Prof. Coersmeier
Das Labor für Angewandte Informatik konzentriert sich auf die Entwicklung und Implementierung von Systemen der Computational Intelligence und kooperiert in diesem Zusammenhang besonders mit dem Labor für Datenbanken.
Zum Thema Computational Intelligence gehören Verfahren wie Künstliche Neuronale Netze und Support Vektor Machinen, Fuzzy-Logik, Evolutionäre Algorithmen und besonders die Schwarmintelligenz. Durch diese Technologien können Klassifikationsaufgaben, Optimierungsschritte und komplexe Regelungen umgesetzt werden.
Zur Realisierung der Computational Intelligence sind verschiedene technische Teilbereiche von Bedeutung. Um aus der Umwelt Informationen aufzunehmen, sind Sensoren ein wichtiger Grundbaustein des Gesamtsystems. Die Informationen der verschiedenen Sensoren werden häufig durch Mikrokontroller verarbeitet und mittels (Funk)Netzwerke ausgetauscht. Dabei können die Sensoren schon zu lokalen Schwärmen zusammen gefasst werden und somit einen ersten wichtigen Schritt in Richtung Computational Intelligence realisieren.
Ein wichtiges Ziel des Labors ist es, im Bereich der Sensordatenanalyse sichere Klassifikationen vorzunehmen. Beispielhaft kann hier die Klassifikation von Verkehrsmittel (Bahn, Bus, Auto, Fahrrad, ...) basierend auf Beschleunigungssensoren in Mobiltelefonen genannt werden. Außerdem können Bewegungen von autonomen Robotern auf Karten abgebildet werden und somit Roboter zu koordinierten Schwärmen zusammengefasst werden. In der Verfahrenstechnik können chemische und biologische Sensordaten nach einer Klassifikation abstrakte Informationen über Gewässerqualität oder Verbrennungsprozesse zur Verfügung stellen. Die Möglichkeit der Anwendungen ist fast unbegrenzt.
Ein weiterer sehr wichtiger Punkt zur Realisierung von Computational Intelligence ist die Betrachtung eines jeden Sensors als ein eigener Webservice. Diese Implementierung realisiert die Kommunikation innerhalb des Schwarms mittels Internetmethoden und macht somit jeden Sensor zum Teil des Internets. Damit sind die Schwärme nicht mehr lokal begrenzt, sondern können mit anderen Schwarmmitgliedern, die über eine große Distanz entfernt sind, per Internetprotokolle kommunizieren.
Im Anschluß werden die Technologiekomponenten der Computational Intelligence unter Einbezug von Algorithmen zur Datenverarbeitung mittels optimaler Architekturen als eingebettete, (funk)vernetzte Systeme implementiert. Hierbei spielt in Zukunft die Fähigkeit, Daten parallel verarbeiten zu können, eine wichtige Rolle. Daher wird das Labor für Angewandte Informatik einen besonderen Fokus auf Mehrkernprozessoren und deren optimale Programmierung zur Parallelverarbeitung von Daten setzen.
In Kooperation mit dem Labor für Datenbanken bilden verteilte, häufig auch mobile Datenbanken eine Kernkomponente der hier beschriebenen Systeme der Computational Intelligence. Denn zur Klassifikation, Regelung oder Optimierung müssen die Sensordaten lokal und verteilt speicherbar sein. Dies ist in modernen Architekturen nicht durch einen zentralen Server mit zentraler Datenbank realisiert, sondern es finden häufig verteilte Datenbanksysteme, die mittels Webservices in Verbinung stehen, Anwendung.