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Studium Fundamentale: Große Daten - Kleine Geräte

Zeitraum: 24.02.2016-26.02.2016, jeweils von 09.00 - 17.00 Uhr
Ort: Seminarraumgebäude Raum SRG1/ 1.001
LP: 3 Leistungspunkte nach absolvieren einer mündlichen Prüfung
Zeitplan: Download Agenda (PDF)
Prüfung: Individuelle Terminvereinbarungen bitte bei Stefan Michaelis ( , Telefon: 0231/755-4813). Eine Anmeldung über das Prüfungsamt ist nicht notwendig.
Folien: Download (passwortgeschützt) der Folien als PDF. Eine Weitergabe der Folien ist nicht zulässig.

Das Studium Fundamentale Große Daten - Kleine Geräte: Von Big Data über Cyber-Physical Systems zu Industrie 4.0 gibt Einblicke in die Arbeit des interdisziplinären Sonderforschungsbereichs 876. Um aus immer größeren Datenmengen Informationen zu gewinnen - und zwar zeitnah, ohne großen Energiebedarf und direkt vor Ort - arbeiten die Fakultäten Informatik, Statistik, Elektrotechnik und Informationstechnik, Maschinenbau und Physik mit zwei Lehrstühlen der Universität Duisburg-Essen sowie dem Dortmunder Leibniz-Institut für Analytische Wissenschaften (ISAS) und der Dortmunder Firma B&S Analytik zusammen. Prof. Dr. Katharina Morik, Inhaberin des Lehrstuhls für Künstliche Intelligenz in der Informatik, koordiniert als Sprecherin die 13 Einzelprojekte des Sonderforschungsbereichs.

Das Studium Fundamentale richtet sich an Studierende aller Fachrichtungen eingeschlossen der Informatik, die Interesse an den neuesten Methoden für die Analyse riesiger Datenmengen und verteilter oder schnell ankommender Daten haben. Die Methoden werden dabei in Bezug zu verschiedenen Szenarien außerhalb der Informatik gebracht und ihre Auswirkungen vorgestellt.

Von den Teilnehmern wird erwartet, dass sie Neugier, Spaß und Offenheit für die Forschungsthemen mitbringen. Vorkenntnisse in der Informatik erleichtern das Verständnis.

Die Veranstaltung wird als Blockveranstaltung jeweils ganztägig in der Woche vom 24.02.-26.02. durchgeführt. Es werden 3 LP nach Besuch der Vorlesung und mündlicher Prüfung vergeben.

Big Data

Eine Flut von Daten ist vorhanden, so dass man schon vom Petabyte-Zeitalter spricht. 1 Petabyte sind 1000 Terabyte - das sind 1 Billiarde Bytes. Dem Vorhandensein einer solchen Datenfülle steht aber eine sehr begrenzte Verfügbarkeit von Information gegenüber. Wie findet man in dieser Datenflut die Information, die man braucht? Erst die Datenanalyse macht aus Daten auch Information. Die jetzt vorhandenen Datenmassen erfordern neue Methoden. Man kann nicht mehr davon ausgehen, dass Daten an einem Ort dauerhaft gespeichert sind. Daten sind auf verschiedene Orte verteilt und Daten strömen in Rechner oder durch Rechner hindurch.

Diese neue Qualität wird besonders deutlich an all den kleinen Geräten, die uns im Alltag umgeben. Moderne Smartphones leiten sehr viele Daten durch, wenn man telefoniert oder im Internet surft. Ihre Speicherkapazität ist beeindruckend: man kann Musik hören, Videos ansehen, Videos aufnehmen, im Internet surfen. Diese Dienste kosten aber Energie. Das merkt man an den kurzen Batterielaufzeiten. Der Sonderforschungsbereich 876 entwickelt Algorithmen, die weniger Energie verbrauchen und adaptive Algorithmen, die sich an das Nutzungsverhalten anpassen: selten benutzte Dienste sollen in den Hintergrund verlagert und häufige vorbereitet werden.

Cyber-Physical Systems

Zusätzlich zu den Alltagsgeräten gibt es auch Spezialsensoren, die mit Intelligenz ausgestattet werden sollen.

Nur ein Beispiel: Die Atemluft kann von kleinen Geräten gemessen werden, die schon jetzt z.B. dazu verwendet werden, Verschüttete aufzuspüren. Die Atemluft verrät viel mehr, z.B. Krankheiten. Die Analyse der Atemluftdaten erfordert zur Zeit noch mindestens einen PC. Neue Analysemethoden sollen im Gerät ablaufen können, so dass die Diagnostik auch z.B. an Unfallorten direkt zur Verfügung steht.

Industrie 4.0

Fabriken messen an vielen Stellen die Parameter ihrer Produktion. Am Ende der Fertigung wird dann die Qualität des Produktes überprüft. Wenn das Produkt erst am Ende ausgeschieden wird, sind bereits Ressourcen vergeudet worden. Der SFB 876 entwickelt neue Methoden des Distributed Data Mining, so dass anhand der Messungen direkt festgestellt wird, ob dieses Werkstück noch die gewünschte Qualität erreichen wird - wenn nicht, kann es sofort ausgeschleust werden.