Trustworthy Autonomous Driving: Runtime Monitoring for End-to-End AI

Research topic/area

Automatisiertes Fahren, Fahrzeugtechnik, Künstliche Intelligenz, Runtime Monitoring

Type of thesis

Bachelor / Master

Start time

01.10.2026

Application deadline

01.10.2026

Duration of the thesis

Nach Studienordnung

Description

Hintergrund und Motivation
Für die Forschung an automatisierten Fahrfunktionen entwickelt das IPEK neue Ansätze zur Validierung automatisierten und autonomen Fahrfunktionen. Mit dem Trend zu End-to-End-Architekturen entfallen die typisierten Zwischenrepräsentationen modularer Architekturen. Damit verliert die entwicklungsbegleitende Absicherung wichtige Ansatzpunkte. Die Absicherung muss daher im Betrieb fortgesetzt werden - durch Runtime Monitoring, die laufzeitseitige Bewertung, ob die Ausgabe der E2E-Fahrfunktion vertrauenswürdig und insbesondere sicher ist.

Aufgaben
- Systematische Erfassung und Klassifikation aktueller Runtime-Safety-Monitoring-Ansätze für automatisiertes Fahren auf Basis einer Literaturrecherche nach etablierten Methoden systematischer Reviews (z. B. definierte Suchstrings, Datenbanken sowie Ein- und Ausschlusskriterien)

- Entwicklung einer konsistenten Taxonomie, die Monitoring-Ansätze danach ordnet, welche Informationen sie von der überwachten Fahrfunktion voraussetzen

- Einordnung ausgewählter, öffentlich dokumentierter AD-Stacks in diese Taxonomie hinsichtlich Architekturansatz, Modularität und vorhandener Absicherungs- und Monitoring-Konzepte

- Identifikation von Forschungslücken und Trends, insbesondere im Spannungsfeld zwischen Leistungsfähigkeit und Absicherbarkeit datengetriebener Systeme

- Wissenschaftliche Ausarbeitung der Abschlussarbeit (Deutsch oder Englisch)

Das bieten wir
Bearbeitung eines aktuellen und wissenschaftlich relevanten Themas im Bereich automatisiertes Fahren

- Enge fachliche Betreuung und methodische Unterstützung bei der Erstellung eines systematischen Surveys

- Tiefe Einblicke in moderne AD-Architekturen und Absicherungsstrategien

- Möglichkeit, fundierte Kompetenzen im Bereich Autonomes Fahren aufzubauen

- Option, die Ergebnisse der Abschlussarbeit weiterzuverwerten (z. B. Konferenzbeitrag, Journal-Survey, Fachvortrag), abhängig von Qualität und Interesse

Requirement

Requirements for students

• Studium in Maschinenbau, Wirtschaftsingenieurwesen, Wirtschaftsinformatik oder ähnliches
• Interesse an Softwarearchitekturen, autonomen Fahren und aktuellen Entwicklungen im Bereich Robotik
• Grundkenntnisse in autonomen Fahrsystemen, KI/ML oder Fahrzeug- bzw. Robotikarchitekturen von Vorteil
• Analytische und strukturierte Arbeitsweise sowie die Fähigkeit, komplexe technische Inhalte verständlich und nachvollziehbar aufzubereiten
• Sehr gute Englischkenntnisse

Faculty departments

• Engineering sciences
  Informatics
  Mechanical engineering
  Information System Engineering and Management
• Economic & law sciences
  Information Engineering
  Business management

Supervision

Title, first name, last name

Anian Scheibel

Organizational unit

IPEK-Institut für Produktentwicklung

Email address

anian.scheibel@kit.edu

Link to personal homepage/personal page

Website

Application via email

Application documents

• Curriculum vitae
• Grade transcript

E-Mail Address for application
Senden Sie die oben genannten Bewerbungsunterlagen bitte per Mail an anian.scheibel@kit.edu


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