Uni(versal)-Schau

Markante Schwerpunkte ließen sich nicht ausmachen, abgesehen vom Umstand, daß Techniken der 3D-Bildverarbeitung vielerorts eine gewichtige Rolle spielen. Ansonsten prägte ein Panorama vielfältiger Projekte und Anwendungsfelder das Bild. Spektakulär, aber nicht neu war die Live-Übertragung einer medizinischen Operation aus dem Klinikum Aachen per ISDN direkt auf die Messe, ähnliches gab es bereits vor zwei Jahren zu sehen. Neu vielmehr an der diesjährigen Demonstration war der Einsatz eines computergestützten Lokalisationssystems (EasyGuide Neuro von Philips), das dem Neurochirurgen ein Höchstmaß an Präzision liefert. Modisch gesurft wurde auf dem Stand der Großforschungseinrichtung GMD. Auf einem mit Wägezellen versehenen Brett plus Interface, `Virtual Balance' genannt, konnte sich ein `Skywriter' je nach Verlagerung seines Körperschwerpunktes durch eine virtuelle Welt navigieren. Eine andere Art des Wellenreitens bietet das PersonalR@dio : Hörfunk digital - entstanden aus einer Zusammenarbeit zwischen dem Bayerischen Rundfunk und der GMD. Live oder im On-Demand-Betrieb (alle Sendungen werden eine Woche archiviert und zum Abruf bereitgestellt) ist `B 5 aktuell' rund um die Uhr im WWW zu hören. Zum Thema `Sicherheit beim Online-Banking' bietet die GMD eine Privacy Enhanced Mail, der das Sicherheits-Paket SecuDE (Security Development Environment) zugrunde liegt, ein Tool, mit dem sich Dokumente elektronisch unterschreiben, verschlüsseln und natürlich auch prüfen und wieder entschlüsseln lassen. SecuDE besteht aus einer Bibliothek (mit C- Programmierschnittstelle), kryptographischen Funktionen wie RSA, DSA, DES, Hash-Routinen, Diffie-Hellman-Schlüssel-Vereinbarung, ferner aus Sicherheitsfunktionen wie Ursprungsnachweis, Datenintegrität, digitalen Signaturen und diversen anderen Zertifizierungsfunktionen sowie Entschlüsselungskommandos. Einsehbar ist die aktuelle Version über ftp.darmstadt.gmd.de/pub/secude. Mit Animationen und Visualisierungstechniken (unter anderem der Modellierung von Menschen, speziell der Animation menschlicher Haut) beschäftigen sich Wissenschaftler der Universität Kaiserslautern im Forschungsprojekt `Computeranimation formveränderlicher Bewegungsabläufe'. Am Lehrstuhl für Informatik V der Uni Mannheim hat man eigens eine Workstation zur 3D- Bildverarbeitung (VIRIM) konstruiert. Verarbeitet werden Volumendaten, die aus Untersuchungen mit Computertomo- graphie oder Kernspintomographie stammen. Die Ausleserate aus dem Volumenspeicher beträgt 640 MByte/s, die Rechenleistung für Datenverarbeitung 960 MFLOPS. Image Retrieval for Information Systems, kurz IRIS, heißt ein Projekt der Arbeitsgruppe Künstliche Intelligenz an der Universität Bremen, das dazu dient, Bilder anhand von Merkmalen wie Farbe, Textur und Kontur automatisch zu klassifizieren. Die gewonnenen Informationen bilden die Basis für ein Text-Retrieval. So kann gezielt nach Bildinhalten gesucht werden, ohne sie vorher explizit indexiert zu haben. [h4]Erkennen, deuten, lokalisieren [/h4] Um (wissensbasierte) Bilderkennung geht es auch im Expertensystem `Cyclops', das von der Arbeitsgruppe Künstliche Intelligenz der Universität Kaiserslautern vorgestellt wurde. Die `Werkbank zur automatischen wissensbasierten Bildbedeutung' besteht im wesentlichen aus einem Konfigurator (Interferenzmaschine mit Zielkonfiguration und Entscheidungsverwaltung), einer Bildbedeutungswissensbasis (in der das Expertenwissen abgelegt ist), einem Ablaufkontrollsystem, das die Bildbedeutungsverfahren steuert, einer Domänenwissensbasis mit spezifischem Wissen zu Bildinhalten, einem Validierungsmodul zur Prüfung der Bildbedeutungsresultate und schließlich der Benutzerschnittstelle. Einsatz findet das System zur Zeit bei der Krebsdiagnose, speziell bei der Auswertung von Tomographieaufnahmen der krebsbefallenen weiblichen Brust und des Kopfes. Ebenfalls bei der Krebsbekämpfung assistiert das medizinische Planungssystem HyperPlan, konzipiert am Berliner Konrad-Zuse-Zentrum. Beistand leisten soll die Software bei der regionalen Hyperthermie, einem Verfahren in der Krebstherapie, das kranke Zellen durch Erwärmung auf 42 bis 43 Grad zerstört. Der Patient liegt dabei in einem ringförmigen Gerät, dem Hyperthermie-Applikator, von dessen Oberfläche aus Antennen gezielt Radiowellen in den Körper senden. Ein dort entstehendes magnetisches Feld führt zur erwarteten Aufheizung und Zerstörung der Krebszellen. HyperPlan hilft per Simulation, die elektromagnetischen und thermischen Vorgänge im Körper lagetreu darzustellen, auch eventuelle Inhomogenitäten aufzuzeigen. Als Bildmaterialien dienen Aufnahmen aus der Computer- und Magnetresonanz-Tomographie. Generiert hieraus werden 3D-Körpermodelle (auf Tetraeder-Gitter-Basis). Die Feldberechnung geschieht über VSIE-, FDTD und die adaptive Multilevel-Finite-Elemente-Methode. [h4]Auf Fingerzeig [/h4] Die Interaktion mit dem Rechner über die Erkennung von Handzeichen hat das Projekt `Zyklop' der Universität Dortmund (Informatik VII) zum Inhalt. Die Handbewegungen einer Person werden von einer Videokamera aufgenommen, dann per Software der Hintergrund vom Vordergrund, der Hand, getrennt. Von dieser erfaßt das Programm eine Vielzahl von Merkmalen, etwa Größe, Umriß, Lage, Orientierung, Anzahl ausgestreckter Finger. Im Vergleich mit vorgelernten Mustern aus einer Datenbank können zum einen Handzeichen als solche erkannt, zum anderen Bewegungen als Gesten klassifiziert werden. Anwendungsfelder sind beispielsweise das CAD, wo intuitiv Objekte im 3D-Raum positioniert oder bewegt werden können, oder die Schaltung von Geräten bei Vorträgen sowie im Operationsraum. Ein Projekt zur Hilfe im Haushalt für Behinderte befindet sich in der Anlaufphase. Optimierungsberechnungen verschlingen Unmengen an Rechenpower, ohne daß sicher ist, die erwünschten Ergebnisse auch zu erhalten. Eine interessante wie ungewöhnliche Idee kommt von der Uni Hildesheim (Institut für Mathematik): mit genetischen Algorithmen will man eine Kosten-Nutzen-Analyse für die sogenannten integralen Taktfahrpläne der Deutschen Bahn erstellen. Erhofft wird hier, durch gezielte Investitionen (beispielsweise Streckenumbau oder schnellere Fahrzeuge) Wartezeiten beim Umsteigen auf nahe Null zu bringen. Als Input gehen in das Programm HiTT alle möglichen Maßnahmen zur Verringerung der Fahrtzeit, die globale Investionssumme und die Umsteigewartezeiten ein. Genetische Algorithmen erzeugen dann analog dem natürlichen Vorbild (per Zufall, durch Mutationen und selektiv) für jede Investitionssumme Generationen von Fahrplänen mit den entsprechenden Investitionskosten und Umsteigewartezeiten, bis womöglich am Ende die geeigneten minimalen Fahrpläne `überlebt' haben. [h4]Blühende Wälder [/h4] Das Thema `Waldsterben' scheint tot zu sein - der Wald stirbt still. Wenigstens im Computer aber entstehen ganze Wälder neu. Möglich macht's ein Projekt der Universität Göttingen. Die Abteilung für Forstliche Biometrie und Informatik nimmt teil am inderdisziplinären `Forschungszentrum Waldökosysteme'. Ziel ist der Aufbau einer Beschreibungssprache für das Wachstum von Bäumen, dazu gehören unter anderem Wachstumsgrammatiken (nach Lindenmayer), stochastische Verteilungsfunktionen und Markoff-Ketten. Die erstellten 3D-Baumarchitekturen lassen sich von speziellen Computerprogrammen weiterverarbeiten, beispielsweise, um bedeutsame Aspekte der Waldentwicklung nachzubilden; auch die Wirkung von Störeinflüssen ist leichter aufzuzeigen, gerade wenn die 3D-Architekturmodelle mit Simulationsmodellen aus den Bereichen Chemie und Physik gekoppelt werden.Am Stand des Fuzzy-Demonstrations-Zentrums Dortmund war der Einsatz eines lernfähigen adaptiven (sich anpassenden) Fuzzy-Reglers zu bestaunen, der ein invertiertes Pendel in Stellung hielt. Mußten vordem zwei kaskadierende (hintereinandergeschaltete) Fuzzy-Regler ihr Bestes tun, um den Stab auszubalancieren und gleichzeitig den Schlitten auf einer vorgegebenen Position zu halten, schafft dies nun ein adaptiver Regler allein. Im Gegensatz zu Neuronalen Netzen liegt bei Fuzzy-Applikationen das Wissen in Form von Regeln vor, kann also gezielt modifiziert werden. Die Stromleitungen im Haus als Informationsträger nutzen, heißt die Devise, mit der man an der TU Braunschweig zusammen mit der Aticon GmbH das `Intelligente Haus' verwirklichen will. Als Zentrale fungiert der häusliche Fernseher (oder PC); von hier aus lassen sich dann Heizung, Haushalts-, Hifi- und Video-Geräte, Licht, Sicherheitseinrichtungen und anderes mehr steuern. Vorausgesetzt, in allen angeschlossenen Geräten befindet sich eine kleine Platine, welche die Kommunikation regelt und Befehle auswertet und umsetzt. Noch jedoch befindet sich das Ganze im Versuchsstadium. (ae) (ole)