
Theorie, auf sich selbst angewandt.
|
||||
- Praktische Anwendung: Coaching; Resilienz auf allen externen Aufrufen (Timeout, Retry,
|
||||
Circuit-Breaker, Fallback) und verifizierte Graceful Degradation -- **Check Ende Woche 11**;
|
||||
der Messvertrag der eigenen Abgabe wird in CI verdrahtet.
|
||||
|
||||
**12. Achse A: AI als Werkzeug -- Evidenz und Konsequenzen** *(Teil V)*
|
||||
- Inhalte: Zwei widersprüchliche Experimente (Copilot-RCT +55.8 % vs. METR −19 % inkl.
|
||||
Wahrnehmungslücke) und ihre Auflösung; der Verifikations-Engpass; Architektur-Dokumente
|
||||
als Agenten-Kontext; Guardrails als Voraussetzung; Werkzeuglandschaft und Risiken.
|
||||
- Praktische Anwendung: Ein Agent generiert Tests/Refactorings gegen die eigene Codebasis;
|
||||
Studierende bewerten Abdeckung, Qualität und Review-Last.
|
||||
**12. Achse A: Evidenz und Konsequenzen -- Achse B: Grundlagen** *(Teil V, §40--41, §42.1--42.5)*
|
||||
- Inhalte: Zwei widersprüchliche randomisierte Experimente (Copilot-RCT +55.8 % vs. METR
|
||||
−19 % inklusive Wahrnehmungslücke) und ihre Auflösung über fünf Moderatorvariablen; der
|
||||
Verifikations-Engpass; ADRs und Agenten-Instruktionsdateien als Kontrollschnittstelle,
|
||||
Fitness Functions als Betriebslizenz für Agenten; danach Achse B: der Sentiment-Call falsch
|
||||
und richtig verdrahtet, drei Komponententypen (LLM, ML, Solver), die
|
||||
LLM-Gateway-Referenzarchitektur (Port, Routing, Caching, Budgets, Fallbacks, Ontologie-Guard)
|
||||
und die Grundlagen des Eval-Harness.
|
||||
- Praktische Anwendung: Coaching; AdvisorAgent mit 2--3 Sub-Agenten hinter dem Gateway
|
||||
(Pflichtteil), Ontologie-Guard auf allen Insights aktiv; Achse-A-Arbeitsregeln im Team
|
||||
(Agenten-Instruktionsdatei, signierte ADRs, CI-Gate, AI-Policy).
|
||||
|
||||
**13. Achse B: AI als Komponente -- Kapselung, Evaluation, Orchestrierung** *(Teil V)*
|
||||
- Inhalte: Der Sentiment-Call falsch und richtig verdrahtet; drei Komponententypen (LLM,
|
||||
ML, Solver); LLM-Gateway-Referenzarchitektur (Routing, Caching, Budgets, Fallbacks);
|
||||
Eval-Harness (Golden Sets, LLM-as-Judge, Domänen-Axiome) als CI-Gate; Prompt Injection
|
||||
und EU AI Act; Agenten-Orchestrierung als emergentes Kompositionsmuster und ihre Ökonomie.
|
||||
- Praktische Anwendung: Eval-Harness gegen Domänenregeln aufbauen (Pflicht); Ontologie-Guard
|
||||
und Kosten-Dashboard; Kür: autonomes Planning, Self-Repair-Loops, Model-Routing.
|
||||
**13. Achse B: Bedrohungen, verschobene Matrix, Agenten-Orchestrierung -- und Synthese**
|
||||
*(Teil V, §42.6--42.7, 43--45)*
|
||||
- Inhalte: OWASP LLM Top 10 und Prompt Injection als Architektur-, nicht Modellproblem;
|
||||
EU AI Act als Knock-out-Constraint in R(a); wie AI die Matrix verschiebt (D12-Mechanik,
|
||||
fünf Zellverschiebungen, MLOps-Reifegrade); Agenten-Orchestrierung als achtes,
|
||||
emergentes Kompositionsmuster (sechs Topologien, Task-Signatur-Tabelle, Ökonomie der
|
||||
Autonomie); Synthese der Theorie und Prüfungsorientierung.
|
||||
- Praktische Anwendung: Coaching; Eval-Harness als CI-Gate, Kosten- und Latenz-Dashboard,
|
||||
Threat-Model inklusive Prompt Injection über News, Hardening, Topologie-ADR;
|
||||
Kür: autonomes Planning, Self-Repair-Loops, Model-Routing. **Check Ende Woche 13.**
|
||||
|
||||
**14. Synthese, Präsentation und Architektur-Kritik**
|
||||
- Inhalte: Die Theorie-Pipeline in einem Satz; Grenzen der Theorie (auf sich selbst
|
||||
angewandt); Trade-offs verteidigen; Reflexion: Wo half und wo schadete AI -- im Bauen
|
||||
(Achse A) und im System (Achse B)?
|
||||
- Praktische Anwendung: Präsentationen, Architektur-Verteidigung und Peer-Reviews der
|
||||
Abschlussprojekte.
|
||||
**14. Synthese, Präsentation und Architektur-Verteidigung**
|
||||
- Inhalte (1 Lektion, kein neuer Stoff): das Skript rückwärts als ein Argument gelesen;
|
||||
die Theorie-Pipeline in einem Satz; eine Disziplin an zwei Bindungsstellen (Achse A und B);
|
||||
Prüfungsorientierung und Q&A.
|
||||
- Praktische Anwendung (3 Lektionen): Abschlusspräsentationen, **Architektur-Verteidigung**
|
||||
der eigenen Trade-offs, Reflexion (wo half und wo schadete AI -- im Bauen und im System)
|
||||
sowie Peer-Reviews. **Abgabe A3 / Meilenstein M6.**
|
||||
|
||||
---
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||||
## Praxisprojekt: AI-Augmented Portfolio Intelligence Platform
|
||||
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Als durchgehendes Gruppenprojekt entwickeln die Studierenden eine verteilte Analyse- und
|
||||
Als durchgehendes Gruppenprojekt entwickeln die Studierenden eine modulare Analyse- und
|
||||
Advisory-Plattform für Aktienportfolios (**kein Trading, kein echtes Geld** -- ausschliesslich
|
||||
Analyse und Empfehlung). Die Plattform ist im Skript als zehnte Anwendungsklasse (C10)
|
||||
durchmodelliert; ihre Architektur folgt dem im Modul berechneten Verdikt: **hexagonaler
|
||||
modularer Monolith als deterministischer Kern, Event-getriebene Ränder, Pipelines für
|
||||
Ingestion und Evaluation, orchestrierter Advisor-Agent hinter einem LLM-Gateway.**
|
||||
durchmodelliert; das im Modul berechnete Verdikt lautet **hexagonaler modularer Monolith als
|
||||
deterministischer Kern, Event-getriebene Ränder, Pipelines für Ingestion und Evaluation,
|
||||
orchestrierter Advisor-Agent hinter einem LLM-Gateway**. Ob die Services als ein Deployable
|
||||
oder als mehrere ausgeliefert werden, ist nicht vorgegeben, sondern die Architekturentscheidung,
|
||||
welche die Teams in Woche 6 mit dem dreistufigen Verfahren treffen und in Woche 14 verteidigen.
|
||||
Die Plattform:
|
||||
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- bezieht **strukturierte externe Daten** (Börsenkurse, z. B. via Yahoo Finance) -- mit
|
||||
Live-API und verpflichtendem Cache-/Snapshot-Fallback;
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||||
- bezieht **unstrukturierte externe Daten** (Firmen-News) und wandelt sie über eine
|
||||
AI-Komponente in strukturierte Insights um;
|
||||
AI-Komponente in strukturierte, gegen die Ontologie validierte Insights um;
|
||||
- berechnet **Risiko-, Performance- und Portfolio-Optimierungs-Kennzahlen** (Formeln und
|
||||
Testvektoren werden vorgegeben; die Lernleistung ist das Engineering darum herum);
|
||||
- stellt die Funktionalität **API-first** bereit, mit dünnem Dashboard zur Demonstration.
|
||||
@ -290,19 +354,38 @@ Ingestion und Evaluation, orchestrierter Advisor-Agent hinter einem LLM-Gateway.
|
||||
**Zentrale Architekturregel:** *Agents propose; deterministic services decide and book.*
|
||||
Die AI-Agenten beziehen und interpretieren quantitative Werte ausschliesslich über die
|
||||
deterministischen Services -- sie berechnen nie selbst. Diese Trennung ist die prüfbare
|
||||
Manifestation von "AI engineering-tauglich machen".
|
||||
Manifestation von "AI engineering-tauglich machen" und wird bewertet.
|
||||
|
||||
**Abstufung Pflicht / Kür:**
|
||||
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||||
- *Pflicht (bestehensrelevant):* orchestrierter Advisor-Agent mit 2--3 Sub-Agenten über
|
||||
klare Service-Kontrakte; LLM-Gateway mit Kosten-Observability; Ontologie-Guard;
|
||||
Eval-Harness als CI-Gate; vollständig getestete deterministische Services; Resilienz
|
||||
gegen Ausfall externer Datenquellen; ein ADR mit Messvertrag (Token-Budget,
|
||||
Eval-Schwelle, Modulgrenzen-Check).
|
||||
- *Kür (für Spitzennoten):* autonomes Planning, Self-Repair-Loops, Model-Routing.
|
||||
- *Pflicht (bestehensrelevant):* aus der Ontologie abgeleitete Architektur mit ADRs und
|
||||
C4-Sicht; vollständig und exakt getestete deterministische Services; orchestrierter
|
||||
Advisor-Agent mit 2--3 Sub-Agenten, die nur über Service-Kontrakte kooperieren;
|
||||
Ontologie-Guard auf allen AI-Insights; Resilienz gegen Ausfall externer Datenquellen;
|
||||
Eval-Harness für die AI-Komponente; Kosten- und Latenz-Observability über das einzige
|
||||
LLM-Gateway; der Messvertrag aus A2 (Modulgrenzen-Check, Eval-Schwelle, Token-Budget) in CI
|
||||
verdrahtet.
|
||||
- *Kür (für Spitzennoten):* autonomes Planning (der Advisor entscheidet selbst über Sub-Agent-
|
||||
und Tool-Aufrufe), Self-Repair-Loops, Model-Routing, Deployment mit CI/CD und Tracing.
|
||||
|
||||
**Bewertungsschwerpunkte:** Architektur und Trade-offs (Schnitt, Kontrakte, Trennung
|
||||
deterministisch/nicht-deterministisch, ADRs), Robustheit (Resilienz, Guards, Graceful
|
||||
Degradation), Qualität (Tests der deterministischen Services, Eval-Harness), AI-Integration
|
||||
(Anti-Corruption-Layer, Ontologie-Guard), Betrieb (Observability von Kosten und Latenz).
|
||||
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---
|
||||
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||||
## Unterlagen und Lernumgebung
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||||
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- **Vorlesungsskript** *A Theory of Architecture--Application Fit* (Teile I--V, 45 Abschnitte)
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-- Leitmedium, Prüfungsgrundlage und Lektüre vor jeder Sitzung; wird während des Semesters
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||||
entlang der Vorlesung korrigiert und ergänzt (die jeweils aktuelle Fassung liegt auf Moodle).
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||||
- **Foliensätze der 14 Vorlesungen** sowie ein eigener Foliensatz zur Projekteinführung.
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||||
- **Aufgabenblatt zum Praxisprojekt** (normative Quelle für Anforderungen, Meilensteine und
|
||||
Bewertung) inklusive UI-Skizzen der sechs Bildschirme.
|
||||
- **Moodle-Kursraum** mit einem Abschnitt pro Woche (Lernziele, Theorie, Selbststudium und
|
||||
Aufgaben), einem Abschnitt zum Skript und einem Abschnitt zum Praxisprojekt.
|
||||
|
||||
## Lehr- und Lernmethoden
|
||||
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||||
**Lehrtechniken:** Vorlesungen, Übungen, Gruppenarbeit, Online-Lehre, Workshops.
|
||||
@ -342,6 +425,7 @@ Zusammenarbeit mit anderen Studierenden, projektbegleitendes Selbststudium.
|
||||
**Begleitend:**
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||||
- I. Sommerville: *Modernes Software-Engineering*, Pearson, 2020 (deutschsprachiger Anker).
|
||||
- S. Newman: *Building Microservices*, 2. Aufl., O'Reilly, 2021 (nach Bedarf als Reader).
|
||||
- ISO/IEC 25010:2023 (Qualitätsvokabular) und ISO/IEC/IEEE 42010:2022 (Architekturbeschreibung).
|
||||
- Aktuelle wissenschaftliche Artikel und Branchenforschung zu AI-Agenten, agentischen
|
||||
Entwicklungswerkzeugen und Evaluation von AI-Systemen (u. a. DORA-Reports, METR,
|
||||
Anthropic Engineering).
|
||||
|
||||
BIN
~$semesterinformation_HS26_AISE502_AIinSE2.xlsx
Normal file
BIN
~$semesterinformation_HS26_AISE502_AIinSE2.xlsx
Normal file
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