Digital Library of Gesellschaft für Informatik e.V.
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Compile-Time Resource Safety for GPU APIs: A Low-Overhead Typestate Framework
No full textGPU APIs such as OpenCL require correct host-side sequencing of buffer and queue operations; errors in state transitions and synchronization typically only become visible at runtime in C bindings. We present TypeSec, a lightweight Rust typestate framework that encodes buffer and event protocols in the type system and thereby excludes invalid states already at compile time. The design combines phantom types and linear event tokens with zero-cost abstractions. In microand macro-benchmarks (Copy/Read/Write as well as complete Write-Kernel-Read workflow) on an RTX 3090 we show practically no runtime overhead (median within 2 percent, worst case less 4 percent compared to raw OpenCL). Binary size and assembly analyses demonstrate that hot paths compile identically to direct API calls. A suite of trybuild tests provides machine-readable compile-fail evidence for central error classes (sequence, mapping, in-flight, event, ABI)
Digitale Souveränität und Zukunft durch demokratische Kontrolle!
No full textForderungen des „Bits & Bäume“-Bündnisses zur Bundestagswahl 2025 – Kurzfassun
Einfach programmieren lernen mit Cubi - eine adaptive Entwicklungsumgebung für blockbasierte Programmierung
No full textSchüler:innen sollen für das Implementieren von Algorithmen altersgerechte Programmierumgebungen nutzen. Diese Werkzeugdemonstration zeigt die Funktionen, die die Lernsoftware Cubi im Lehr- und Lernprozess von blockbasierten Programmiersprachen gegenüber verbreiteten Lösungen bietet. Durch die Adaptionsmöglichkeiten in der Auswahl der verfügbaren Programmierbausteine und der Figureneinstellungen können Lehrkräfte den Programmierunterricht binnendifferenziert und schüler:innen-zentriert gestalten. Eine anonyme Dokumentation des Lernverhaltens sowie die Möglichkeit, Lernfortschritte ohne Account zu speichern, ermöglichen eine datenschutzkonforme Integration in den Unterricht. Aufgrund von vorgefertigten Programmieraufgaben zeigt sich auch für fachfremde Lehrkräfte ein großes Potential, Programmierung sach- und altersgerecht umzusetzen
Secure Composition of Public Key Infrastructures and Protocols in Game-based Cryptographic Models
No full textResearch Software Engineering for Natural Sciences
No full textThe role of Research Software Engineers (RSEs) has recently gained recognition, reflecting the growing importance of software in scientific research. While RSEs need expertise from software engineering, scientific computing, and open science, most lack formal training in software engineering. This disconnect limits the advances in the natural sciences, where computational work is often highly complex and needs access to state-of-the-art software engineering research. We argue that bridging this gap requires a dedicated curriculum rather than minor adjustments to existing programmes or continued education. A master’s programme in Research Software Engineering for the natural sciences can foster professionals with a dual identity: grounded in software engineering practices while deeply engaged with scientific research
Fachkräftebedarf und Frauenmangel – Gender Gaps in der Informatik-Branche: Erste empirische Ergebnisse zu Berufseinstieg und strukturellen Herausforderungen von Akademikerinnen in IT-Berufen
No full textDer Fachkräftemangel in der IT-Branche ist in Deutschland seit Jahren ein zentrales Thema. Trotz steigender Beschäftigungszahlen bleibt der Frauenanteil in IT-Berufen gering. Das Forschungsprojekt Tech2stay untersucht die Ursachen für den Verbleib in bzw. den Ausstieg aus der Informatik und entwickelt darauf basierend Handlungsempfehlungen, um weibliche Fachkräfte langfristig in der IT zu halten. Erste deskriptive Auswertungen zeigen strukturelle Ungleichheiten: Auch Frauen mit akademischen Abschlüssen sind in IT-Berufen unterrepräsentiert, insbesondere in höheren Positionen. Bereits beim Übergang vom Studium in den Beruf gelingt Frauen der Einstieg in IT-Berufe seltener als Männern. Zudem bewerten sie ihre berufliche Position, die Passung zur eigenen Qualifikation und das Anforderungsniveau ihrer Tätigkeit häufiger als weniger angemessen. Sie sehen sich auch seltener in gestaltenden oder führenden Rollen. Das Projekt liefert empirische Erkenntnisse zu Ungleichheiten in der IT-Branche und schließt Forschungslücken zu Erwerbsverläufen von Frauen in IT-Berufen
Entwicklung und Evaluation eines interaktiven multimedialen Lernspiels zur altersübergreifenden Förderung digitaler Souveränität
No full textDamit digitale Artefakte selbstbestimmt und verantwortungsvoll eingesetzt werden können, müssen nicht nur ihre Nutzungsmöglichkeiten bekannt sein, sondern ebenso ihre technischen Funktionsweisen verstanden und ihre gesellschaftlich-kulturellen Wechselwirkungen kompetent eingeschätzt werden. Diese Anforderungen wurden bereits in der Dagstuhl-Erklärung formuliert und die zu vermittelnden Digitalkompetenzen über den Kompetenzrahmen der Europäischen Union sowie der Strategie der Kultusministerkonferenz spezifiziert. Anders als im schulischen Bildungsbereich findet die Entwicklung adäquater Lernressourcen in der Erwachsenenbildung jedoch wenig Beachtung. Hierdurch motiviert wurde ein hybrides Escape Game zur begreifbaren Vermittlung digitaler Kompetenzen entwickelt. Die Ergebnisse aus einer empirischen Vorstudie deuten an, dass sich dieses Spiel für einen praktischen Einsatz im schulischen und außerschulischen Bereich eignet und einen Beitrag zum altersunabhängigen Erwerb fundamentaler Digitalkompetenzen als Basis zur Förderung digitaler Souveränität leisten kann
Anknüpfungspunkte an den Inhaltsbereich "Sprachen und Automaten" in der Grundschule: Eine systematische Dokumentenanalyse
No full textDie vorliegende Studie untersucht Integrationsmöglichkeiten von Konzepten des Inhaltsbereichs "Sprachen und Automaten" in die Grundschule. Durch eine Analyse von Curricula werden Anknüpfungspunkte in den Fächern Mathematik, Deutsch, Sachunterricht, Ethik und Technik/Werken identifiziert. Die Ergebnisse zeigen, dass eine klassenstufenübergreifende Einbindung möglich ist und fächerverbindende Ansätze Möglichkeiten zur Vermittlung dieser informatischen Konzepte bieten
Designing Effective Feedback in Educational Programming Assistants: Recommendations, Analysis, and Practical Guidelines
No full textLearning to program involves understanding theory, algorithms, and coding, which many students find challenging. While feedback is critical for success, its quality and availability are often limited by resource constraints. This paper evaluates how feedback is currently provided in an introductory programming course and derives guidance for both programming assistants and human tutors. Building on six evidence-based feedback elements from prior research, we analyzed 146 student–tutor forum threads, focusing on Individualization, Understandability, and Guidance. Our findings show that experienced tutors frequently used explanations, examples, and tailored advice, helping resolve most issues in a single response. Students often submitted detailed questions with code and error messages, revealing common challenges and providing useful context for automated support. These insights inform practical design recommendations to improve feedback quality in educational tools and human instruction alike. By combining theoretical and empirical insights, the study offers guidance for designing effective, student-centered feedback in programming education
