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Technische Informatik
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Forschungsprojekte

Exzellenzcluster "Technologiefusion für multifunktionale Leichtbaustrukturen"

Laufzeit: 01.11.2012 – 31.10.2017

Förderer: DFG - Deutsche Forschungsgemeinschaft (Exzellenzcluster)

https://tu-chemnitz.de/MERGE

Im Teilprojekt IRD C3 des Bundesexzellenzclusters wird ein großserientauglicher Prozess zur Herstellung von aktiven Verbundmaterialen aus Metallblechen sowie thermoplastischen Sensorfolien entwickelt. Hierzu wird mittels der Folienziehtechnologie funktionalisiertes Kunststoff­granulat zu piezoelektrischen Folienbahnen weiterverarbeitet. Die metallischen Deck­schichten werden anschließend in einem kontinuierlichen thermischen Fügeprozess mit der Piezofolie verbunden. Dem so ausgebildeten aktiven Sensor­verbundtape wird eine elektrische Vorzugsrichtung durch Polarisierung einge­prägt und für die Weiter­verarbeitung in IRD A zur Verfügung gestellt. Die Sensorfolie soll dabei der Detektion und Lokalisierung von Einschlägen und Verformungen in MMD-Strukturen dienen. Für die Auswertung der generierten Signale wird ein kostengünstiges eingebettetes System entwickelt, welches auf Basis charakteristischer Spannungsmuster und deren Laufzeitverhalten eine Lokalisierung und Charakterisierung der Ereignisse erlaubt sowie die zu erwartenden Parametervariationen des Serienprozesses adaptieren kann.

Open Innovation für RPAS (OPIRA)

Laufzeit: 01.01.2014 – 31.03.2017

Förderer: Bundesministeriums für Wirtschaft und Energie (BMWi)

Träger: Deutschen Zentrums für Luft- und Raumfahrt (DLR)
Kooperationspartner: Airbus
Im Rahmen des OPIRA-Projektes (Open Innovation für RPAS) sollen technologische Lösungen zur Steigerung der Sicherheit im Luftverkehr und den Betrieb von RPAS (Remotely Piloted Aircraft Systems) für zivile Anwendungen untersucht werden. Dies erfolgt mit dem Fokus auf die Optimierung von Piloten-/Operator-Assistenzsystemen, die mittels moderner Avioniksysteme leistungs- und kosteneffizient integriert und umgesetzt werden sollen. Ein Nachweis der Technologien unter anwendungsnahen Bedingungen soll mittels repräsentativen Simulationsumgebungen erfolgen.

Im Mittelpunkt der Forschungsarbeiten am Lehrstuhl für Technische Informatik steht hierbei die Entwicklung einer stereoskopischen Bildverarbeitungskette auf rekonfigurierbarer Hardware. Denn insbesondere elektrooptische Sensoren bieten im Bereich flexibel einsetzbarer Sensorik ein breites Anwendungsspektrum. Speziell in der Luftfahrt können derartige Systeme Piloten in kritischen Situation gezielt unterstützen. Im Kontext sicherheitskritischer Bereiche besteht hierbei die Herausforderung, besonders hohe Anforderungen bezüglich Systemrobustheit und Zuverlässigkeit zu erfüllen. Im Zuge der Informationsextraktion mit hochauflösenden Bildsensoren müssen jedoch enorme Datenmengen unter Echtzeitaspekten verarbeitet werden. Hier stoßen "General Purpose" Prozessoren an ihre Grenzen.
Ziel dieses Teilvorhabens ist es daher, die gesamte stereoskopische Bildverarbeitungskette auf rekonfigurierbarer Hardware (FPGAs, Field Programmable Gate Arrays) abzubilden. Diese Technologie ermöglicht eine hochgradige Daten- und Funktionenparallelisierung während der Verarbeitung. Mehrere Low-Level-Bildverarbeitungsansätze können applikations- und situationsspezifisch fusioniert werden. Die daraus resultierenden Ergebnisse bieten eine deutlich gesteigerte Informationsgüte. Folglich sind mit dem gewählten Ansatz Vorteile flexibler Softwarelösungen mit den Vorteilen einer leistungsfähigen und parallelisierbaren Hardwarerealisierung kombinierbar.

H-RoC: Human Robot Cooperation - Kooperation von Menschen und mobilen Robotern in unstrukturierten Umgebungen

Laufzeit: 01.07.2014 – 31.12.2016

Projektleitung: Prof. Dr. Guido Brunnett, Prof. Dr. Wolfram Hardt

Bis vor Kurzem wurden Roboter hauptsächlich in Fabriken eingesetzt. Ihre sensorischen Fähigkeiten waren begrenzt und damit, um die Sicherheit des Bedienpersonals nicht zu gefährden, auch ihr Einsatzbereich. Seit einigen Jahren finden jedoch zunehmend intelligente Serviceroboter Anwendung in der Praxis, die auch in unstrukturierten Umgebungen verschiedenste Aufgaben erfolgreich bewältigen, die für Menschen z. B. zu monoton oder zu gefährlich sind. Serviceroboter bilden eine interdisziplinäre Anwendung zwischen Maschinenbau, Elektrotechnik und Informatik. In allen drei Disziplinen besitzt Sachsen große industrielle Stärken. Daher kann eine einheitliche, landesweit integrierte Initiative Synergien in allen drei Industriefeldern erzeugen. Das vorliegende Rahmenkonzept schlägt dementsprechend einen Forschungsschwerpunkt „Robots in saXony (RoX)“ vor und identifiziert innerhalb dieses Themenkomplexes Arbeitsgebiete für koordinierte Einzelprojekte. Das Rahmenkonzept wurde für die drei Themengebiete „Kognitive Robotik“, „Embedded Systems und Cyberphysical Systems“ sowie „Virtual Reality, Simulation, Integrated Engineering“ entwickelt.

Die strategischen Ziele des Forschungsschwerpunkts sind:
  • Erhöhung der internationalen Sichtbarkeit der sächsischen Forschung zur Service-Robotik
  • Vernetzung der sächsischen Robotik-Forschung zwischen den Hochschulen und mit anderen Fachdisziplinen an den jeweiligen Standorten
  • Anwendungsorientierte Grundlagenforschung zur Entwicklung von Robotersoftware
  • Demonstration des Anwendungspotentials durch Entwicklung von Prototypsystemen
  • Entwicklung standortübergreifender Lehrplattformen
aus "Robots in Saxony - Mission": http://medien.informatik.tu-chemnitz.de/rox/mission/

DFG-Graduiertenkolleg Crossworlds - "Connecting virtual and real social worlds"

Laufzeit: 01.04.2012 – 30.11.2018

Förderer: DFG - Deutsche Forschungsgemeinschaft

http://crossworlds.info/

The Research Training Group “Connecting Virtual and Real Social Worlds” addresses the increase in digitization and its resulting virtualization of processes, communication, environments, and finally of the human counterparts. The nature and the degree of virtualization vary significantly, and they depend considerably on the context of application. In addition, media-mediated communication is always restricted in comparison with real-world communication.
Our goal is to overcome the current constraints of media-mediated communication. In doing so, we will study which new ways of interaction and communication are offered by the connection of virtual and real social worlds in comparison with the experience of immediate real interaction and communication.
The research program subdivides the connection between virtual and real social environments into the fields of: communication, emotions, sensomotorics, and learning. Research in these areas is performed within interdisciplinary research tandems consisting of computer scientists and social scientists on a doctoral, postdoctoral, and on the supervisory level.
aus "CrossWorlds - Concept": http://crossworlds.info/concept/

Strategieplanung zur Öffnung der technischen Infrastrukturen des Bildungsportals Sachsen

Laufzeit: 1.9.2015 – 31.12.2016

Gefördert vom SMWK im Rahmen des Programms „Bildungsportal Sachsen“ (2015 und 2016)


https://bildungsportal.sachsen.de/

Die Öffnung und intelligente Vernetzung von Systemen, die Förderung und Bereitstellung frei zugänglicher Bildungsangebote sowie das einfache Auffinden von Lehr- und Lernmaterialien sind nur einige der Themen, die in der jüngeren Zeit in Politik, Gesellschaft und insbesondere auch in der Hochschullandschaft diskutiert werden. Mit Blick auf die in Sachsen verfügbaren E-Learning-Systeme stellt sich die Frage, in welcher Weise sich diese wandeln müssen, um künftigen, veränderten Bedarfen gerecht zu werden. Das Projekt SIBIS möchte sich diesen Themen aus Perspektive der sächsischen Hochschulen widmen. Auf Grundlage bereits bekannter sowie zu erwartender Nutzungsszenarien und Anforderungen soll die technische Infrastruktur der Zukunft für das E-Learning-Portfolio der sächsischen Hochschulen sowie Migrationsschritte hin zu dieser neuen, offeneren Infrastruktur konzipiert werden.

Modern Educational Technologies for Math Curricula in Engineering Education of Russia

Laufzeit: 01.12.2013 – 28.02.2017


http://www.metamath.eu/

The project aims at radical improvement of the quality of engineering and sciences education in Russia through the modernization of the math curricula - main discipline enabling successful completion of STEM academic programs. Math curricula being an integral part of within several engineering and sciences academic programs will be benchmarked against best European practices, improved and extended with special technology-enabled remedial modules.

Modernization of Mathematics Curricula for Engineering and Natural Sciences in South Caucasian Universities by Introducing Modern Educational Technologies

Laufzeit: 01.12.2013 – 28.02.2017


http://www.mathgear.eu/

The project aims at radical improvement of the quality of engineering and sciences education in Russia through the modernization of the math curricula - main discipline enabling successful completion of STEM academic programs. Math curricula being an integral part of within several engineering and sciences academic programs will be benchmarked against best European practices, improved and extended with special technology-enabled remedial modules.

Automated Power Line Inspection

Fallstudie, 3. Quartal 2016

Förderer: Industriepartner

The project Automated Power Line Inspection (APOLI) shall develop and prove a highly automated vision-based inspection system for electric power distribution systems. The inspection shall be done with an unmanned aerial system (UAS) and shall focus on the damage assessment of insulators, electric power poles, and transmission lines. The following inspection tasks shall be implemented:
  • Detection of electrical short damages
  • Crack and glass breakage detection
  • Transmission line damage assessment
The research activities have to face novel concepts for navigation and mission control. Because conventional positioning and orientation sensors (e.g. GPS, IMU, compass) are not working reliably near high-voltage systems with strong electro-magnetic radiation. The UAS shall use a vision-based flight control with real-time detection of inspection objects and dangerous/unforeseen obstacles in the operation environment. An on-board mission control shall continuously supervise the flight path and guide the copter safely around the poles and along the transmission lines. The APOLI system shall be able to determine on-board the damage assessment of towers, cables, and isolators.

An UAS-based automated power line inspection system has significant advantages compared to conventional human expert-based examination. It realises automated, contact-less, and safe inspection of electric power distribution systems. The system allows high-resolution/high-accuracy inspection of all parts of power distribution systems in operation. This reduces costs due to downtimes and losses during power-down and power-up procedure. The aerial inspection enables damage assessment of poles and lines with hard or no accessibility and from view-points different from ground. The application of high-resolution inspection sensors and the possibility of all-degree analysis provide a time- and cost-saving method which captures more damages and is more accurate/powerful in relation to ground-based visual assessment by expensive experts.

Link for the References used in the Project can be found below.

Reference Database

Web-application for Metadata Extraction

The project Reference Database shall allow the extraction of Metadata from different types of images. The web-application is accessible through the following link:

Online Image Processing Framework

Online Image Processing Framework

The project "Online Image Processing Framework" is under development. The General Link for students and members of the department of computer engineering will be available soon. link:

DrIVE-MATH

DrIVE-MATH - DEVELOPMENT OF INNOVATIVE MATHEMATICAL TEACHING STRATEGIES IN EUROPEAN ENGINEERING DEGREES

This project aims at developing a novel and integrated framework to teach math classes in engineering courses at the university level.
The traditional way of teaching math classes is based on a ‘teaching by telling’, or ‘chalk and talk’, approach, especially in the first years of the university degrees. It is characterized by large classes and single-discipline teaching, based on lecture-based delivery. Recently there has been a growing interest, by the engineering professionals and the bodies for accrediting engineering degrees, in promoting a change in this paradigm. As Einstein used to say “We must revolutionize our thinking, revolutionize our actions.”
The proposed new teaching paradigm consists in the implementation of the following strategies: adaptation of course curricula, emphasizing the problem-based-learning (PBL) approach, learning by doing (hands-on), and application of the EduScrum as a pedagogical approach, promoting active learning (AL) by working in real world engineering problems. In the PBL curriculum, students achieve competences, analyze, identify and solve problems, by relating disciplines to each other. Students develop competences such as critical thinking, agility and adaptability, communication, collaboration, initiative, analyzing and conceptualizing information, curiosity and imagination. They are an active part of their learning process and the teacher acts as a guide by proposing new research directions, methods, and tools. Hands-on experimentation, or learning-by-doing, is an essential part of the knowledge process. It enhances the desire to learn, promotes self-learning skills, and offers an efficient involvement of math subjects and engineering environments. EduScrum creates an environment where students are the owners of their knowledge, increasing the sense of self-initiative and entrepreneurship. Applying the EduScrum methodology enhances collaborative learning, emphasizing the students’ interactions with each other. Students are involved in small groups and work towards a common goal – learning, while being evaluated individually. In this sense, the math curricula teaching will be modernized and updated to include these new methodological teaching strategies. This modernization may contribute to award the EUR-ACE (European Accreditation of European Programs) to accredited engineering degrees at partners’ universities. Engineering students lack essential competences in a world of rapidly changing and dynamic working environments. The later require constant creativity, analytical thinking, perfectionism and adherence to tight deadlines. This could influence negatively their future careers. Knowledge cannot be perceived any longer as the end of a goal of an engineering study, it has to be felt as an on-going activity of learning-to-think and learning-to-learn. This will promote a new design for an Engineer profile, one which encompasses an Engineer willing to manage the tools that our lifestyle requires, for all Engineering areas: electromechanical, electrochemical, informatics, amongst others. Without exaggeration, we can say that our project will help to design a new profile Engineer.

“It seems to me that the poet has only to perceive that which others do not perceive, to look deeper than others look. And the mathematician must do the same thing.” --Sofya Kovalevskaya.


Key Action: Cooperation for innovation and the exchange of good practices

Start: 01-09-2017 - End: 31-08-2020
Project Reference: 2017-1-PT01-KA203-035866
EC Grant: 288400 EUR

Programme: Erasmus+
Action Type: Strategic Partnerships for higher education

       
Partners:
 

SmartCity

SMARTCITY - Innovative Approach Towards a Master Program on Smart Cities Technologies

The aim of the project is to increase the possibilities for KZ, MN, RU to improve the quality of living in the big cities, reduce costs and resource consumption, to improve contact between citizens and government by implementing of the Smart City technologies (SCT) using urban informatics and technology – by starting preparation of the new breed of multidisciplinary ICT-skills graduates.
At the moment in all these countries in spite of governments’ ambitious plans no university prepares such specialists. Development of the Double Degree Master Program in the SCT (DDMP) allows to prepare highly qualified professionals and to implement ECTS, EU principles of assessment what will make the graduates internationally recognized. The students will get the possibility to obtain RU, KZ, MN MS degree in SC and MS Degree of one of EU universities. This objective will be achieved through major Outcomes/Outputs: D1.1.Business community needs and expectations analyzed, D2.1.New curricula developed, D2.2.New syllabi developed, D2.3.Partners' network established legally, D3.1.Skills upgraded and methodological support of the teaching process is ensured, D3.2.Teaching materials and training guide developed, D4.1.PC universities staff upgraded in quality assurance, D4.2.QAS and user guide developed, D4.3.QAS in operation, D5.1.PC universities staff upgraded in e-learning and new technologies, D5.2.IHLS in operation, equipped (an innovative approach to teaching includes: web-portal, remote/virtual labs, e-learning, access to the EU databases), D6.1.Students' training implemented; and other Outcomes/Outputs relevant to the project’s realization. DDMP development includes development of the curriculum, content, teaching materials for 18 subjects, assessment methodology and signing bilateral agreements with EU universities on DDMP realization. Guide for the new students’ admission to the DDMP will be developed. Links with business guarantee that the DDMP will follow PC business demands.
“It seems to me that the poet has only to perceive that which others do not perceive, to look deeper than others look. And the mathematician must do the same thing.” --Sofya Kovalevskaya.


Key Action: Cooperation for innovation and the exchange of good practices

Start: 15-11-2018 - End: 14-11-2021
Project Reference: 598317-EPP-1-2018-1-BG-EPPKA2-CBHE-JP (2018-3231/001-001)
EC Grant: 976159.00 EUR

Programme: Erasmus+
Action Type: Higher Education – International Capacity Building

       
Partners:
 

Digitalisierung von Kommunikationsstrecken für Stellwerke

Kooperationspartner: Regio Infra Service Sachsen GmbH

Die Regio Infra Service Sachsen GmbH ist als Betreiber und Instandhalter von Eisenbahninfrastrukturen im Großraum Chemnitz bemüht die vorhandenen technischen Anlagen zu modernisieren und kosteneffizient zu betreiben. Ein Bereich mit Einsparungspotential sind die Signalwege zwischen verschiedenen Infrastruktureinheiten am Gleis, wie beispielsweise die Steuerung von Bahnübergängen. Gegenwärtig kommunizieren die verschiedenen Komponenten über am Gleis verlegte Kabel, deren Wartung beziehungsweise Ersetzung nach Diebstahl oder mutwilliger Beschädigung kostspielig ist. Ebenso gestaltet sich die Nutzbarmachung von Gleiswegen und gegebenenfalls sogar der Bau neuer Streckenabschnitte durch die notwendige Verlegung von vielen Kilometern Kabel als kostenintensiv und somit unattraktiv. Die Kabel werden beispielsweise benötigt, um Bahnübergänge automatisch schließen zu lassen, sobald sich ein Zug nähert. Das heißt, in ca. 1km Entfernung zum Bahnübergang wird ein sich nähernder Zug detektiert und die Information wird derzeit per Kabel an den Bahnübergang übermittelt, welcher sich daraufhin schließt. Im Rahmen der Modernisierung und Digitalisierung von Bahnanlagen existieren Bestrebungen diese kabelgebundenen Signalwege durch drahtlose Kommunikation zu ersetzen. Die Herausforderungen dabei sind einerseits die Zuverlässigkeit des Systems, da es sich bei Bahnübergängen um sicherheitskritische Anlagen handelt, sowie die Absicherung der drahtlosen Kommunikation, um Manipulation/Eingriffe von Dritten zu verhindern beziehungsweise mindestens zu erkennen.
Im Rahmen des Projekts "Digitalisierung von Kommunikationsstrecken für Stellwerke" soll untersucht werden, inwieweit bestehende Signalanlagen und Stellwerksysteme, die vorrangig analoge Technik nutzen, schrittweise + digitalisiert werden können.
Neben der Sicherstellung der gleichen Funktionalität mit der jetzigen Lösung liegt dabei die Priorität darauf, so wenig Eingriffe in die bestehende Anlage wie möglich vorzunehmen. Grundlegendes Ziel ist die Entwicklung einer Demonstratorplattform, die die drahtlose Kommunikation zur Schaltung von Bahnübergängen realisiert.

Project Ikon

The IT cooperation network of the TU Chemnitz to strengthen the border region between Saxony and the Czech Republic.

Project Ikon

Projcet Ikon is the IT cooperation network of the TU Chemnitz to strengthen the border region between Saxony and the Czech Republic. IKON would like to qualify IT students to become practically-oriented specialists for cross-border industry. Together with the Jan Evangelista Purkyně University (UJEP) in Ústí nad Labem, the TU Chemnitz has the following goals in mind:

PRACTICAL QUALIFICATION OF STUDENTS
Students familiarize themselves with the latest trends in a technology-oriented practical module and thus prepare effectively for industrial developments in the sector.

ESTABLISHMENT OF A JOINT MOBILE LABORATORY FOR NETWORKING
A joint, mobile laboratory is available to both project partners for practical exercises and demonstrations.

QUALIFICATION OF DOCTORAL CANDIDATES FOR MANAGEMENT TASKS
Doctoral candidates can prepare for management tasks with systematic coaching, management introductions and explanations of scientific working methods.

IMPROVING COOPERATION IN THE BORDER AREA
With IKON, not only are social and regional barriers systematically overcome, but also the transfer of know-how at the interface between education, business and society is promoted and expanded.

Project Link is Given Below:

abgeschlossene Forschungsprojekte

Informatik-Wissenstransfer zur wirtschaftlichen Entwicklung der sächsisch-tschechischen Grenzregion

Laufzeit: 01.02.2011 – 01.01.2014

Förderer: EFRE Programm Ziel3

Das Projekt InWest initiiert einen Innovationsmotor in der Deutsch – Tschechischen Grenzregion durch systematischen Wissenstransfer. Dabei wird an vorhandene Kompetenzen im Bereich der Informatik – Forschung in beiden Ländern angeknüpft und auf eine erfolgreiche Zusammenarbeit mit KMU der lokalen Wirtschaft aufgebaut. Gemeinsam werden Anwendungsmöglichkeiten für wissenschaftliche Ergebnisse in den Technologiebereichen Elektromobilität, RFID und Sensornetzte untersucht. Für die Adaptierung und Aufbereitung wissenschaftlicher Ergebnisse wird ein Wissenstransferzentrum eingerichtet. Hier werden alle Projektveranstaltungen durchgeführt. Seminare dienen der fachlichen Aufbereitung wissenschaftlicher Ergebnisse. In Workshops werden Anforderungen und Lösungsansätze zur Anwendung von Verfahren zur Energieverteilung in Elektrofahrzeugen, zu Prozessoptimierung durch RFID Technologie und zur selbstoptierten Datenerfassung in Gebäuden und Landschaften sowie zur ad hoc Kommunikation in Verkehrsnetzen bearbeitet.

 


InWest

 

InWest 2.0 - Effektive Nutzung der Zukunftstechnologien

Laufzeit: 01.05.2014 – 31.01.2015

Förderer: EFRE Programm Ziel3

Es wird der etablierte Typus von Wissenstransfer fortgesetzt. Besonderer Wert wird auf die konkrete Anwendbarkeit von Zukunftstechnologien und Vernetzung zu KMU gelegt. Die Machbarkeit und Effektivität wird an realen Demonstratoren verdeutlichen. Daher sieht das Konzept für Wissenstransfer drei Phasen vor, die konsekutiv strukturiert sind. Die Seminar-u. Workshop-Phase sowie die Abschlusspräsentation als Fachaustausch. Neben der studentischen grenzüberschreitenden Zusammenarbeit stehen der Netzwerkaufbau und die Kooperation zu KMU der Grenzregion im Mittelpunkt.

 


InWest

 

Sagitta

Laufzeit: 01.01.2011 – 31.12.2014

Förderer: Kooperationsprojekt mit Airbus Defence

Die gemeinsame nationale Initiative Open Innovation / SAGITTA wurde 2010 von Cassidian ins Leben gerufen, um auf den wachsenden Bedarf an künftigen unbemannten Flugsystemen (UAS) zu reagieren und die notwendigen technologischen Fähigkeiten weiterzuentwickeln. Dieser kooperative Ansatz, in Zusammenarbeit mit renommierten deutschen Partnern aus Industrie, Forschung, und Wissenschaft zielt darauf ab, relevante Technologien mit noch geringem Reifegrad zu identifizieren und zu bewerten, diese weiterzuentwickeln und nach Möglichkeit in den fliegenden Demonstrator SAGITTA zu integrieren (erwarteter Erstflug 2015).

 


Forschungskonsortium Sagitta

 

Nachwuchsforschergruppe "Crossmediale Mehrwertdienste für die digitale Mediendistribution"

Laufzeit: 01.08.2012 – 31.12.2014

Förderer: Europäischer Sozialfonds

Die Nachwuchsforschergruppe ist in Teilprojekte (TP) organisiert. Die Kriterien für die inhaltliche Definition der Teilprojekte sind zunächst Abgeschlossenheit, um ein auf eine Person klar zugeschnittenes Aufgabenspektrum zu schaffen aus dem sich die optimale Möglichkeit zur Promotion ergibt. Daneben greifen die Teilprojekte ineinander und bilden so eine umfassende homogene Thematik, von der alle Mitglieder der NFG profitieren. Schließlich sind die Teilprojekte einzeln und in ihrer Gesamtheit von hoher Anschlussfähigkeit, so dass Kooperationen mit anderen Gruppen und Unternehmen und weitere Anschlussprojekte durchgeführt werden können.

 


Nachwuchsforschergruppe Chrooma+

 

Softwaregestützter Entwurf Bayes'scher Signalverarbeitungsalgorithmen: Generierunng einer AUTOSAR-kompatiblen Implementierung der Signalverarbeitungsalgorithmen (AC3)

Laufzeit: 01.010.2012 – 31.12.2014

Förderer: BMWi - Zentrales Innovationsprogramm Mittelstand (ZIM)

Fahrerassistenzsysteme (wie z. B. Notbremsassistenzen) sind einer der wichtigsten Innovationstreiber in der Automobilindustire. Die zunehmende Verbreitung derartiger Systeme stellt hohe Anforderungen an die Entwurfsmethodik der verwendeten Software. Eine besondere Herausforderung stellen dabei komplexe Signalverarbeitungsverfahren dar. Diese sind notwendig, um die Qualität der oft stark fehlerbehafteten Sensordaten des Fahrzeugumfelds so zu verbessern, dass sie für sicherheitsrelevante Funktionen eingesetzt werden können. Zu diesem Zweck werden komplexe, probabilistische Methoden auf Grundlage Bayes'scher Statistik eingesetzt. In diesem Vorhaben soll eine durchgehende Entwurfsmethodik entwickelt und prototypisch umgesetzt werden, welche im Gegensatz zum Stand der Technik auch und gerade komplexe Signalverarbeitunsalgorithmen abbilden und automatisiert aus einer abstrahierten Algorithmenbeschreibung Quellcode erzeugen kann, welcher auf Steuergeräten unter Nutzung der immer wichtiger werdenden Technologie AUTOSAR im Fahrzeug lauffähig ist. Diese Entwicklung ist eine entscheidende Voraussetzung für die zukünftige Innovationskraft und Wettbewerbsfähigkeit der beteiligten Partner.

 


SENBAS

 

Entwicklung der Software- und Hardwarebasis für energie-autarke Terminalsysteme

Laufzeit: 01.11.2013 – 30.04.2016

Förderer: BMWi - Zentrales Innovationsprogramm Mittelstand (ZIM)

Energieautarke Terminals- und Anzeigeysteme sind gekennzeichnet durch Wegfall netzgebundener Energieversorgung und Datenanbindung drahtlos per Funk. Das Projekt konzentriert sich auf die Anwendungsgebiete für Fahrplananzeigen und self- service Informationsterminals. Gegenstand der Entwicklung ist die Technologie zur mechanischen und elektronischen Integration der Komponenten zu einer energetisch autarken Einheit. Um das Display sind alle essentiellen Funktionskomponenten integriert, mit direkter Verbindung an den im unmittelbaren Umfeld zu installierenden „Energy Harvester“. Innovatives Teil- Ergebnis der Integration ist u.a. die Möglichkeit der Nachrüstung vorhandener Gehäusesysteme wie etwa Schaukästen, Fahrplananzeigen oder Türschilder, ohne externe Energieversorgung.

Generalisierte Mehrsprachigkeit in Kursen zur anwenderorientierten Optimierung im Bildungsportal Sachsen

Laufzeit: 01.09.2013 – 31.07.2014

Förderer: SMWK - Sächsische Staatsministerium für Wissenschaft und Kunst


https://bildungsportal.sachsen.de/

Die zunehmende Internationalisierung des Lehrangebotes der Bildungseinrichtungen in Sachsen wirkt sich nicht nur auf Lehrinhalte aus, die mehrsprachig angeboten werden müssen. Auch die Lernplattformen, die zur Organisation des Lehrbetriebs eingesetzten werden, müssen in ihrem Nutzerinterface multilingual gestaltet werden. Das Projekt GEKAMO entwickelt eine Lösung für Mehrsprachigkeit in Lernplattformen und integriert diese in die konkrete Plattform OPAL. Dabei sind die Spezifika von Lernplattformen generell sowie von OPAL zu analysieren und zu berücksichtigen. Vorarbeiten haben ergeben, dass der modulare Aufbau einer Lernplattform konzeptionell beibehalten werden muss. Als Kompetenzpartner bringt das Bildungsportal Sachsen GmbH Detailwissen über die Lernplattform OPAL ein. Mit der Integration der Mehrsprachigkeit in die Lernplattform wird dem Nutzer ein erheblicher Erstellungs- und Administrationsaufwand für multilinguale Lernangebote erspart. Dem Lernenden wird eine barrierefreie Navigation im multilingualen Kontext ermöglicht.

Kurs Templates zur anwenderorientierten Optimierung im Bildungsportal Sachsen

Laufzeit: 01.03.2011 – 31.12.2011

Förderer: SMWK - Sächsische Staatsministerium für Wissenschaft und Kunst


https://bildungsportal.sachsen.de/

Konzeptentwurf und die Integration der Kurstemplates in das OPAL. Im Rahmen von KUTAMO wird die Erstellung und Verwaltung von Kurstemplates in das OPAL basierte Gesamtkonzept des Landes Sachsen integriert.
Durch die Kurstemplates soll die Nutzerfreundlichkeit für Autoren im OPAL erhöht werden. Durch Kurstemplates können sich wiederholende Aktionen innerhalb eines Kurses oder zwischen verschiedenen Kursen in einem abstrakten Kurstemplate definiert werden und bei der Kurserstellung angewandt werden. Dadurch verringert sich die benötigte Zeit und Aufwand für die Kurserstellung.
Die Nutzbarkeit der Kurstemplates sollen den OPAL Nutzern durch die Wizardtechnologie erleichtert werden.

Elektronische Assistenten zur anwenderorientierten Optimierung im Bildungsportal Sachsen

Laufzeit: 01.05.2009 – 30.04.2010

Förderer: SMWK - Sächsische Staatsministerium für Wissenschaft und Kunst


https://bildungsportal.sachsen.de/

Die Untersuchung des eLearning-Workflow im Bildungsportal Sachsen im Projekt DANCE/eFlow hat gezeigt, dass zur Unterstützung der Nutzer bei Erstellung von e-Learning-Angeboten die Wizard-Technologie, dh. elektronische Assistenten zur Abarbeitung von Prozessen in der Lernplattform deutlich zur Verbesserung der Benutzerfreundlichkeit beitragen. Sowie Hemmschwellen und Barrieren bzgl. e-Learning, insbesondere bei Neuautoren, deutlich abgebaut werden können. Das Ziel des Projekts ESAMO sind der Ausbau und die Weiterentwicklung der erfolgreich eingeführten Wizard-Technologie in Form von elektronischen Assistenten im Bildungsportal Sachsen, direkt integriert in der Lernplattform OPAL. Aufgrund der Implementierung in OPAL stehen die anwenderorientierten Optimierungen allen Nutzern des e-Learning-Angebots des Bildungsportal Sachsen und somit allen sächsischen Hochschulen zur Verfügung.

Mehrsprachigkeit in Kursen zur anwenderorientierten Optimierung im Bildungsportal Sachsen

Laufzeit: 01.06.2012 – 31.12.2012

Förderer: SMWK - Sächsische Staatsministerium für Wissenschaft und Kunst


https://bildungsportal.sachsen.de/

Aufgrund der deutlichen Zunahme von mehrsprachigen Studiengängen an der Technischen Universität Chemnitz besteht die Notwendigkeit Kurse im Learning Management System OPAL ebenfalls in mehreren Sprachen an zu bieten. Für die effiziente Administration und Nutzung der Kurse hinsichtlich Mehrsprachigkeit existiert in der Lernplattform aktuell keine Realisierung, so dass diese von den Kursautoren manuell gepflegt werden müssen. Neben dem Aufwand und der erhöhten Fehleranfälligkeit für die Administration der Kurse, ist dies auch für die Nutzer sehr unübersichtlich. Es sind alle Kursbausteine oder Informationen mehrmals in den entsprechenden Sprachen zu finden.
Das Hauptziel des Projektes MEKAMO ist die Entwicklung und Realisierung von Mehrsprachigkeit für Kurse in der Lernplattform. Durch die Verwendung von Mehrsprachigkeit wird dem Kursersteller das Erstellen der Kursbausteine in verschiedenen Sprachen abgenommen. Jeder Kursbaustein kann in einer anderen Sprache definiert werden. Einem Nutzer, der sich den mehrsprachigen Kurs anschaut, können die Kursbausteine in seiner Standard Sprache angezeigt werden. Eine erfolgreiche Realisierung der Mehrsprachigkeit erfordert eine hohe Übersichtlichkeit in der grafischen Oberfläche des OPAL. Die Möglichkeit mehrere Sprachen pro Kurs zu definieren kann schnell zur Überforderung der Kursautoren führen. Deshalb wird der Aufbereitung der grafischen Oberfläche für die Mehrsprachigkeit ein hoher Stellenwert beigemessen. Weiterhin soll die einfache Handhabung im OPAL, die durch verschiedene Wizards gegeben ist, trotz der Mehrsprachigkeit erhalten bleiben.
Durch die intensive Nutzung des OPAL im Lehrbetrieb der Universitäten ist eine große Anzahl an Kursen vorhanden. Bei der Integration der Mehrsprachigkeit in das Live-System muss darauf geachtet werden, dass dem Nutzer so wenig wie möglich Aufwand durch die Erweiterung zukommt. Dieser Aspekt muss in der Konzeption der Mehrsprachigkeit mit beachtet werden.

Distributed Load Balancing for Workflow based e-Learning

Laufzeit: 01.06.2007 – 31.12.2008

Förderer: SMWK - Sächsische Staatsministerium für Wissenschaft und Kunst


https://bildungsportal.sachsen.de/

Obwohl die Akzeptanz von E-Learning Angeboten kontinuierlich steigt, ist bisher eine deutliche Hemmschwelle bei unerfahrenen, wenig medienkompetenten Anwendern zu erkennen. Dieses Problem ist fakultäts- und anwendungsgebietsübergreifend genauer zu diagnostizieren und wird hier unter dem Aspekt der Benutzerfreundlichkeit betrachtet.
Es wird die Entwicklung einer zentralen Workflow-Komponente für E-Learning E-FLOW beantragt. Mit E-FLOW wird der Anbieter von internetbasierten Lehr-/Lernszenarien auf Basis von OPAL automatisiert angeleitet, ein vollständiges E-Learning-Angebot zusammenzustellen und seine Inhalte bzw. Kommunikationsdienste in didaktisch und pädagogischer sinnvoller Form zu präsentieren. Dieser Ablauf des Einstellens von Angeboten (Anbieter Flow) soll auf Basis einer Diagnose allgemein definiert und dann für dedizierte Lehr-/Lernszenarien im Sinne von Vorlagen (Templates) parametrisiert werden können. Der zweite Aspekt der Komponente E-FLOW ist auf den Studenten als Nutzer von internetbasierten Lehr-/ Lernszenarien ausgerichtet. Auch hier ist eine Unterstützung notwendig, um effizient und zielorientiert E-Learning-Angebote nutzbar zu machen. Die beantragte Entwicklung der Komponente E-FLOW fördert die Umsetzung des E-Learning-Konzeptes der Technischen Universität Chemnitz und sichert ein leistungsfähiges und in der Breite der Universität einsetzbares E-Learning-Diensteangebot langfristig. Die Zusammenarbeit mit dem Kooperationspartner BPS Bildungsportal Sachsen GmbH öffnet den Zugang zu diesen Entwicklungen im kooperativ-arbeitsteiligen Sinne für Anwender aus ganz Sachsen.
Die Komponente E-FLOW wird an die bestehenden Systeme und E-Learning-Dienste der BPS GmbH angebunden. Eine Einbindung weiterer Dienste ist perspektivisch ohne Probleme möglich. Wichtige E-Learning-nahe Dienste wie die Benutzerverwaltung, die Integration mit existenten und zukünftigen Hochschul-Informationssystemen und Content-Repositorien u.ä. sind im Sinne eines zukunftsfähigen Gesamtkonzeptes nebenläufig abzudecken, können jedoch beispielsweise über Middleware- Strukturen wie Shibboleth und JMS direkt hier angebunden werden.

 

Laufzeit: –

Förderer: SMWK - Sächsische Staatsministerium für Wissenschaft und Kunst


https://bildungsportal.sachsen.de/

Kompetenznetzwerk für Nanosystemintegration

Laufzeit: 01.10.2009 – 30.09.2014

Förderer: BMBF

Die Herausforderungen im Bereich autonomer Sensor-Netzwerke sind vielschichtig. Die mobilen Systeme müssen einen hohe Leistungsfähigkeit bei geringer Größe erzielen, robust gegenüber externen Störeinflüssen sein und über mehrere Jahre hinweg autark in Betrieb bleiben. Im Rahmen des Kompetenznetzwerkes nanett werden in diesem Zusammenhang energieeffiziente Informationsverarbeitung- und Kommunikationsansätze für drahtlose Sensor-Netzwerk-Anwendungen erforscht. Wesentliche Schwerpunkte stellen dabei das Energiemanagement sowie Konzepte zur eigenständigen Energiegewinnung dar. Die Vision von nanett ist dabei ein Netzwerk aus hoch integrierten Sensorknoten, die präzise Messsysteme, intelligente Kommunikationsschnittstellen sowie effiziente Energiegewinnungskomponenten auf minimalen Platz vereinen. Das nanett Netzwerk führt dabei interdisziplinäre Forschungskompetenzen aus führenden deutschen Forschungsinstitutionen zusammen.

 

"Autarke Intelligente Sensornetze in der Produktion“ Transnationale Nachwuchsforschergruppe

Laufzeit: 01.10.2012 – 31.12.2014

Förderer: Europäischer Sozialfonds

Sensoren werden zunehmend in der Produktion eingesetzt. Vernetzte Sensoren müssen eine hohe Leistungsfähigkeit bei geringer Größe erzielen, in großen Stückzahlen günstig herstellbar, ausfallsicher, und über lange Zeit energieeffizient nutzbar sein. Auf Grundlage von Anwendungsbeispielen von Sensoren in Produktionsabläufen und Techniken autarkter Energieversorgung werden energieeffiziente Kommunikations- und Informationsverabeitungskonzepte zur Erstellung drahtloser Sensornetze entwickelt. Schwerpunkte liegen auf der Organisation späterer Mess- und Steueranwendungen zu deren Realisierung ein energieeffizientes Zuverlässigkeits- und Sicherheitsmodell erstellt wird sowie der Anwendung theoretsicher Konzepte zur Erm öglichung von Netzen mit vielen Knoten.

Analysemethoden für den Entwurf anwendungsrobuster nanoelektronischer Systeme

Laufzeit: 01.07.2005 – 30.06.2008

Förderer: BMBF im Förderkomplex Ekompass

URANOS untersucht und entwickelt spezifische Ansätze zum Entwurf mikro- und nanoelektronischer Systeme, die sich gegenüber Unwägbarkeiten des späteren Einsatzes robust verhalten sollen.Mit den im Projekt entstandenen analysebasierten Methoden, sollen bereits in frühen EDA-Phasen anwendungsspezifische Einflussfaktoren erfasst werden können. Bei gegenwärtig verfügbaren Entwurfsansätzen sind solche Einflussfaktoren oftmals erst im Feldtest des fertigen Chips unter konkreten Anwendungsbedingungen offensichtlich. Resultierende zeit- und kostenintensive Design-Iterationen sollen mit den neuen Ansätzen von URANOS deutlich reduziert werden, indem die Umgebung des Endprodukts besser als bisher beim Entwurf berücksichtigt wird.Das Projekt gliedert sich in drei Arbeitspakete:
  • Qualifizierung von Applikationsszenarien und Anforderungsprofilen / Management der Systemanforderungen
  • Zuverlässigkeitsgetriebene Analyse für den Entwurf sicherheitskritischer Anwendungen
  • Analysemethoden für unsichere Anwendungsbedingungen
Die Technische Informatik der TU Chemnitz ist im Arbeitspaket "Zuverlässigkeitsgetriebene Analyse für den Entwurf sicherheitskritischer Anwendungen" involviert.

IPQ IP-Qualifikation für effizientes Systemdesign

Laufzeit: 01.12.2000 – 30.11.2003

Förderer: BMBF im Förderkomplex Ekompass
                 Dieses Projekt wurde auch von MEDEA+ unter der Bezeichnung A511 gefördert.

Das rasante Innovationstempo in der Fertigungstechnologie mikroelektronischer Schaltungen erlaubt es, immer komplexere Systeme auf einem einzigen Mikrochip zu integrieren. Um dieses Potential zu nutzen, muss die Designfähigkeit solcher Systeme gesichert werden. Entsprechend müssen hochproduktive Entwurfsmethoden verfügbar sein, die die steigende Komplexität beherrschen. In der Praxis entwickelt sich aber die Produktivität der Entwurfsmethoden zu langsam. Dies hat zur Folge, dass in naher Zukunft sogenannte Systems-on-Chip nur mit so großem Personal- und Zeitaufwand entwickelt werden können, dass sie nicht mehr marktfähig sind. Darüber hinaus besteht die Gefahr, dass sich verstärkt Fehler einschleichen, denen wiederum mit erhöhtem Verifikationsaufwand begegnet werden muss.
Eine naheliegende Lösung ist es daher, bei der Entwicklung neuer Systeme verstärkt auf bereits vorhandene und verifizierte Bausteine, sogenannte Intellectual Property (IP) Module, zurückzugreifen. Dies gilt insbesondere für Standardfunktionen, die in verschiedenen Produkten eingesetzt werden können. Da solche Funktionen i.allg. kein Unterscheidungsmerkmal gegenüber ähnlichen Produkten anderer Hersteller sind, ist ein Austausch von IPs prinzipiell auch über Unternehmensgrenzen hinweg möglich. Ein IP-Anbieter kann dasselbe IP-Modul an mehrere Kunden verkaufen, und ein IP-Käufer kann mehrere Anbieter für eine Funktion haben.
Aber auch komplexere Systemmodule mit hochspezialisierter Funktionalität und entsprechend weniger Applikationsfeldern werden künftig vorrangig als IPs entwickelt und vermarktet werden müssen, um den erheblichen Entwicklungsaufwand wirtschaftlicher zu gestalten.
In der Praxis scheitert der Austausch von IPs aber häufig an technischen Problemen:
  • Fehlen von wiederverwendungs-orientierten Spezifikationsmethoden, die von Anfang an eine Einbindung von IP-Modulen (bzw. deren Spezifikation) ermöglichen.
  • Inkompatibilität der von IP-Anbieter und IP-Käufer verwendeten Methoden.
  • Zeitaufwendige und unvollständige Informationsbeschaffung über auf dem Markt erhältliche IP-Module.
  • Schwierigkeiten bei der Bewertung, ob ein IP-Modul die sich aus dem Gesamtsystem und dessen Entwurfsmethodik ergebenden Anforderungen erfüllt.
  • Hoher Aufwand für die Anpassung eines IP-Moduls, wenn es den Anforderungen nur fast, aber nicht exakt genügt.
Diesen Problemen kann nur durch koordiniertes Handeln von IP-Herstellern und IP-Kunden (System-Herstellern) und mit Unterstützung der Wissenschaft begegnet werden. Die Projektpartner haben sich daher das gemeinsame Ziel gesetzt, den Prozess des Findens und Einbindens von IPs (IP-Qualifikation) durch folgende Maßnahmen zu verbessern:
  • Entwicklung und Standardisierung von Spezifikationsmethoden, die eine möglichst breite Wiederverwendung ermöglichen.
  • Automatisierung der Suche nach IP-Modulen, die eine gewünschte Funktionalität aufweisen könnten; dadurch auch Schaffung höherer Markttransparenz.
  • Definition und Bereitstellung der Informationen, die zum exakten Abgleich eines gefundenen IP-Moduls mit den Anforderungen erforderlich sind.
  • Schaffung effizienterer Verfahren zur Ergänzung, Änderung und Parametrisierung der IP-Funktionalität, um ggf. eine Anpassung zu ermöglichen.
Die damit mögliche verstärkte Wiederverwendung im System-on-Chip-Entwurf wird es den Systemherstellern erlauben, sich auf die Produktinnovation zu konzentrieren. Darüber hinaus ist zu erwarten, dass der sich zur Zeit entwickelnde IP-Markt einen qualitativen wie quantitativen Schub erfahren wird. Mit Verfahren zur IP-Qualifikation und aktiver Mitwirkung am Standardisierungsprozess zielt das Projekt IPQ auf die Designfähigkeit komplexer mikroelektronischer Systeme in einem wiederverwendungsgerechten Entwurfsablauf und stellt sich damit den Herausforderungen an künftige EDA-Methoden.

Titel2

Laufzeit: 01.10.2012 – 31.12.2014

Förderer: Europäischer Sozialfonds

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