Home |   IAI-Intern |   Kontakt |   Impressum |   KIT  

Methodische Schwerpunkte im Institut

Das Institut arbeitet als Institut für Angewandte Informatik mit Anschluss an den Lehrstuhl Mechatronik der Universität Karlsruhe an computer-gesteuerten Anwendungen aus den Bereichen Umwelt, Medizin, Mikrosystemtechnik und Atmosphäre und Klima.

Hierbei kommen moderne Informationstechniken, aber auch Know-How aus den Bereich des Maschinenbaus (Mechatronik) zum Einsatz. Um Qualität, Einsetzbarkeit und Forschung im fachlichen Bereich zu fördern, engagieren sich die Mitarbeiter des Instituts in verschiedenen Methodengruppen, die im folgenden kurz aufgeführt sind.

 

 

Lernfähige Systeme Details

Die Arbeitsgruppe beschäftigt sich mit der Entwicklung und Anwendung von Methoden, die unter dem Begriff der maschinellen Intelligenz zusammengefasst werden können. Dies sind vor allem Methoden der Computational Intelligence (Fuzzy Systeme, Neuronale Netze, Evolutionäre Algorithmen) und des maschinellen Lernens. Anwendungen finden sie besonders in den Bereichen Medizin (Diagnostik, Prothetik, Bioinformatik), Umwelt (innovative Prozessführung, Anlagenmodellierung) und Wissenschaftliches Rechnen (Simulation und Optimierung im GRID, verteiltes Lernen).

  Kontakt:
Dr. Markus Reischl
Lernfähige Systeme
Mechatronik- und Biomechanik Details

Die Mitglieder der methodischen Arbeitsgruppe Mechatronik und Biomechanik beschäftigen sich mit der Entwicklung und Anwendung von mechatronischen und biomechanischen Systemen. Ein Schwerpunkt hierbei ist der Einsatz von Fluidik in der Robotik und Prothetik und weitere medizin-technische Anwendungen. Ein weiterer ist der Einsatz von Mechatronik im Bereich Bauen und Wohnen und für die Mikrohandhabungstechnik.

  Kontakt:
Dipl.-Ing. Andreas Hofmann
Mechatronik- und Biomechanik
Modellbildung, Simulation und Optimierung Details

Beim Entwurf von komplexen, technischen Systemen ist der Prototypenbau in der Regel mit erheblichen materiellen und zeitlichen Aufwand verbunden. Als Alternative bietet es sich an, zunächst Modelle der Systeme zu entwickeln, die ein System durch seine Gesetzmäßigkeiten beschreiben. Diese Modelle können dann simuliert und gegebenenfalls optimiert werden.

Im Rahmen der AG Modellbildung, Simulation und Optimierung ist unser Forschungsschwerpunkt die Entwicklung von Modellen, Methoden und Werkzeugen zur Simulation von Problemen aus dem Umfeld der HGF-Progamme Gesundheit und Mikrosystemtechnik am Forschungszentrum Karlsruhe. Dabei werden neben Werkzeugen zur FEM-Simulation auch Werkzeuge zur Optiksimulation und zur Verhaltensmodellierung (Makro-Modellierung) sowie Werkzeuge zur Optimierung solcher Modelle basierend auf genetischen Algorithmen eingesetzt.

  Kontakt:
Dr. Wilfried Jakob
Modellbildung, Simulation und Optimierung
Sichere Systeme Details

Bereiche der AG Sichere Systeme sind: System-Zuverl?ssigkeit, System-Fehlertoleranz, Safety Critical, SW-Qualitätssicherung, Security mit Datenintegrität, Vertraulichkeit, Authentizität und Verfügbarkeit.

Dokumentation und Weiterentwicklung der methodischen Kompetenz. Erarbeitung eines Glossars bzgl. aller relevanten Fachbegriffe in Deutsch und Englisch. Anbieten von Fachvorträgen zu verschiedenen Themenbereichen. Mitwirkung in nationalen und internationalen Gremien.

  Kontakt:
Dr. Hubert Keller
Sichere Systeme
Virtuelle Realität und Visualisierung Details

Beim Entwurf von komplexen, technischen Systemen ist der Prototypenbau in der Regel mit erheblichen materiellen und zeitlichen Aufwand verbunden. Als Alternative bietes es sich an, zunächst Modelle der Systeme zu entwickeln, die ein System durch seine Gesetzmäßigkeiten beschreiben. Diese Modelle können dann simuliert und gegebenenfalls optimiert werden.

Im Rahmen der AG Modellbildung, Simulation und Optimierung ist unser Forschungsschwerpunkt die Entwicklung von Modellen, Methoden und Werkzeugen zur Simulation von Problemen aus dem Umfeld der HGF-Progamme Gesundheit und Mikrosystemtechnik am Forschungszentrum Karlsruhe. Dabei neben Werkzeugen zur FEM-Simulation auch Werkzeuge zur Optiksimulation und zur Verhaltensmodellierung (Makr-Modellierung) sowie Werkzeuge zur Optimierung solcher Modelle basierend auf genetischen Algorithmen eingesetzt.

  Kontakt:
Dr. Uwe Kühnapfel
Virtuelle Realität und Visualisierung
Web-basierte Informationssysteme und Datenbanken Details

Informationssysteme für unterschiedliche Anwendungsbereiche bilden einen methodischen Schwerpunkt der FuE-Arbeiten im Institut für Angewandte Informatik. Projektübergreifende Thematiken in den unterschiedlichen Informationssystem-Projekten sind unter anderem gegeben durch den Einsatz gleicher Datenbanken zur Datenhaltung oder der Anwendung von WWW- und anderen Internet-Technologien zur Entwicklung von internet- oder intranet-basierten Informationssystemen. Ziel der Methodengruppe "web-basierte Informationssysteme und Datenbanken" ist es, das fachlich-methodische Know-How auf diesem Gebiet durch gemeinsame methoden-orientierte Workshops und einen projektübergreifenden fachlichen Informationsaustausch zu stärken, ein Diskussionsforum für aktuelle und zukunftsträchtige neue wissenschaftlich-technische Entwicklungen zu bieten und durch abgestimmte gemeinsame Forschung und Entwicklung eine hohe Effizienz der FuE-Arbeiten in den genannten Themenbereichen zu gewährleisten.

  Kontakt:
Dr. Clemens Düpmeier
Web-basierte Informationssysteme und Datenbanken
Künstliche Sinne Details

Eine intelligente und umweltschonende Hochtechnologie muss den Zustand der Umwelt, in der sie agieren soll, zunächst einmal angemessen erfassen und bewerten. Die AG "Künstliche Sinne" beschäftigt sich mit den Methoden, Verfahren und Werkzeugen, die technische Systeme zu komplexen Wahrnehmungen befähigen, für die Menschen und Tiere natürliche Sinnesorgane einsetzen, also etwa Sehen, Hören, Riechen, Tasten oder Gleichgewichtsempfinden.

Neben Sensorik im engeren Sinn, also den Detektoren, Sensorprodukten und -Herstellern geht es hier vor allem um die nötige komplexe Informationsverarbeitung. Die meisten Methoden und Verfahren die am IAI entwickelt werden, werden vor allem in der Bildverarbeitung / Bildverstehen eingesetzt, sind aber in ähnlicher Form auf andere künstliche Sinne anwendbar.

  Kontakt:
Dr. Bernd Köhler
Künstliche Sinne

IAI-Projekte in den HGF-Programmen

Simulation und Messtechnik
Hochdurchsatzverfahren
Energiesystemanalyse
Research Group Distributed Computing
Prozessorientierte Informations- und Arbeitsstrukturen
DaNa
Automatisierung für Mikro- und Nanotechnologie
Geothermie
Künstliches Akkommodationssystem
bioliq
Simulation und Visualisierung
WISA
Nachhaltige Entwicklung
Intelligente Sensorsysteme zur Online-Gasanalyse und Quellenlokalisierung
KIC InnoEnergy - CCG_P12 SolComBio
Industrieprojekte
IAI-Methoden

Lernfähige Systeme
Modellbildung, Simulation und Optimierung
Virtuelle Realität und Visualisierung
Künstliche Sinne
Web-basierte Informationssysteme und Datenbanken
Mechatronik und Biomechanik
Sichere Systeme