Forschungsschwerpunkte der Lübecker Informatik

Ambiente Systeme

Mit der fortschreitenden Miniaturisierung von Informations- und Kommunikationstechnologien entstehen völlig neue Möglichkeiten für viele Bereiche des menschlichen Lebens. Die Entwicklung der Rechnertechnologien vom Mainframe der 60er und 70er Jahre, über den PC der 80er und 90er Jahre und nun zum tragbaren Minirechner in Form von Smartphones und Tablets ist der deutlich sichtbare Anteil dieser Entwicklung. Weniger sichtbar sind die viel weitreichenderen Entwicklungen, die sich durch die Verschmelzung von Computern mit Alltagsgegenständen ergeben.

Die sogenannten Smart Objects erobern in rasantem Tempo unsere Lebenswelten: Parkplätze, die automatisch die Belegung anzeigen; Waschmaschinen, die in Abhängigkeit von der Füllmenge und der Art der Wäsche Dosierung von Waschmittel und Wasserverbrauch optimieren; Autositze, die die optimale Sitzposition für mehrere Fahrer automatisch einstellen, etc. Man spricht in diesem Zusammenhang von der pervasiven Einbettung (Pervasive / Embedded / Invisible Computing) der Computertechnik in Gegenstände und von der allgegenwärtigen Verfügbarkeit von Computern und drahtlosen Netzen (Ubiquitous Computing). Sinnvoll wird der Einsatz dieser neuen Technologien nur, wenn (1) jedes einzelne Objekt identifizierbar und vernetzt wird (Internet of Things), (2) die Umgebung der Objekte durch Sensorik (Smart Nodes / Smart Dust) analysiert und für Aktionen berücksichtigt wird (Context-Awareness) und (3) neue Formen der multimedialen (z.B. haptisch, akustisch oder visuell) und multimodalen (z.B. Touch, Sprache, Gestik, Mimik) Interaktion für den menschlichen Benutzer geschaffen werden (Ambient User Interfaces).

Die Bandbreite unserer Forschung

Die Informatik der Universität zu Lübeck beschäftigt sich mit der gesamten Struktur und Vielfalt der Herausforderungen zur Realisierung von Ambienten Systemen:

• Ambient Awareness

  Abbildung und Unterstützung mentaler Modelle in intelligenten Umgebungen.

• Ambient Computing

  Kontext-sensitive und adaptive Software-Infrastrukturen.

• Ambient Intelligence

  Modellierung und Unterstützung kognitiver Prozesse.

• Eingebettete Systeme

  Zuverlässig in Produkte eingebettete Rechnersysteme.

• Interaktive Ambiente Systeme

  Innovative Bedienkonzepte mit natürlichen Interaktionen.

• Mixed Reality Systeme

  Die Verknüpfung realer physikalischer Umgebungen mit virtueller digitaler Information.

• Organic Computing

  Selbstorganisierende Systeme nach dem Vorbild der Natur.

• Signalverarbeitung

  Algorithmische Verarbeitung und Interpretation von Sensorsignalen.

• Verteilte Sensorsysteme

  Datenformate, Algorithmen und Protokolle für autonome Netze von Sensorknoten.

Wir beschäftigen uns neben der Entwicklung von technologischen Komponenten und Verfahren in obigen Bereichen auch mit einer Vielfalt von unterschiedlichen Anwendungsszenarien:

• Ambient Assisted Living

  Assistenzsysteme für die alternde Gesellschaft

• Ambient Learning Spaces

  Intelligente, vernetzte Lernumgebungen

• Ambient Health

  Lückenlose Gesundheitsversorgung vor Ort

• Sicherheitskritische Anwendungen

  Arbeitsbereichen mit hohem Gefährdungspotenzial

• Smart Home

  Technologien für die Wohnung der Zukunft

• Smart City

  Intelligente Dienstleistungen in urbanen Umgebungen

Beteiligte Institute

Institut für Multimediale und Interaktive Systeme

Prof. Dr. Michael Herczeg

Institut für Signalverarbeitung

Prof. Dr. Alfred Mertins

Institut für Technische Informatik

Prof. Dr. Erik Maehle

Institut für Telematik

Prof. Dr. Stefan Fischer
Arbeitsgruppe Ambient Computing
Prof. Dr. Andreas Schrader

Zum Weiterlesen

Ruge, L., Schrader, A. (2013) Persuasion Mobility in Ambient Intelligence. In: Third International Conference on Ambient Computing, Applications, Services and Technologies (Ambient’2013), Portugal, September 2013.

Carlson, D., Rothenpieler, P., Schrader, A. (2013) An Open Infrastructure and Platform for AAL Services. In: International Conference on Distributed, Ambient and Pervasive Interactions (DAPI), July 2013.

Carlson D., Schrader A. (2012). Dynamix: An Open Plug-and-Play Context Framework for Android. In: IoT'2012, 3rd International Conference for Industry and Academia (Internet of Things 2012), Wuxi, China, 2012.

Liu, J.; Levis, P.; Römer, K. (eds.): Proceedings of the 9th International Conference on Embedded Networked Sensor Systems. ACM Sensys 2011, ACM Press, Seattle 2011

Müller F., Mertins A. (2011). Contextual invariant-integration features for improved speaker-independent speech recognition. Speech Communication, vol. 53, no. 6, pp. 830 – 841.

Schmitt F., Cassens J., Kindsmüller M.C., Herczeg M. (2011). Mental Models of Ambient Systems: A Modular Research Framework. In Beigl, M (Ed.) Modeling and Using Context : 7th International and Interdisciplinary Conference, CONTEXT 2011, Karlsruhe, Germany, September 26-30 2011; Proceedings. Vol. 6967. Springer. 278-291. Lecture Notes in Computer Science 6967.

Winkler T., Ide M., Herczeg M. (2010). Teaching Teachers to Teach with Body- and Space-related Technologies: Programmable Clothing in Performative Teaching Processes. In Gibson, D & Dodge, B (Eds.) Proceedings of Society for Information Technology & Teacher Education International Conference 2010 (SITE). AACE. 3038-3045.

Wissenschaftliche Preise und Auszeichnungen

Die Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler der beteiligten Institute haben im Rahmen ihrer Forschung eine ganze Reihe nationaler und internationaler Auszeichnungen erhalten. Die Preise schließen die Würdigung herausragender wissenschaftlicher Artikel und Poster ebenso ein wie besondere Abschlussarbeiten, aber auch Verdienste um den Technologietransfer. Beispielhaft seien genannt:

Best Demo Award Percom’2013
Carlson, D., Altakrouri, A., Schrader, A.
Reinventing the Share Button for Physical Spaces.
In: Demo Session at IEEE International Conference on Pervasive Computing and Communication (PerCom), March 2013. Weitere Informationen ...

1st  and 2nd Place IOT Challenge Competition 2012
Darren Carlson, Bashar Altakrouri & Andreas Schrader
AmbientWeb: Bridging the Web's Cyber-physical Gap

Ioannis Chatzigiannakis, Henning Hasemann, Marcel Karnstedt, Oliver Kleine, Alexander Kröller, Myriam Leggieri, Dennis Pfisterer, Kay Römer, Cuong Truong
True self-configuration for the IoT

Beide in: IoT'2012, 3rd International Conference for Industry and Academia (Internet of Things 2012), Wuxi, China, Oct. 2012. Weitere Informationen ...

ISH-Transferprämie 2010 und 2012