ZI SO FUNKTIONIERT ZUKUNFT - FZI Forschungszentrum ...
←
→
Transkription von Seiteninhalten
Wenn Ihr Browser die Seite nicht korrekt rendert, bitte, lesen Sie den Inhalt der Seite unten
F ZI FASZINATION SO FUNKTIONIERT ZUKUNFT
– Inhaltsverzeichnis
6 Forschung 46 Transfer
4 Vorwort 8 Wer wir sind und was wir tun 48 U nser Angebot
10
Wofür wir stehen 50 FZI-Portfolio
/ Ausgewähte Projekte
14 Forschungsschwerpunkte
50 intelliRISK
/ S icherheit und Vertrauen
51 KarAMeL3
/ A ngewandte Künstliche Intelligenz 52 ENABLE-S3
/ D atenanalyse und Datenwirtschaft 53 EVA-Shuttle
/ M ensch-Technik-Interaktion 54 HEIKE
55 Open HoLL
22 Anwendungsfelder
56 AuRorA
/ E nergie 57 CAMiRob
/ M obilität 58 ROBINA
/ A utomation und Robotik 60 Cyberwehr Baden-Würtemberg
/ G esundheitswesen 61 CyberProtect
/ L ogistik und Produktion 62 DEFEnD
/ S oftware-Entwicklung 63 OCROSS
/ W issen und Informationsdienste 64 WEKOVI
65 LUFTHANSA Cargo
44 Highlight-Publikationen
66 Highlights
68 Talentschmiede 86 Fakten
70 A rbeiten am FZI: Was wir bieten 88 D
as FZI in Zahlen 95 Impressum
74 F
orschen und früh Industrie 90 O rganigramm 95 Bildnachweis
kontakte knüpfen: Am FZI
geht beides 91 Direktorium
76 Wissen weitergeben 94 Kuratorium
78 Ausgezeichnet
82 Dissertationen
4
– Vorwort So funktioniert Zukunft
Liebe Leserinnen
und Leser,
Die Abkürzung KI steht für „Künftige Beispielsweise in den Bereichen Prozessor tech nolo - m ik, Robot ik, Sprach - u nd Bild verarbei t u ng) werden
Informatik“, hieß es vor einigen Jahren. gie, Sensorik, Sof t waretech nik, Rech nernet ze, hier zu u m fassenden I n novat ionen zusam menge -
Cloud - Com pu t ing u nd Daten ban ksys teme haben in f ü h r t. Vorbildlich is t bei u ns auch die I n tegrat ion von
Die Bedeutung der KI hat in jüngster Zeit
den let z ten Jah ren w ich t ige tech nologische En t w ick- Kom petenzen u nd Er fah ru ngen aus den u n terschied -
sicher zugenommen, jedenfalls in der lu ngen s t at t gef u nden, die den prak t ischen Einsat z lichs ten A nwendu ngsdomänen (et wa dem Au tomobil -
Wahrnehmung von Presse, Politik und von K I -Ver fah ren, et wa des maschinellen Lernens, im bereich u nd dem Maschinen bau). W ir sind gerade
Öffentlichkeit. Die für einen erfolgreichen G roßen ers t möglich machen. I nsofern w irken ak t uel - dabei, dieses A lleins tellu ngsmerk mal au fzugeben.
le Tendenzen bei der Forschu ngs förderu ng, die sich Pauschale Einschät zu ngen, dass K I f ü r alle A nwen -
Einsatz der KI im Unternehmen
fas t ausschließlich u m die Kü ns t liche I n telligenz im du ngsbereiche u nd -z wecke gleich bedeu t sam sei,
notwendigen Innovationen kommen aber engeren Sin ne drehen, kon t raprodu k t i v. Dadu rch sind (zu m indes t ku rz- bis m i t tel f ris t ig) in Frage zu
oftmals gar nicht aus der eigentlichen werden die I n teressen von W ir t schaf t u nd W issen - s tellen. Die Einschät zu ng der A nwendbarkei t in den
KI-Forschung, sondern aus verschiedenen schaf t au f einen fachlich sch malen Bereich gelen k t jeweiligen Domänen set z t u m fassendes W issen in
benachbarten Domänen der Informatik. u nd gleichzei t ig andere f ü r I n novat ionen w ich t ige der Tech nologie u nd gleichzei t ig der jeweiligen
Teilbereiche der I n format ik u nd benachbar ter Diszi - Anwendungsdomäne voraus. KI - Methoden werden
plinen vernachlässig t. nu r im Zusam menspiel m i t anderen Met hoden der
Informatik und unter Berücksichtigung der speziellen
Die besondere St ärke der I n format ik forschu ng in Er fordernisse von kon k reten A nwendu ngsdomänen
Deu t schland bes teh t bisher in ih rem in tegrat i ven, er folgreich sein. Die f ü r alle I ngenieu rdisziplinen
u m fassenden A nsat z. Ergebnisse aus u n terschied u nabdingbaren Quali t ät s f ragen dü r fen dabei nich t
lichen Teildomänen der I n format ik (et wa Datenana ausgeklammer t werden. KI - Forschung und -Anwendung
l yse, W issensmanagemen t, Kom m u nikat ion, A lgori t h - bewegen sich nich t im lu f t leeren Rau m, sondern s te -
Der Vorstand des FZI (v. l. n. r.):
Prof. Dr.-Ing. J. Marius Zöllner,
Jan Wiesenberger,
Prof. Dr. Andreas Oberweis
hen in wechselseitigen Beziehungen zu anderen schaf t ler in in ternat ionale Konzerne abf ließen, m uss d e r Zu k u n f t o p t i m is t is ch e n t gege n u n d f re u e n u ns
Disziplinen – innerhalb der Informatik und weit du rch Schaf f u ng adäquater at t rak t i ver A rbei t splät ze a u f n e u e H e ra us fo rd e r u nge n. D i e s e kö n n e n w i r n u r
darü ber hinaus. bei uns ent gegengew irk t werden. Diese A rbeits ge m e i ns a m m i t u ns e re n s t a r ke n Fo rs ch u ngsp a r t-
plät ze müssen insbesondere auch in der W issen - nern, allen voran das KIT und das Fraunhofer- Institut
Das FZI m i t seiner in terdisziplinären Ausrich t u ng u nd schaft zur Verfügung stehen. Das Festhalten an starren I OS B, s o w i e u ns e re n Pa r t n e r n a us Po l i t i k u n d W i r t-
seinem in terdisziplinären Personal t räg t dazu bei, s t aat lichen Tari fsys temen is t hierzu sicher nich t der s ch a f t b e w ä l t ige n.
den Trans fer aus der K I - Forschu ng in die Pra x is er- rich t ige Weg.
folgreich du rchzu f ü h ren. W ich t ig is t eine sachliche W i r d a n ke n I h n e n a l l e n, u ns e re n M i t a r b e i t e r i n n e n
Diskussion, die weder die Potenziale behinder t, noch Vermutlich ist Ihnen bereits aufgefallen, dass es seit u n d M i t a r b e i t e r n, P ro j e k t p a r t n e r n, Fö rd e re r n u n d
berech t ig te Bedenken verharm los t. dieser Ausgabe ein neues inhaltliches Konzept für den Wegb egl e i t e r n, f ü r I h r Ve r t ra u e n u n d I h re v i e l f ä l t ige
Jahresbericht des FZI gibt. Es steht jet z t weniger der U n t e rs t ü t zu ng.
Reden alleine bring t u ns nich t voran, ebenso wenig Vergangenheitsaspek t in einem traditionell eher rück-
w ie das Schim pfen au f global agierende Plat t for- wär tsgewandten Jahresbericht im Mit telpunk t als W ir sind s tolz darau f, was u nser FZI gemeinsam m i t
men. W ir m üssen es in der angewand ten Forschu ng eine ak tuelle Selbstdarstellung des FZI in Form einer I h nen leis tet, u nd f reuen u ns, I h nen m i t dem vorlie -
ein fach rich t ig machen. Die dazu er forderlichen I m a ge b r o s c h ü r e. E i n e w i c h t i ge N e u e r u n g b e s t e h t genden Broschü re einen Aussch ni t t u nserer A k t i v i t ä -
A k t i v i t äten m üssen aber f inanzier t werden, u nd z war daher darin, dass das Dokument regelmäßig ak tuali - ten vorzus tellen.
u n ter Beteiligu ng der öf fen t lichen Hand u nd gleich - sier t wird und von der Webseite des FZI in der jeweils
zei t ig von in novat i ven Forschu ngspar t nern aus der ak tuellsten Fassung heruntergeladen werden kann. V i e l Spa ß be i m Lese n ! Ü be r Rü ck m e l d u nge n u n d
W i r t s c h a f t . D e r Ta t s a c h e , d a s s d i e E r g e b n i s s e A n regu nge n f reu e n w i r u ns jed e rze i t .
öf fen t lich f inanzier ter Forschu ngen ü ber Köpfe der N a ch e i n e m e r n e u t s e h r e r fo lgre i ch e n Ja h r 2018
beteilig ten ju ngen W issenschaf t lerin nen u nd W issen - u n d e i n e m g u t e n S t a r t i n d as Ja h r 2019 s e h e n w i r
6
FASZINATION
F
orschung 2018/2019
8 Wer wir sind und was wir tun
10
Wofür wir stehen
14 Forschungsschwerpunkte
22 Anwendungsfelder
44 Highlight-Publikationen
7
8
– Wer wir sind und was wir tun
Das FZI Forschungszentrum Informatik ist eine gemein- Innovationsp ar tner des KIT im Bereich Informations- und hilft dabei, Wertschöpfungsket ten nachhaltig in die
nützige Einrichtung für Informatik-Anwendungsfor- und Kommunikat ionst echnologien. digitale Welt zu überführen. IT-Sicherheit und Daten-
schung und Technologietransfer. Seit mehr als drei schutz sollen dabei in allen Facet ten gewährleistet
Jahrzehnten bringt das FZI die neuesten wissenschaft Als gemeinnützige Stiftung des bürgerlichen Rechts arbei b leiben. Umgekehrt werden aber auch die Bedürfnisse
lichen Erkenntnisse der Informationstechnologie als tet das FZI für und mit Unternehmen und öffentlichen des Mit telstandes abgeleitet und in Form von Hand-
praxistaugliche Lösungen in Unternehmen und öffent Institutionen jeder Größe: Kleinbetriebe und Konzerne lungsempfehlungen an die Landesregierung vermit telt.
liche Einrichtungen. Dabei qualifiziert das FZI junge sowie regionale Verwaltungen, Länder, Bund und EU.
Menschen für eine akademische Karriere, einen beruf Unsere Anwendungsfelder
lichen Einstieg in die Wirtschaft oder auch den Sprung Der Hauptsitz des FZI liegt in Karlsruhe, außerdem ist
in die Selbstständigkeit. das FZI mit einer Außenstelle in Berlin vertreten. So In ihren Forschungsbereichen widmen sich die Wissen-
wird die überregionale Stellung des FZI gestärkt und schaftlerinnen und Wissenschaftler des FZI insgesamt
21 Professorinnen und Professoren verschiedener Fa- der direkte Kontakt zu Politik und Verbänden auch auf sieben Anwendungsfeldern der Informatik:
kultäten geben als FZI-Direktorinnen und -Direktoren Im- Bundesebene gefördert.
pulse aus der universitären Forschung über die For- – Automation und Robotik
schungsprojekte weiter in Wirtschaft und Gesellschaft. Im Bereich der Innovationstechnologie übernimmt das – Energie
Sie betreuen wissenschaftlich die interdisziplinären For- FZI in Baden-Würt temberg die Funktion einer Innova – Gesundheitswesen
schungsgruppen am FZI, in denen die Wissenschaftlerin- tionsdrehscheibe. Als neutrale Schnit tstelle zwischen – Mobilität
nen und Wissenschaftlern des FZI innovative Konzepte, Wissenschaft und Wirtschaft verbindet das FZI universi- – Produktion und Logistik
Soft ware-, Hardware- und Systemlösungen für eine Viel- täre Forschung mit praktischer Anwendung. Das FZI ist – Sof t ware-Ent wicklung
zahl an Auftraggebern erforschen und die erarbeiteten zudem Mitglied der Innovationsallianz innBW und der – Wissen und Informationsdienste
Lösungen protot ypisch umsetzen. Wissenschaftliche Innovationsallianz TechnologieRegion Karlsruhe. In der
Exzellenz und gelebte Interdisziplinarität sind fest in Region engagiert sich das FZI u. a. als Gesellschafter
der Organisation des FZI verankert. der TechnologieRegion Karlsruhe.
18 der 21 Direktorinnen und Direktoren lehren am Gemeinsam mit dem Unternehmerverband CyberForum
Karlsruher Institut für Technologie (KIT) an einer der e.V. hat das FZI das DIZ | Digitales Innovationszentrum
vier Fakultäten Informatik, Elektrotechnik, Maschinen - ins Leben gerufen. Als neutrale und unabhängige Anlauf-
bau und Wir tschaf tswissenschaf ten. So entsteht eine stelle begleitet das DIZ den baden-würt tembergischen
besondere Nähe zum KIT. Das FZI ist außerdem der Mit telstand auf dem Weg in die digitale Souveränität
9
Forschung
Das FZI nimmt seine Verantwortung an und gestaltet
offensiv Debatten über die Chancen und Risiken
technologischer Innovationen mit.
10
– Wofür wir stehen
Fachliche Exzellenz, Unabhängigkeit,
Forschung und Wissen zum Interdisziplinarität und Eigeninitiative und
Wohle der Gesellschaft Kreativität Verantwortung
Wir erforschen die Potenziale digitaler Technologien und Als begeisterte Problemlöserinnen und Problemlöser ge- Wir sind als gemeinnützige Stiftung des bürgerlichen
ent wickeln innovative Anwendungen für Wirtschaft und stalten wir die digitale Welt von morgen und schlagen Rechts dem Gemeinwohl verpflichtet. Wir bewahren
Gesellschaf t auf international höchstem Niveau. Dabei Brücken zwischen Wissenschaft, Wirtschaft, Politik, Ver- unsere rechtliche, wirtschaftliche und ideelle Unab-
legen wir größten Wert auf hohe ethische Standards, waltung sowie Bürgerinnen und Bürgern. Höchste wissen- hängigkeit und setzen auf Eigeninitiative und Integrität
gute wissenschaftliche Praxis und auf die vorausschau- schaftliche Ansprüche verbunden mit Interdisziplinarität aller Kolleg innen und Kollegen. Wir nehmen unsere Ver-
ende Betrachtung möglicher Folgen unserer Forschung. und Vielfalt sind Basis für unsere Innovations- und Leis- ant wortung an: Debat ten über die Chancen und Risiken
Wir verp flichten uns zu nachhaltigem Handeln in ökolo- tungsfähigkeit. Dank neuester Methoden und Technolo- technologischer Innovationen gestalten wir offensiv mit
gischer, sozialer und wirtschaftlicher Hinsicht. Mit jeder gien, modernster Labore und Testfelder sowie unserem und lassen unseren Worten Taten folgen.
unserer Innovationen streben wir einen gesellschaftlichen Netzwerk innovativer Partner können wir kreative Ideen
Mehrwert an. direkt in der Anwendung erproben. Dieses Forschungs-
und Arbeitsumfeld bietet den Kolleginnen und Kollegen
ideale Bedingungen für eine berufliche Zukunft in Fach-
und Führungspositionen sowie in eigenen Unternehmen.Forschung Transparenz, Offenheit Wertschätzung, Respekt und Vertrauen und Fairness Wir kommunizieren untereinander und mit unseren W ir bringen u nseren Kollegin nen u nd Kollegen so - Par tnern auf Augenhöhe, setzen dabei auf Of fenheit w ie Par t nern u nd Au f t raggebern in gleichem Maße und nehmen konstruktive Kritik bereit willig an. Trans- Respek t u nd Wer t schät zu ng en t gegen u nd orien - parenz bedeutet für uns, dass Entscheidungen nach - t ieren u ns an den Prinzipen der Chancengerech t ig- vollziehbar sind. Die Zusammenarbeit am FZI ist von kei t u nd der Fairness. Die Begeis teru ng f ü r digi t ale Vertrauen, Verbindlichkeit und Hilfsbereitschaft geprägt Zu ku n f t s tech nologien verbindet u ns. Fü r eine indi v i - und auf klar definier te Ziele ausgerichtet. Teamgeist duelle fachliche u nd persönliche En t fal t u ng set zen wird bei uns aktiv gelebt: Wir können uns aufeinander w ir au f eine f lex ible u nd fam ilien f reu ndliche Ausge - verlassen und stehen fürein ander ein. s t al t u ng der A rbei t swel t.
Leiterin des Themenfelds Recht Silvia Balaban „Die frühzeitige Einbeziehung rechtlicher Aspekte ist entscheidend für die spätere Verwertbarkeit der Forschungsergebnisse.“
14
– Forschungsschwerpunkt
Sicherheit und Vertrauen
Hinter dem Anwendungsschwerpunkt D i e f r ü hze i t ige Ei n b i n d u ng re ch t l i ch e r A sp e k t e is t I m R a h m e n d e s Ko m p e t e n z ze n t r u m I T- S i c h e r h e i t
Sicherheit und Vertrauen stehen gleich drei h i e r b e i e n t s ch e i d e n d f ü r d i e sp ä t e re p ra k t is ch e a m F Z I ko m m t d e m S c h w e r p u n k t „ S i c h e r h e i t u n d
Ve r w e r t b a r ke i t d e r Fo rs ch u ngs e rge b n is s e. D e s h a l b Ve r t r a u e n “ n o c h m a l s e i n e w e i t e r e B e d e u t u n g z u:
der zentralen Aspekte der Forschung für die
s e t ze n d i e S i ch e r h e i t s fo rs ch e r i n n e n u n d - Fo rs ch e r die Sensibilisierung für das Thema Sicherheit in
digitale Transformation, die letztlich auch a m FZI a u f e i n e n ga nzh e i t l i ch e n, i n t e rd iszi p l i n ä re n d e r B e v ö l ke r u n g u n d W i r t s c h a f t . N e b e n z a h l r e i -
entscheidend für den Erfolg am Markt sein u n d m u l t i m o d a l e n A ns a t z. Das FZI b e s ch ä f t ig t i n c h e n Vo r t r ä ge n , B e t e i l i g u n ge n , D e m o n s t r a t o r e n
werden. Am FZI wird intensiv an IT-Sicherheit, d e m ko n t i n u i e r l i ch ge w a chs e n e m Te a m Fo rs ch e r i n - u n d a n d e r e n Tr a n s f e r a k t i v i t ä t e n f ö r d e r n a u c h b e i -
n e n u n d Fo rs ch e r a us u n t e rs ch i e d l i chs t e n D o m ä - s p i e l h a f t e Tr a n s f e r p r o j e k t e w i e d a s i n z w i s c h e n
funktionaler Sicherheit und Datenschutz durch
n e n, u m d as T h e m a S i ch e r h e i t ü b e r a l l e Eb e n e n h i n - bundesweit bekannte Projek t „C y b e r w e h r Ba-
Technik (Privacy-by-Design) geforscht, oftmals w eg ko m p e t e n t b e t ra ch t e n zu kö n n e n, a nge f a nge n d e n - W ü r t t e m b e r g “, ge f ö r d e r t v o m I n n e n m i n i s t e -
auch unter „Safety, Security und Privacy“ b e i m o d e l l b as i e r t e n Ko nze p t e n ü b e r e n t sp re ch e n d e r i u m B a d e n - W ü r t t e m b e r g, d i e S e n s i b i l i s i e r u n g u n d
zusammengefasst. Dazu gehören neben S o f t w a re - I m p l e m e n t i e r u nge n b is h i n zu ko m p l exe n p r a k t i s c h e, m i t t e l s t a n d s o r i e n t i e r t e U n t e r s t ü t z u n g
Anwendungslösungen für die Absicherung H a rd w a re - A rch i t e k t u re n, u m d i e Re su l t a t e i n v i e l e n b e i S i c h e r h e i t s r i s i ke n .
ve rs ch i e d e n e n Ei ns a t z ge b i e t e n u ms e t ze n zu kö n -
von vernetzten eingebetteten Systemen
n e n. Das e r m ögl i ch t d e m FZI, s ch n e l l a u f a k t u e l l e E b e n s o w e r d e n i m Ko n t e x t d e s I n t e r n e t o f T h i n gs,
oder von flexiblen Robotik-Lösungen in En t w i ck l u nge n a m M a r k t u n d a us a n d e re n Fa chge - d e r M o b i l i t ä t , v o n I n d u s t r i e 4.0 u n d d e r M e n s c h - Ro -
der Produktion auch neue Ansätze für b i e t e n zu re a gi e re n u n d d i e s e I m p l i ka t i o n e n a u f S i - b o t e r- Ko l l a b o r a t i o n S a f e t y, S e c u r i t y u n d P r i v a c y
Hardware- und Software-Security, Safety- ch e r h e i t u n d Ve r t ra u e n a n a l ys i e re n zu kö n n e n. m i t s t a r ke m B e z u g z u r A n w e n d u n g b e t r a c h t e t , w a s
d i e E n t w i c k l u n g s i c h e r e r L ö s u n ge n e r m ö g l i c h t , d i e
Security-Co-Design oder Legal Tech. Ziel ist
Ei n e S t ä r ke d e s FZI is t h i e r n i ch t n u r s e i n e U n a b - a l l e d r e i A s p e k t e b e r ü c k s i c h t i ge n . A u c h S i c h e r-
dabei immer, nicht nur einzelne Aspekte und h ä ngigke i t , u m n e u t ra l e u n d ve r t ra u e ns w ü rd ige Lö - heitsanalysen sowie die Ent wicklung von Prüfme -
Teilmaßnahmen von IT-Sicherheit, sondern su nge n f ü r d i e A n w e n d e r zu f i n d e n, s o n d e r n a u ch t h o d e n u n d P r ü f w e r k ze u ge n f ü r v e r n e t z t e, e i n ge -
sämtliche Unternehmensebenen integriert zu d e r D re i k l a ng a us e i n e m p ro f u n d e n Ve rs t ä n d n is bet tete Systeme werden in Projek ten erarbeitet.
vo n k r y p t ogra f is ch e n Ve r f a h re n u n d d e re n Ei ns a t z-
betrachten.
m ögl i ch ke i t e n, d e r l a ng jä h r ige n Er f a h r u nge n i n d e r Das i n t e rd iszi p l i n ä re Te a m d e s FZI u n t e rs t ü t z t a u ch
ko r re k t e n I m p l e m e n t i e r u ng b as i e re n d a u f m o d e r n e n d a n k s e i n e r j u r is t is ch e n Ko m p e t e nz Fo rs ch u ngs -
Te ch n o l ogi e n s o w i e a us d e r Ke n n t n is ü b e r a k t u e l l e ko ns o r t i e n, U n t e r n e h m e n w i e K M U o d e r G ro ß u n t e r-
A ngr i f f s t e ch n i ke n u n d M e ch a n is m e n zu r A bs i ch e - n e h m e n, G re m i e n o d e r d i e ö f fe n t l i ch e H a n d b e i d e r
r u ng vo n P ro d u k t e n gege n ü b e r d i e s e n A n g r i f f e n . U ms e t zu ng t e ch n is ch e r I n n ov a t i o n e n i n re ch t l i ch e r15
Forschung
H i ns i ch t . U n t e r a n d e re m b egl e i t e t d as FZI -Te a m Fo r- e n t w i ck l u ng vo n k r y p t ogra p h is ch e n P ro t o ko l l e n f ü r
s ch u ngsp ro j e k t e vo n d e r I d e e b is zu m A bs ch l us s n e u a r t ige A n w e n d u nge n s i n d d e r ze i t w e i t e re Fo r-
m i t i h re r E x p e r t is e u n d s t ü t z t s e i n e Fo rs ch u ngs a r- s ch u ngs t h e m e n a m FZI.
b e i t e n a u f d i e i m P ro j e k t e n t w i cke l t e n n e u e n Erge b -
n is s e. A u ch d i e Era r b e i t u ng vo n Ze r t i f izi e r u ngs - u n d D i e g u t e Ve r n e t zu ng u n d Zus a m m e n a r b e i t i n za h l -
S t a n d a rd is i e r u ngs vo rs ch l ä ge n f ü r d e n Ei ns a t z vo n re i ch e n G re m i e n, A r b e i t sgr u p p e n u n d m i t d e n re l e -
I T- S i ch e r h e i t s m a ß n a h m e n ge h ö re n zu m Tra ns fe ra u f - v a n t e n Ei n r i ch t u nge n i m B e re i ch I T- S i ch e r h e i t ze ig t
t ra g d e s FZI. n i ch t zu l e t z t d i e D i re k t b e a u f t ra g u ng d e s B u n d e s -
a m t e s f ü r S i ch e r h e i t i n d e r I n fo r m a t i o ns t e ch n i k .
Ei n w e i t e re r A sp e k t is t d i e A n w e n d u ng zu n ä chs t I m P ro j e k t „ B S I - B l o ckch a i n“ s t e h t d i e B e w e r t u ng
t h e o re t is ch e r Ve r f a h re n w i e d e r Pos t- Q u a n t e n - K r y p - n e u e r Te ch n o l ogi e n h i ns i ch t l i ch d e r e r re i ch t e n u n d
t ogra p h i e h i ns i ch t l i ch d e r Fra ge, w i e b e s t e h e n d e e r re i ch b a re n S i ch e r h e i t s e ige ns ch a f t e n u n t e r Ei n b e -
A n w e n d u nge n u n d I n f ras t r u k t u re n vo n Ve r f a h re n zi e h u ng s o w o h l p ra k t is ch e r, a ls a u ch t h e o re t is ch e r
A sp e k t e i m M i t t e l p u n k t d e r Fo rs ch u ngs a r b e i t .
– Das interdisziplinäre Team des FZI unterstützt
auch dank seiner juristischen Kompetenz
Forschungskonsortien, Unternehmen wie KMU oder
Großunternehmen, Gremien oder die öffentliche
Hand bei der Umsetzung technischer Innovationen
in rechtlicher Hinsicht.
d e r k l as s is ch e n K r y p t ogra p h i e a u f n e u e Pos t- Q u a n -
t e n -Ve r f a h re n a k t u a l is i e r t w e rd e n kö n n e n. Die
U n t e rsu ch u ng, En t w i ck l u ng u n d I m p l e m e n t i e r u ng
b e s t e h e n d e r u n d n e u a r t ige r k r y p t ogra p h is ch e r P ro -
t o ko l l e i n ex is t i e re n d e n P ro d u k t e n, s o w i e d i e N e u -16
– Forschungsschwerpunkt
Angewandte Künstliche Intelligenz
Kaum ein Forschungsschwerpunkt in
der Informatik stößt derzeit sowohl in
Wissenschaft und Forschung als auch in
öffentlichen Debatten auf ein derartig
hohes Interesse wie die so genannte
Künstliche Intelligenz (KI). In derzeit rund
30 Forschungsprojekten, u.a. in den
Anwendungsfeldern Robotik, Mobilität,
Gesundheitswesen und Logistik, arbeitet das
FZI im Bereich der KI an dem Ziel, sowohl die
wachsenden Potenziale von KI-Technologien
zu erschließen, als auch den Diskurs einer
öffentlichen Debatte über Nachvollziehbarkeit
und Verständnis über KI zu stärken.17
Forschung
– Die gelebte Interdisziplinarität am FZI
stellt immer die besondere Stärke dar, von
U n a b h ä n g i g d a v o n , o b K ü n s t l i c h e I n t e l l i ge n z i n d e r FZI Fo rs ch u ng i m B e re i ch d e s „ i n t e ra k t i ve n m as ch i -
der sowohl die Projektpartner als auch die
Ro b o t i k , M o b i l i t ä t , i m G e s u n d h e i t s w e s e n o d e r i n n e l l e n Le r n e ns“. H i e r w e rd e n M e t h o d e n d e s Re i n -
d e r L o g i s t i k z u r A n w e n d u n g ko m m t : D i e ge l e b t e Forschungsergebnisse zu Angewandter fo rce m e n t Le a r n i ngs m i t I n t e ra k t i o ns - u n d Er k l ä r-
Interdisziplinarität am FZI stellt immer eine beson - Künstlicher Intelligenz profitieren. b a r ke i t s m o d u l e n ko m b i n i e r t , u m N u t ze r a k t i v i n d e n
d e r e S t ä r ke d a r, v o n d e r s o w o h l d i e P r o j e k t p a r t - Le r n p roze s s e i nzu b i n d e n u n d d u rch gezi e l t e N a ch -
n e r a l s a u c h d i e Fo r s c h u n gs e r ge b n i s s e p r o f i t i e r e n . u n d Ve r m i t t l u n g a n w e n d u n gs n a h e r M L- M e t h o d e n f ra ge n t ra i n i e r t e M o d e l l e fo r t l a u fe n d zu ve r b e s s e r n.
D u r c h d e n i n t e r n e n A u s t a u s c h ü b e r Ve r f a h r e n d e s u n d Te c h n o l o g i e n i n d e n B e r e i c h e n M o b i l i t ä t , Ro - D i e s is t e i n e w i ch t ige G r u n d l a ge f ü r e i n e b e s s e re
maschinellen Lernens zu unterschiedlichsten An - b o t i k , E n e r g i e u n d L o g i s t i k ge s e t z t . Wa r t b a r ke i t u n d Pe rs o n a l is i e r u ng vo n M L- M o d e l l e n
w e n d u n gs ko n t e x t e n s i n d d i e F Z I - W i s s e n s c h a f t l e - u n d h i l f t gl e i chze i t ig, K I - b as i e r t e En t s ch e i d u nge n
r i n n e n u n d - W i s s e n s c h a f t l e r b e s t e n s a u f ge s t e l l t . Da n k s e i n e r M i t t e ls t a n ds o r i e n t i e r u ng u n d U n a b h ä n - t ra nsp a re n t u n d n u t ze r ve rs t ä n d l i ch a u f zu b e re i t e n.
D a r ü b e r h i n a u s w e r d e n a m F Z I v o n A n f a n g a n ge - gigke i t is t d as FZI f ü r W is s e ns ch a f t , W i r t s ch a f t u n d
s e l l s c h a f t l i c h e, r e c h t l i c h e u n d e t h i s c h e I m p l i k a t i o - Po l i t i k e i n ko m p e t e n t e r Pa r t n e r u n d s o rg t d u rch s e i - Da m i t d i e Po t e nzi a l e u n d M ögl i ch ke i t e n d e r K I e b e n -
n e n g r u n d s ä t z l i c h m i t ge d a c h t . S o t r ä g t d a s F Z I z u n e u m f a ngre i ch e n Tra ns fe ra k t i v i t ä t e n f ü r d e n D i a - s o w i e d i e A n a l ys e u n d A bs i ch e r u ng b e s t e h e n d e r
Debat ten über einen ethisch zu verant wor tenden l og m i t d e r G e s e l ls ch a f t . U m Kü ns t l i ch e I n t e l l ige nz m ögl i ch e r R is i ke n s i ch t b a r w e rd e n, m üs s e n a us
E i n s a t z v o n K I , ü b e r A n f o r d e r u n ge n a n d i e N a c h - i n i h re n Po t e nzi a l e n u n d W i r k u nge n ga nzh e i t l i ch S i ch t d e s FZI Fo rs ch u ng u n d G e s e l ls ch a f t gl e i ch e r-
v o l l z i e h b a r ke i t ge n e r i e r t e r E r ke n n t n i s s e u n d E n t - e r f as s e n u n d n u t ze n zu kö n n e n, b e d a r f e s n e b e n m a ß e n a m P roze s s d e r En t w i ck l u ng vo n K I - Sys t e -
s c h e i d u n ge n s o w i e ü b e r r e c h t l i c h e u n d o r ga n i s a t o - e i n e s s t r u k t u r i e r t e n Te ch n o l ogi e t ra ns fe rs a u ch d e r m e n p a r t izi p i e re n. Ei n e n S ch r i t t i n d i e s e R i ch t u ng
r i s c h e R a h m e n b e d i n g u n ge n m i t S a c h v e r s t a n d u n d Ve r n e t zu ng u n t e rs ch i e d l i ch e r A k t e u re a us W is s e n - ve r fo lg t e d as FZI m i t d e r B egl e i t fo rs ch u ng „S m a r t
m e t h o d i s c h e m Vo r ge h e n b e i . s ch a f t u n d W i r t s ch a f t . D i e s e r A u fga b e s t e l l t s i ch Da t a“, d i e e i n s ys t e m a t is ch e s, ko n t i n u i e r l i ch e s u n d
d as FZI i m Ra h m e n d e s D igi t a l H u b f ü r A nge w a n d t e p ro j e k t ü b e rgre i fe n d e s M o n i t o r i ng zu B ig - Da t a -Te ch -
Z u s ä t z l i c h v e r f ü g t d a s F Z I ü b e r r e a l e Te s t u m ge - Kü ns t l i ch e I n t e l l ige nz i n Ka r lsr u h e. D i e s e r s e t z t a u f n o l ogi e n u n d d e re n w i r t s ch a f t l i ch e N u t zu ng b e -
b u n ge n w i e e t w a d a s Te s t f e l d A u t o n o m e s Fa h r e n ge m e i ns a m e Fo rs ch u ngs a k t i v i t ä t e n i n n e r h a l b d e r t re i b t . Da b e i s o l l e n ü b e rgre i fe n d e Fra ge s t e l l u nge n
B a d e n - W ü r t t e m b e r g a l s K I - Re a l l a b o r, i n d e m n e u - Regi o n, i n d e m ö r t l i ch e I n f ras t r u k t u re n a usge b a u t zu d a t e n b as i e r t e n Te ch n o l ogi e n – w i e b e isp i e ls w e i -
a r t i ge Ve r f a h r e n – j u r i s t i s c h , t e c h n o l o g i s c h u n d u n d d e r ö f fe n t l i ch e D isk u rs ge s t ä r k t u n d b egl e i t e t s e Re ch t sra h m e n u n d ge s e l ls ch a f t l i ch e A k ze p t a nz
s oz i a l w i s s e n s c h a f t l i c h b e g l e i t e t – i n e i n e m a b ge - w i rd. D e r D igi t a l H u b fö rd e r t d a m i t Fo rs ch u ng u n d d e r K I – e ra r b e i t e t w e rd e n.
s i c h e r t e n U m f e l d e r p r o b t w e r d e n kö n n e n . I m F Z I W i r t s ch a f t u n d u n t e rs t ü t z t a k t i v d e re n Ve r n e t zu ng.
House of Living Labs wird außerdem durch das neu
e i n ge r i c h t e t e K a r l s r u h e A p p l i e d M a c h i n e L e a r n i n g U m d e n Ei ns a t z m as ch i n e l l e r Le r n ve r f a h re n a u ch
Living Lab der Schwerpunkt auf die Er forschung i m K M U - U m fe l d zu ve re i n f a ch e n, i n t e ns i v i e r t d as18
– Forschungsschwerpunkt
Datenanalyse und Datenwirtschaft
Im Fokus des Forschungsschwerpunkts D i e s e r u m f a ngre i ch e M e t h o d e n b a u kas t e n e n t l a ng vo l ls t ä n d ig zu n u t ze n. S o e n t w i cke l t d as FZI i m
Datenanalyse und Datenwirtschaft steht die d e r ge s a m t e n B a n d b re i t e k ü ns t l i ch e r I n t e l l ige nz Ra h m e n e i n e s P ro j e k t e s b e isp i e ls w e is e e i n e a u t o -
vo n W is s e nsre p räs e n t a t i o n ü b e r s t a t is t is ch e Le r n - n o m f a h re n d e F l o t t e a us e l e k t r is ch b e t r i e b e n e n
Entwicklung neuer, innovativer Verfahren für
ve r f a h re n u n d O p t i m i e r u ngs m e t h o d e n b is h i n zu L i e fe r f a h r ze u ge n zu r Pa ke t ve r t e i l u ng i n s t ä d t is ch e n
die datengetriebene Entscheidungsunter v i e ls ch i ch t ige n n e u ro n a l e n N e t ze n f i n d e t a m FZI i n Q u a r t i e re n. Ei n e w e s e n t l i ch e I n n ov a t i o n s t e l l t d a -
stützung sowohl in kleinen und mittleren als v i e l f ä l t ige n P ro j e k t e n A n w e n d u ng, i nsb e s o n d e re i n b e i n e b e n d e m d eze n t ra l e n F l o t t e n m a n a ge m e n t
auch in großen Unternehmen. Hierzu führt das d e r P ro d u k t i o n u n d Logis t i k, i m I n d us t r i a l I oT s o w i e d as M o n i t o r i ng k r i t is ch e r Fa h r ze u gp a ra m e t e r d a r.
i m B e re i ch F i n a n ce, En e rgi e u n d G e su n d h e i t s w e s e n. D u rch d i e En t w i ck l u ng n e u e r d y n a m is ch e r Fog - C o m -
FZI technologische, wirtschaftliche und
p u t i ng -Ve r f a h re n s o l l e n A lgo r i t h m e n u n t e r B e r ü ck-
rechtliche Kompetenzen zusammen, um Da t e n a us za h l re i ch e n, u n t e rs ch i e d l i ch e n Q u e l l e n, s i ch t ig u ng vo n Da t e ns ch u t zasp e k t e n e ige ns t ä n d ig
Unternehmen beim erfolgreichen Übergang d e re n i n t e l l ige n t e Ko m b i n a t i o n u n d A us w e r t u ng s o - a u f d i e j e w e i ls ve r f ü gb a re n Re ch e n k n o t e n ve r t e i l t
in das Zeitalter der Digitalisierung zu w i e d i e d a m i t ve r b u n d e n e n D i e ns t l e is t u nge n s t e l l e n w e rd e n. D i e Erge b n is s e a us d i e s e m u n d ä h n l i ch e n
unterstützen. Die Forscherinnen und Forscher e i n e n ü b e ra us b e d e u t s a m e n W i r t s ch a f t s f a k t o r d a r. P ro j e k t e n e r m ögl i ch e n d i e N u t zu ng vo n Da t e n a ls
I m Fo k us s t e h e n b e i d e r Da t e n a us w e r t u ng n e b e n e ige ns t ä n d ige s W i r t s ch a f t sg u t . I nsb e s o n d e re a u ch
am FZI kombinieren dafür Analytics-Verfahren,
d e r W i r t s ch a f t l i ch ke i t a u ch e i n e a u f t e ch n is ch e r f ü r k l e i n e u n d m i t t l e re U n t e r n e h m e n ka n n d a m i t d i e
Optimierungsmethoden, Methoden des Eb e n e re a l is i e r t e re ch t sko n fo r m e U ms e t zu ng, i ns - e r fo lgre i ch e u n d ge w i n n b r i nge n d e D igi t a l is i e r u ng
automatisierten maschinellen Lernens, der b e s o n d e re d i e Wa h r u ng vo n Da t e ns ch u t z u n d Da t e n - ga nze r We r t s ch ö p f u ngske t t e n u n d - n e t z w e r ke a n -
statistischen Lernverfahren sowie des Deep s o u ve rä n i t ä t , s o w i e d i e S i ch e r h e i t , ge ra d e a u ch i n ge s t o ß e n, u m ge s e t z t u n d ko n t i n u i e r l i ch w e i t e re n t-
ve r t e i l t e n Sys t e m e n. Wä h re n d d e s ge s a m t e n A us - w i cke l t w e rd e n.
Learning. Diese implementieren sie für
w e r t u ngsp roze s s e s w e rd e n re l ev a n t e En t s ch e i d e r
neuartige Architekturen für eine gewinn a k t i v e i nge b u n d e n, u m b e i d e n Fo rs ch u ngs l ösu nge n
bringende und verantwortungsvolle I n fo r m a t i o n e n ko n t ex t s e ns i t i v u n d zi e lgr u p p e nge - – Daten aus zahlreichen,
Datennutzung. re ch t a u f b e re i t e n zu kö n n e n. unterschiedlichen Quellen, deren
intelligente Kombination und Auswertung
H o chska l i e r b a re I n f ras t r u k t u re n u n d gro ß e Da t e n -
s t rö m e b e d ü r fe n n e u e r A ns ä t ze u n d A rch i t e k t u re n, sowie die damit verbundenen
w i e zu m B e isp i e l Fog C o m p u t i ng. G l e i chze i t ig s i n d Dienstleistungen stellen einen überaus
i n n ov a t i ve a lgo r i t h m is ch e Ve r f a h re n u n d K I - M e t h o - bedeutsamen Wirtschaftsfaktor dar.
d e n e r fo rd e r l i ch, u m d as d a rge b o t e n e Po t e nzi a l19
Forschung
N e b e n d e m e f f izi e n t e n Ve ra r b e i t e n s e h r gro ß e r
D a t e n m e nge n a u f ve r t e i l t e n I n f ras t r u k t u re n s e t ze n
d i e Fo rs ch e r i n n e n u n d Fo rs ch e r a m FZI a u ch a u f d as
ge s ch i ck t e Ko m b i n i e re n k l e i n e re r Da t e n m e nge n m i t
S t r u k t u r-, Sys t e m - u n d Ve r h a l t e ns i n fo r m a t i o n e n, d i e
a u f P roze s s - u n d Sys t e m ve rs t ä n d n is b e r u h e n. Da -
d u rch ka n n s ch n e l l e r u n d zi e lge r i ch t e t e r a n a l ys i e r t ,
a b e r a u ch ge l e r n t w e rd e n.
S e i n e Ko m p e t e nz i m B e re i ch d e r Da t e n a n a l ys e u n d
- w i r t s ch a f t b r i ng t d as FZI u.a. i n d e n A r b e i t sk re is
„ B ig Da t a & A d v a n ce d A n a l y t i c s“ d e s B ra n ch e n ve r-
b a n ds B i t ko m e i n. A u ß e rd e m w i r k t d as FZI i n A r-
b e i t sgr u p p e n a n S t a n d a rd is i e r u ngsb e m ü h u nge n d e s
Wo r l d W i d e We b C o ns o r t i u m ( W 3C) m i t .20
– Forschungsschwerpunkt
Mensch-Technik-Interaktion
Ein einfaches und sicheres Miteinander von
Mensch und Technik ist das Ziel der FZI-
Anwendungsforschung im Schwerpunkt
„Mensch-Technik-Interaktion“ (MTI). Sowohl für
das private als auch das berufliche Umfeld
werden innovative, multimodale Bedienkonzepte
erforscht und entwickelt – immer hersteller
unabhängig und möglichst intuitiv. Auch für die
Mensch-Roboter-Kollaboration setzen die FZI-
Wissenschaftlerinnen und -Wissenschaftler auf
praktische, aber auch wirtschaftlich-effiziente
Konzepte, wie zum Beispiel eine intelligente
Aufgaben-Ablaufplanung zwischen Mensch und
Maschine.21
Forschung
– Dank künstlicher Intelligenz kann die
Technik etwa die Intention des Menschen
erkennen und entsprechend mit
Die Zusammenarbeit von Mensch und Roboter ist am diesem interagieren. Im Betrieb und in der Produk tionsplanung findet das
FZI nicht nur für die industrielle Anwendung ein For- Konzept des vir tuellen Zwillings Ver wendung, durch
schungsthema, sondern auch für die Unterstützung Konzepte der Mensch -Technik- Interaktion ent wickelt, den nicht nur die Simulation und Steuerung der Pro -
von Menschen im privaten Umfeld. Eine hohe Pra - die beispielsweise Senioren im Umgang mit neuen Me - duk tion ermöglicht wird, sondern auch die Rück füh -
xistauglichkeit der am FZI ent wickelten neuar tigen dien und Technologien unterstützen. Weitere Projekte rung der Daten aus dem Betrieb in die (Um -)Planung.
MTI - Lösungen steht hierbei immer im Vordergrund. befassen sich mit der kontext-sensitiven Kollaboration Die Ent wicklung von Vir tual - Realit y-gestüt z ten und
Deshalb werden am FZI die Endanwender kontinuierlich von Roboter und Mensch bei alltäglichen Aufgaben wie intuitiven Methoden, um relevante Informationen für
in den Ent wicklungsprozess integrier t und intuitive, beispielsweise beim Kochen. Umplanungen bereit zustellen, assistier t dem Men -
nutzer-akzeptier te Methoden eingesetzt. Dank künst- schen in der vir tuellen Realität (Closed Loop Enginee -
licher Intelligenz kann die Technik et wa die Intentionen Virtual und Augmented Realit y, kurz VR und AR, werden ring). Um ein einfaches und intuitives Einbinden von
des Menschen erkennen und entsprechend mit diesen am FZI nicht nur zur Visualisierung von Live-Sensor- und Produk tionsressourcen wie z.B. einen neuen Roboter
interagieren. So wird beispielsweise im Smar t Home Roboterdaten eingesetzt, sondern auch, um Fachfrem- in eine Produk tion zu ermöglichen, set zen die Wissen -
eine KI - basier te Interaktionserkennung zur dessen den möglichst einfach und unabhängig vom Standort schaf tlerinnen und Wissenschaf tler auf das sogenann -
Konfiguration durch eine reine Benutzung der Objekte Wissen und Forschungsergebnisse vermit teln zu kön- te „Plug & Produce“.
und Umgebung ermöglicht. nen. Zusätzlich werden komplexe Modelle wie Künstli-
che Intelligenz durch den Einsatz von VR verständlich Das freie und unabhängige Ent wickeln am FZI ermög-
In der MTI - Forschung am FZI wird innovative Sensorik gemacht. Gleichzeitig liegt der Fokus der Implementie- licht den Forscherinnen und Forschern, verschiedene
angewendet, um neuar tige Mensch - Maschine -Schnit t- rungen darauf, eine hohe Immersion, d.h. eine tiefes Ein- Ansät ze zu über tragen und auf Basis der Er fahrung
stellen zu realisieren, wie beispielsweise eine Steue - tauchen in die virtuelle Welt, zu ermöglichen. Ob Virtual aus anderen Projek ten schnell passende Lösungen zu
rung der Technik durch lautloses Sprechen. Auch neue Engineering, Mixed-Realit y-Ansätze oder auch die Pro- finden, nicht zulet z t auch dank der Testlabore und
Forschungsansätze aus der Optik wie beispielsweise zessunterstützung und -optimierung im medizinischen dem Einsat z bz w. der Weiterent wicklung etablier ter
Presbyopie - Displays, die bei Alterssichtigkeit den Ver- Kontext mit Augmented Realit y zur Behandlung und Ver- Industriestandards. Die Interdisziplinarität der Wis-
zicht auf eine Lesebrille ermöglichen, kommen hierbei sorgung von Patienten: Das FZI setzt auf eine große senschaf tlerinnen und Wissenschaf tler und deren
zum Einsatz. Im Kontext des demographischen Wan - Vielfalt an verfügbaren und neuartigen Technologien, informationstechnische Sicht auf viele Fachgebiete,
dels werden Lösungen er forscht, die auch älteren Per- um für den bestimmten Einsatzzweck das bestmögliche aber auch die umfangreiche Er fahrung in sehr unter-
sonen oder Menschen mit körperlichen Einschränkun - Ergebnis zu erreichen ohne eine irgendeine Beschrän- schiedlichen Domänen wie Produk tion, Logistik oder
gen dank technischer Unterstützung ein aktives und kung auf bestimmte Hersteller. Auch webbasierte Be- Gesundheitswesen kommen der Ent wicklung innovati -
selbstbestimmtes Leben ermöglichen. Für das soge - dienoberflächen von Smartphones und Tablets werden ver und zugleich intuitiver Bedienkonzepte im Bereich
nannte „ Active Assisted Living“ werden neue intuitive bei den am FZI ent wickelten Lösungen unterstützt. der Mensch -Technik- Interak tion zugute.22
– Energie
Die Potenziale erneuerbarer Energien zu erkennen und auszuschöpfen ist der Schlüssel zu einem nachhaltigen
Energiekonzept. Dazu forschen die Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler am FZI an neuen Methoden und
Technologien, die dazu beitragen, die Stromversorgung mit erneuerbaren Energien flächendeckend zu stabilisieren und
zu gewährleisten. Die ganzheitliche Betrachtung von Fragestellungen des dezentralen Energiemanagements sowie die
prototypische Umsetzung der Lösungen mit realen Anlagen zeichnet dabei die Energieforschung am FZI aus. Themen
wie Hardware-Ansteuerung, Optimierungs- und Prognosealgorithmen, Design von Flexibilitätsmärkten, Energiesystem-
Architekturen zur dezentralen Selbstorganisation sowie die Ausgestaltung einer zukunftsfähigen Regulatorik stehen hier
besonders im Fokus.
M i t d e m FZ I L i v i n g L a b s m a r t En e rg y ve r f ü ge n d i e managemen t s u m t herm ische A spek te geleg t. Au f – Das Gesetz zur Digitalisierung der
W issenschaf t lerin nen u nd W issenschaf t ler ü ber Basis einer neuen Energiedaten plat t form werden da - Energiewende zieht den Rollout einer
u m fangreiches Equ ipmen t m i t verschiedenen elek- du rch u. a. auch Meh r wer tdiens te w ie die Verringe -
Smart-Meter-Infrastruktur nach sich,
t rischen u nd t herm ischen Energieerzeugern, -spei - ru ng des War t u ngsau f wands du rch Predict i ve Main -
chern u nd - verbrauchern sow ie ü ber eine Smar t tenance ermöglich t. die neue Kommunikationsmöglichkeiten
Metering- I n f ras t ru k t u r m ir Smar t- Meter- Gateways zwischen Teilnehmern am Strommarkt
u nd modernen Messeinrich t u ngen. Das Gebäude Zus ä t zl i ch zu d e r re a l e n U m ge b u ng i m FZI H o us e o f bietet, wie zum Beispiel zwischen
Energiemanagemen t sys tem u nd die Lab - I n f ras t ru k- L i v i ng L a bs, i n d e r d as FZI u.a. e i n p ro t o t y p is ch e s
Haushalt und Stromanbieter.
t u r er wei tern die FZI - Forscherin nen u nd Forscher En e rgi e m a n a ge m e n t s ys t e m f ü r e i n B ü roge b ä u d e b e -
im Rah men von Projek ten lau fend, beispielsweise t re i b t , w e rd e n i n d e n P ro j e k t e n a u ch Re a l l a b o re zu r z w is ch e n ve rs ch i e d e n e n A k t e u re n i m S t ro m n e t z
u m eine neue ex terne Sch ni t t s telle, die die Flex ibili - U n t e rsu ch u ng vo n d eze n t ra l e m En e rgi e m a n a ge m e n t b i e t e t , w i e zu m B e isp i e l z w is ch e n H a us h a l t u n d
t ät des FZI House of Li v ing Labs ü ber Smar t- Meter i n Q u a r t i e re n bz w. En e rgi e - C o m m u n i t ys ge n u t z t . S t ro m a n b i e t e r. Zus a m m e n mit dem FZI - S p i n - o f f
Gateways anbietet u nd das Gebäude som i t zu r Flex i - En QS G m b H b e t re i b t d as FZI e i n e B S I -ze r t i f izi e r t e
bili t ät szelle mach t. Du rch das s t rategische Projek t Das G e s e t z zu r D igi t a l is i e r u ng d e r En e rgi e w e n d e A d m i n is t ra t i o ns - I ns t a nz f ü r S m a r t- M e t e r- G a t e w ays,
„ HoLL-T herm“ w ird zudem ein vers t ärk ter Fokus au f zi e h t d e n Ro l l o u t e i n e r S m a r t- M e t e r- I n f ras t r u k t u r d i e e i n e p ra x is n a h e En t w i ck l u ng n e u e r Lösu nge n e r-
die Er wei teru ng des vorhandenen Gebäude - Energie - n a ch s i ch, d i e n e u e Ko m m u n i ka t i o ns m ög l i ch ke i t e n m ögl i ch t . Da d u rch ka n n d as FZI e i n e ga nzh e i t l i ch e23
Forschung
Die umfangreiche Ausstattung mit
sowohl thermischen als
auch elektrischen
Verbrauchern, Erzeugern und
Speichernsowie Ladestationen
für Elektrofahrzeuge kann
im Rahmen des am FZI
selbstentwickelten Gebäude-
Energiemanagementsystems
sektorenübergreifend angesteuert
werden.
Fo rs ch u ng i m B e re i ch d e r F l ex i b i l i t ä t s e rs ch l i e ß u ng t e t . E x p e r i m e n t e l l u n d d u rch B e f ra g u nge n w e rd e n
ü b e r „ i n t e l l ige n t e M e s s s ys t e m e“ m i t S m a r t- M e t e r- i m A n w e n d u ngs fe l d En e rgi e zu d e m d i e A k ze p t a nz
G a t e w ays s o w i e d a m i t ve r b u n d e n e n e u e G e s ch ä f t s - l o ka l e r M a r k t m o d e l l e u n d i n t e l l ige n t e r L a d e a ns ä t ze
m o d e l l e l e is t e n. i m Ko n t ex t d e r El e k t ro m o b i l i t ä t u n t e rsu ch t . D i e Er-
f a h r u nge n a us ö f fe n t l i ch ge fö rd e r t e n Ve r b u n d p ro -
En e rgi e m a n a ge m e n t s ys t e m e zu r n e t zd i e n l i ch e n j e k t e n s o w i e a us d i re k t b e a u f t ra g t e n I n d us t r i e p ro -
S e k t o re n ko p p l u ng vo n S t ro m, Wä r m e/ Kä l t e, M o b i l i - jekten b r i nge n die W is s e ns ch a f t l e r i n n e n und
t ä t u n d G as b i l d e n e i n e n w e i t e re n S ch w e r p u n k t d e r W i
s s e ns ch a f t l e r n i ch t n u r i n d i e l a u fe n d e n Fo r-
En e rgi e fo rs ch u ng a m FZI. D i e re a l e u n d u m f a ngre i - s ch u ngs a r b e i t e n e i n, s o n d e r n ge b e n i h r Er f a h r u ngs -
ch e A us s t a t t u ng m i t s o w o h l t h e r m is ch e n a ls a u ch w is s e n a u ch i n G re m i e n u n d N e t z w e r ke n w e i t e r. S o
e l e k t r is ch e n Ve r b ra u ch e r n, Er ze u ge r n u n d S p e i - is t d as FZI b e isp i e ls w e is e Fö rd e r m i t gl i e d d e s Fo r u m
ch e r n s o w i e m i t L a d e s t a t i o n e n f ü r El e k t ro f a h r ze u ge N e t z t e ch n i k / N e t zb e t r i e b i m Ve r b a n d d e r El e k t ro -
ka n n i m Ra h m e n d e s a m FZI s e l bs t e n t w i cke l t e n G e - t e ch n i k, El e k t ro n i k u n d I n fo r m a t i o ns t e ch n i k u n d
b ä u d e - En e rgi e m a n a ge m e n t s ys t e ms s e k t o re n ü b e r- b r i ng t s i ch a k t i v i n d i e En e rgi e - S t ra t egi e d e r Te ch -
gre i fe n d a nge s t e u e r t w e rd e n, w as d i e G r u n d l a ge n o l ogi e regi o n Ka r lsr u h e e i n.
f ü r O p t i m i e r u nge n i n ve rs ch i e d e n e n Sze n a r i e n b i e -Abteilungsleiter im Forschungsbereich Intelligent Systems and Production Engineering Manuel Lösch „Intelligentes Energiemanagement trägt durch die Kopplung der Sektoren Strom, Wärme und Mobilität zur Erreichung unserer Klimaziele bei.“
26
– Mobilität
Informatik-Forschung im Bereich der Mobilität ist am FZI seit seiner Gründung vor über drei Jahrzehnten ein wichtiges
Anwendungsfeld – nicht zuletzt, um diese in Baden-Württemberg und Deutschland traditionell starke Branche mit praktischen
IKT-Lösungen auf ihrem Weg in die Mobilität von Morgen zu unterstützen. Im Mittelpunkt der Forschung stehen derzeit neuartige
Mobilitätskonzepte und -anwendungen mit Schwerpunkt auf dem öffentlichen Verkehr. Von der Idee über die Algorithmik bis hin zur
Erprobung entwickeln Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler am FZI neuartige Mobilitätslösungen für Mensch und Transportgut
und arbeiten an Konzeption und Aufbau unterstützender Infrastruktursysteme. Dabei werden Safety und Security gemeinsam
betrachtet. Die Sicherheit und Robustheit der entwickelten Lösungen wird über virtuelles, semi-virtuelles und reales Testen
sichergestellt. Ziel ist immer, Mobilität sicher, effizient und komfortabel zu gestalten..
Da n k e i n e r i n t e l l ige n t e n Ve r k n ü p f u ng k l as s is ch e r – Das autonome und vernetzte Fahren Fra ge s t e l l u nge n re i ch e n hier vo n Da t e ns ch u t z-,
u n d K I - b as i e r t e r M e t h o d e n w i rd d as Ko nze p t d e s als Vision der Mobilität von morgen wird I T- S i ch e r h e i t s -, Zu l as su ngs - u n d Ve r ke h rsre ch t b is
a bs i ch e r b a re n, ro b us t e n a u t o n o m e n Fa h re ns a m h i n zu H a f t u ng u n d Zu re ch n u ng i m Z i v i l - u n d S t ra f -
am FZI in seinen vielfältigen Aspekten in
FZI S ch r i t t f ü r S ch r i t t Re a l i t ä t . M e t h o d e n d e r A n - re ch t . Da b e i e rge b e n s i ch b is h e r u n e r fo rs ch t e n e u e
ge w a n d t e n Kü ns t l i ch e n I n t e l l ige nz w e rd e n i n d e r mehreren Projekten erforscht. We chs e l w i r k u nge n z w is ch e n d e n ve rs ch i e d e n e n t ra -
M o b i l i t ä t s - Fo rs ch u ng d a zu e i nge s e t z t, Fa h r f u n k t i o - d i t i o n e l l e n Re ch t sge b i e t e n, d e n e n s i ch d i e FZI - W is -
n e n e i n f a ch e r p rogra m m i e re n zu kö n n e n s o w i e vo r- Ra d a rd a t e n u n d f ü r zu k ü n f t ige Fo rs ch u ng zu r B e - s e ns ch a f t l e r i n n e n u n d - W is s e ns ch a f t l e r i m T h e m e n -
l i ege n d e u n d d a u e r h a f t e r h o b e n e Da t e n z.B. d u rch s ch l e u n ig u ng vo n k ü ns t l i ch e n n e u ro n a l e n N e t ze n fe l d Re ch t w i d m e n.
n e u e S e ns o r i k zu n u t ze n u n d zu ve re d e l n. H i e r b e i zu r Da t e n i n t e r p re t a t i o n d a rs t e l l e n.
ko m m e n M a ch i n e Le a r n i ng u n d Da t a S ci e n ce zu m Ei n e b e s o n d e re S t ä r ke d e s FZI is t d as Zus a m m e n -
Ei ns a t z. Die M o b i l i t ä t s - Fo rs ch u ngsp ro j e k t e be- Das a u t o n o m e u n d ve r n e t z t e Fa h re n a ls V is i o n d e r f ü h re n d e r i n t e r n a t i o n a l a usge w i e s e n e n Ko m p e t e n -
f as s e n s i ch m i t u n t e rs ch i e d l i chs t e n A sp e k t e n w i e M o b i l i t ä t vo n m o rge n w i rd a m FZI i n s e i n e n v i e l f ä l t i - ze n a us ve rs ch i e d e n e n D iszi p l i n e n: E x p e r t i n n e n u n d
b e isp i e ls w e is e a nge p as s t e n e i nge b e t t e t e n Sys - ge n A sp e k t e n i n m e h re re n P ro j e k t e n e r fo rs ch t . Da b e i E x p e r t e n f ü r Pe r ze p t i o n u n d Kog n i t i o n, E / E- A rch i -
t e m a rch i t e k t u re n s o w o h l H a rd w a re - a ls a u ch S o f t - f i n d e t zu n e h m e n d a u ch d i e re ch t l i ch e B e t ra ch t u ng t e k t u re n, H W -/ S W - C o - D e s ig n, Logis t i k, O p e ra t i o ns
w a re - s e i t ig zu r S e ns o rd a t e n ve ra r b e i t u ng u n d - i n t e r- B e r ü cks i ch t ig u ng i m n e u e n Fe l d d e r re ch t s w is s e n - Re s e a rch, Da t e n m a n a ge m e n t, Da t a S ci e n ce u n d f ü r
p re t a t i o n, d i e d e r ze i t e i n Fo k us z.B. f ü r V i d e o - o d e r s ch a f t l i ch e n Fo rs ch u ng, d e m M o b i l i t ä t sre ch t . D i e M ä r k t e u n d P roze s s e a r b e i t e n a m FZI ge m e i ns a m a n27
Forschung
Mit Demonstratoren und Fahrzeugen wird anschaulich und erlebbar
gemacht, was sich hinter Fachbegriffen und neuen Technologien
verbirgt und wie die künftige Mobilität funktioniert.28
– Mobilität
n e u e n M o b i l i t ä t s l ösu nge n u n t e r e i n e m Da ch. D i e s e s a u t o m a t is i e r t f a h re n d e A u t os, B us s e o d e r N u t z f a h r- a r b e i t e r i n n e n u n d M i t a r b e i t e r i n t e re s s i e r t e n Fra ge n
Ko m p e t e nzp o r t fo l i o e r m ögl i ch t e i n e ga nzh e i t l i ch e ze u ge w i e S t ra ß e n re i n ig u ng o d e r Zus t e l l d i e ns t e i m Re d e u n d A n t w o r t . M i t D e m o ns t ra t o re n u n d Fa h r-
M a r k t s i ch t u n d e i n u m f as s e n d e s Te ch n o l ogi e p o r t- re a l e n S t ra ß e n ve r ke h r zu t e s t e n. U m a u ch m i t d e r ze u ge n w i rd B ü rge r n o d e r Fa ch b e su ch e r n a ns ch a u -
fo l i o. D u rch d i e Fo rs ch u ngs f a h r ze u ge zu m Te s t e n Po l i t i k e i n e n i n t e ns i ve n A us t a us ch zu fö rd e r n, e n - l i ch u n d e r l e b b a r ge m a ch t , w as s i ch h i n t e r n e u e n
vo n A lgo r i t h m e n u n t e r re a l e n B e d i ng u nge n u n d d a n k ga gi e r t s i ch d as FZI b e i A k t i v i t ä t e n w i e z.B. d e r AG Te ch n o l ogi e n ve r b i rg t u n d w i e d i e k ü n f t ige M o b i l i t ä t
d e s d i re k t e n Zu gr i f f s a u f Da t e n d e s Te s t fe l ds A u t o - I n t e l l ige n t M ove o d e r b e t e i l ig t s i ch a m S t ra t egi e d i a - f u n k t i o n i e r t . D i e za h l re i ch e n n a t i o n a l e n u n d i n t e r-
n o m e s Fa h re n B a d e n - Wü r t t e m b e rg w e rd e n a m FZI l og A u t o m o b i l w i r t s ch a f t B a d e n - Wü r t t e m b e rg. n a t i o n a l e n B e su ch e i m FZI H o us e o f L i v i ng L a bs zu m
d i e Fo r t s ch r i t t e d e s a u t o m a t is i e r t e n Fa h re ns m ög - T h e m a M o b i l i t ä t ze ige n d as s t a r ke I n t e re s s e a n d e m
l i ch u n d e r l e b b a r. Ergä nze n d p ro f i t i e re n d i e P ro j e k t – Gemeinsam mit einem starken T h e m a s o w i e a n d e n Fo rs ch u ngs a r b e i t e n d e s FZI.
p a r t n e r vo n d e r l a ng jä h r ige n Er f a h r u ng d e s FZI b e i Netzwerk aus Kommunen,
O p t i m i e r u ngs - u n d S i m u l a t i o ns m o d e l l e n e b e ns o w i e D i e Te s t u m ge b u nge n i m FZI H o us e o f L i v i ng L a bs
Unternehmen, Verbänden und
i n d e r Da t e n ve re d e l u ng vo n gro ß e n Da t e n b e s t ä n d e n d i e n e n a b e r n i ch t n u r zu r Ve ra ns ch a u l i ch u ng n e u -
a us d e r I n d us t r i e. Ei n e w e i t e re S t ä r ke is t , d as s d i e Wissenschaftseinrichtungen arbeitet das e r Te ch n o l ogi e n, s o n d e r n a u ch zu d e re n Er p ro b u ng
f r ü hze i t ige A d re s s i e r u ng u n d Ei n b ezi e h u ng re ch t l i - FZI an zahlreichen Projekten im Bereich „vo r O r t “ s o w i e zu r A usb i l d u ng vo n Fa ch k rä f t e n i n
ch e r A sp e k t e a m FZI e b e n f a l ls vo n A n f a ng a n b e - der Mobilität, wie beispielsweise in der re a l is t is ch e n U m ge b u nge n u n d m i t re a l e r, t e ch n i -
r ü cks i ch t ig t w i rd, w as e n t s ch e i d e n d f ü r d i e sp ä t e - s ch e r A us s t a t t u ng. H i e r w e rd e n N a ch w u chsk rä f t e
Profilregion Mobilitätssysteme oder im
re Ve r w e r t b a r ke i t d e r Fo rs ch u ngs e rge b n is s e is t . i nsb e s o n d e re i n d e n T h e m e n Kü ns t l i ch e I n t e l l ige nz
D u rch s e i n e n ga nzh e i t l i ch e n, i n t e rd iszi p l i n ä re n u n d
Rahmen des Testfelds Autonomes Fahren u n d M a ch i n e Le a r n i ng a usge b i l d e t , u m d e n a k t u e l -
m u l t i m o d a l e n A ns a t z kö n n e n d a h e r d i e Fo rs ch e r i n - Baden-Württemberg. l e n u n d k ü n f t ige n m o b i l i t ä t s sp ezi f is ch e n Fra ge s t e l -
n e n u n d Fo rs ch e r d e s FZI p ra x is t a u gl i ch e, ro b us t e l u nge n zu b egeg n e n.
u n d h o ch w e r t ige Lösu nge n f ü r i h re Pa r t n e r – vo m Tra nsp a re n t u n d o f fe n w o l l e n d i e FZI - Fo rs ch e r i n n e n
Zu l i e fe re r b is zu m En d ko nsu m e n t e n – e n t w i cke l n. u n d - Fo rs ch e r d e n Weg i n d i e d igi t a l e Zu k u n f t ge -
s t a l t e n. S i e s e t ze n d a h e r a u f d e n Tra ns fe r p ra x is -
G e m e i ns a m m i t e i n e m s t a r ke n N e t z w e r k a us Ko m - t a u gl i ch e r Lösu nge n u n d e i n e i n t e ns i ve Ö f fe n t l i ch -
m u n e n, U n t e r n e h m e n, Ve r b ä n d e n und W is s e n - ke i t s a r b e i t , u m n e u e M o b i l i t ä t sko nze p t e w i e d as
s ch a f t s e i n r i ch t u nge n arbeitet d as FZI an za h l - a u t o n o m e Fa h re n o d e r d as S ch l i e ß e n d e r l e t z t e n
re i ch e n P ro j e k t e n i m B e re i ch d e r M o b i l i t ä t , a u ch M e i l e vo r zus t e l l e n u n d gre i f b a r zu m a ch e n. I m Ra h -
regi o n a l w i e i n d e r P ro f i l regi o n M o b i l i t ä t s s ys t e m e m e n vo n Ve ra ns t a l t u nge n w i e d e m W is s e ns ch a f t s -
o d e r i m Ra h m e n d e s Te s t fe l ds A u t o n o m e s Fa h re n fe s t i v a l EF F EK T E, d e r Regi o n a l ko n fe re nz M o b i l i -
B a d e n - Wü r t t e m b e rg. H i e r w i rd e i n u m f as s e n d e s t ä t s w e n d e o d e r a u ch gro ß e n Fa ch m e s s e n w i e d e r
Re a l l a b o r a u fge b a u t, u m n e u e En t w i ck l u nge n f ü r H a n n ove r M e s s e o d e r d e r i M o b i l i t y s t e h e n d i e M i t-Forschung Eine der ersten Umsetzungen des autonomen Fahrens wird das selbstständige, fahrerlose Parken eines Fahrzeugs sein, wozu auch Sensordaten eines Kamera- und Lidarsystems zur Umgebungserfassung genutzt werden.
30
– Automation und Robotik
Wenn in laufende Produktionsprozesse oder im häuslichen Umfeld neue Lösungen aus Automation und Robotik integriert
werden sollen, müssen diese sicher, robust und wirtschaftlich sein. Deshalb wird am FZI mit hoher Praxistauglichkeit und mit
informationstechnischer Sicht auf viele Domänen an neuen Konzepten gearbeitet. Intuitive Bedien- und Programmierkonzepte
sowie klare, webbasierte Bedienoberflächen auf Tablets und Smartphones ermöglichen auch fachfremden Nutzerinnen
und Nutzern den Zugang zu den am FZI erforschten Technologien. Dank gut ausgestatteter Testlabore wie dem FZI Living
Lab smartAutomation oder dem FZI Living Lab Service Robotics werden die Forschungsarbeiten praxisnah durchgeführt
und real getestet. Was darüber hinaus die Forschung am FZI auszeichnet, ist eine breite Expertise in der Entwicklung und
Wiederverwendung von modularen Softwaresystemen.
I n der A nwendu ngs forschu ng am FZI w ird s t ark au f te applikat ionsu nabhängige Tools w ie die „ FZI Mo - – Bei ihrer Forschung legen
et ablier te I ndus t ries t andards geset z t u nd ak t i v an t ion Pipeline“ zu, u m verschiedene Robotersys teme die Wissenschaftlerinnen und
deren Wei teren t w ick lu ng gearbei tet. I m Bereich der ü ber eine ein hei t liche Sch ni t t s telle zu kom mandie -
Wissenschaftler am FZI großen Wert
Robot ik kom m t ROS - I ndus t rial zu m Einsat z, das eine ren. Du rch die hers telleru nabhängige A ns teueru ng in
sch nelle En t w ick lu ng neuer A nwendu ngen ermög- ROS is t es möglich, au f u m fangreiche Sof t warebib - darauf, dass die Interoperabilität
lich t, beispielsweise als Basis f ü r die U mset zu ng von liot heken zu r Bild verarbei t u ng, Kollisionserken nu ng zwischen Systemen für eine
Proof- of-
C oncept- Demons t ratoren. Das Open -Sou r- u nd Bewegu ngsplanu ng zu rück zugrei fen. Zusät zlich durchgehende, IT-gestützte Automation
ce -Sof t ware - Framework w ird du rch das FZI auch ak- ermöglich t die FZI Mot ion Pipeline ein sch nelles u nd
gewährleistet ist.
t i v m i t ges t al tet u nd wei teren t w ickel t. So en t w ickel t ein faches Program m ieren kom plexer A pplikat ionen.
das FZI u.a. of f izielle ROS -Treiber f ü r seine Ku nden, A ber auch spezialisier te Hard ware - A nsät ze kom men Beim Zusam menspiel von Au tomat isieru ng u nd Robo -
beispielsweise f ü r einen neuen Sicherhei t slaserscan - zu m Einsat z. A k t uell arbei ten die FZI - W issenschaf t- t ik kom m t der Zusam menarbei t von Mensch u nd Ro -
ner des Mark f ü hrers im Bereich Sicherhei t s tech nik lerin nen u nd - W issenschaf t ler et wa an einer RISC -V boter eine neue Bedeu t u ng zu. Di verse Projek te der
f ü r Au tomat isieru ngslösu ngen oder f ü r eine neue basier ten Plat t form m i t sy n t het isier tem FPG A , Be - Mensch - Roboter- Kollaborat ion f ü r indus t rielle u nd
Roboterserie des Mark t f ü hrers im Bereich kollabora - t riebssys tem u nd einer Werk zeugu mgebu ng zu r Aus - pri vate A nwendu ngen oder auch im P f legeu m feld
t i ver Robotersys teme. Fü r die Projek t arbei t grei fen f ü h ru ng von Steueru ngsalgori t h men. werden derzei t am FZI bearbei tet. Bei den For-
die Forscherin nen u nd Forscher au f in tern en t w ickel - schu ngsansät zen w ird hier au f die Kopplu ng vonForschung
Der Zusammenarbeit von Mensch
und Roboter kommt eine neue
Bedeutung zu. Diverse Projekte
der Mensch-Roboter-Kollaboration
für industrielle und private
Anwendungen oder auch im
Pflegeumfeld werden derzeit am
FZI bearbeitet.
SPS -Sys temen u nd Roboters teueru ng geset z t, u m
die Vor teile t radi t ioneller Au tomat isieru ng m i t denen
kom plexer Steueru ngen zu kom binieren.
Bei ihrer Forschu ng legen die W issenschaf t lerin nen
u nd W issenschaf t ler am FZI großen Wer t darau f, dass
die I n teroperabili t ät z w ischen Sys temen f ü r eine
du rchgehende, IT- ges t ü t z te Au tomat ion gewäh rleis -
tet is t. Auch die En t w ick lu ng zu verlässiger, sicherer
Hard ware -/Sof t ware -Sys teme sow ie die A bsicheru ng
der kom plexen Sys teme m i t Met hoden der Plausibi -
lisieru ng u nd des Sandbox ing s tehen im Fokus der
Forschu ng im Schwerpu nk t Au tomat ion u nd Robot ik.
Du rch eine modellget riebene Werk zeugu n ters t ü t-
zu ng bring t das FZI -Team Sicherhei t smechanismen
in hard warenahe Sof t waresys teme ein u nd nu t z t den
„V ir t uellen Zw illing“.32
– Gesundheitswesen
Der Digitalverband Deutschlands sieht in der Digitalisierung für das Gesundheitswesen das „vielleicht größte Potenzial
für die Medizin seit der Erfindung des Penicillins“. Damit Wirtschaft, Gesellschaft und Politik dieses Potenzial durch
anwendungsorientierte und nutzerzentrierte Forschungsergebnisse ausschöpfen können, entstehen am FZI innovative IKT-
Lösungen für das Gesundheitswesen, insbesondere im Bereich der Medizinischen Informationstechnik, der Mensch-Technik-
Interaktion und der Health Care Logistics. Durch die Kombination von Domänenexpertise und technologisch-fachlichem Know-
how sowie dank der umfangreichen Erfahrungen aus verschiedensten Kooperationsprojekten genießen die Wissenschaftlerinnen
und Wissenschaftler des FZI das Vertrauen ihrer Forschungspartner.
U m a l l e B e t e i l ig t e n, vo m A r z t b is zu m Pa t i e n t e n, s o n d e r n n u t ze n a u ch Kü ns t l i ch e I n t e l l ige nz zu r S i - A b e r a u ch A ns ä t ze a us d e r M e ns ch
- Te ch n i k- I n t e r
b e s t m ögl i ch zu u n t e rs t ü t ze n, fo rs ch t d as FZI a n t u a t i o ns e r ke n n u ng u n d zu r A n a l ys e vo n V i t a l d a t e n. a k t i o n w i e b e isp i e ls w e is e A u g m e n t e d Re a l i t y o d e r
ga nzh e i t l i ch e n Lösu nge n, a nge f a nge n b e i d e r En t- I K T-Te ch n o l ogi e n zu r D i a g n os e -, T h e ra p i e - u n d P f l e - n e u e Ro b o t i k- Ko nze p t e f ü r d i e P f l ege ko m m e n zu m
w i ck l u ng n e u a r t ige r We a ra b l e - S e ns o rs ys t e m e u n d ge u n t e rs t ü t zu ng ko m m e n h i e r gl e i ch e r m a ß e n zu m Ei ns a t z.
A p ps zu r m o b i l e n Er f as su ng vo n G e su n d h e i t s d a t e n, Ei ns a t z.
ü b e r d i e Ve r n e t zu ng d i e s e r Sys t e m e u n d d i e i n t e l -
l ige n t e A us w e r t u ng d e r Da t e n, b is h i n zu r O p t i m i e - Ei n e ze n t ra l e Ro l l e sp i e l e n a u ch t e ch n is ch e Lösu n - – Am FZI befassen sich im
r u ng d e r B e h a n d l u ngsp roze s s e s e l bs t . S o b e f as s t ge n zu r Ve r b e s s e r u ng d e r Le b e ns q u a l i t ä t ä l t e re r Anwendungsfeld Gesundheitswesen
s i ch e i n i n t e rd iszi p l i n ä re s Te a m vo n W is s e ns ch a f t l e - M e ns ch e n: A l t e rsge re ch t e Ko nze p t e d e r M e ns ch -
die Mitarbeiterinnen und Mitarbeiter
r i n n e n u n d W is s e ns ch a f t l e r n u n t e r a n d e re m m i t n e u - Te ch n i k- I n t e ra k t i o n im d e m ogra p h is ch e n Wa n d e l
e n A ns ä t ze n f ü r d as G e su n d h e i t s d a t e n m a n a ge m e n t s o l l e n S e n i o re n e i n s i ch e re s Le b e n i n d e n e ige n e n nicht nur mit medizinischer
z. B. p e r B l o ckch a i n -Te ch n o l ogi e o d e r a u ch m i t v i e r Wä n d e n e r m ögl i ch e n u n d d a b e i A nge h ö r ige u n d Informationstechnik oder neuen
D i e ns t l e is t u ngs - und Ko m m u n i ka t i o nsp l a t t fo r m e n P f l ege n d e b e s t m ögl i ch e n t l as t e n. Da f ü r a r b e i t e t Lösungen aus der Mensch-Technik-
f ü r d as G e su n d h e i t s w e s e n. D i e FZI - Fo rs ch e r i n n e n d as FZI -Te a m vo r a l l e m a n i n t e l l ige n t e n S m a r t-
Interaktion, sondern auch mit der
u n d Fo rs ch e r s e t ze n d a b e i n i ch t n u r a u f n e u e S e n - H o m e - Sys t e m e n u n d - M e t h o d e n, u m a l l e b e t e i l ig t e n
s o r i k u n d d i e En t w i ck l u ng p as s e n d e r A lgo r i t h m i k, A k t e u re o p t i m a l u n d b e d a r f sge re ch t zu ve r n e t ze n.
Logistik medizinischer Einrichtungen.33
Forschung
Die FZI -Forscherinnen und
Forscher setzen nicht nur auf
neue Sensorik und Entwicklung
passender Algorithmik, sondern
nutzen auch auch Künstliche
Intelligenz zur Situationserkennung
und zur Analyse von Vitaldaten.
Am FZI befassen sich im Anwendungsfeld Gesundheits- der logistischen Aufbau - und Ablauforganisation in Ein -
weisen die Mitarbeiterinnen und Mitarbeiter nicht nur richtungen des Gesundheitswesens inklusive des Lay-
mit medizinischer Informationstechnik oder neuen Lö - outs zum Ziel.
sungen aus der Mensch -Technik- Interaktion, sondern
auch mit der Logistik medizinischer Einrichtungen: Mit Für die Ent wicklung neuer Ansätze kann das FZI seine
Methoden des Operations Research und Supply Chain interdisziplinären Kompetenzen aus Logistik, Analy tics,
Managements sollen Logistik- Prozesse wie OP- Pläne Künstliche Intelligenz, mathematischer Optimierung
oder der Krankentranspor t verbesser t werden. Von und Simulation aus einer Hand anbieten. Des Weiteren
diesen optimier ten Abläufen profitier t schließlich die kommen aktuellste Analy tics-Ver fahren und Künstliche
Versorgung der Patienten. Deshalb ist die sogenann - Intelligenz zur Identifikation von Zusammenhängen und
te Health Care Logistics ein weiterer Schwerpunkt der Vorbereitung der Entscheidungsfindung zum Einsatz,
Anwendungsforschung am FZI. Dabei stehen neben der zum Beispiel für Optimierung von Dienstplänen oder
logistischen Prozessanalyse auch die Verbesserung bei der OP- Belegung. Auch die mathematische Optimie -
der Sekundärprozesse ohne Eingrif f in die medizini - rung und modernste Simulationen mit tels Digital Twin
sche Kompetenz im Vordergrund. Mehrere Forschungs- finden Anwendung bei der Entscheidungsunterstützung
projekte haben außerdem die Analyse und Optimierung bei Planung und Steuerung der Prozesse.Direktor am FZI Prof. Dr. Stefan Nickel „Health Care Logistics mit Methoden aus Künstlicher Intelligenz und Operations Research kann helfen, den Mitarbeitenden im Gesundheitswesen wieder mehr Zeit für die Hauptsache zu geben: den Menschen.“
Sie können auch lesen
