Neues Mitglied bei SafeTRANS: Deutsches Forschungszentrum für Künstliche Intelligenz
Seit 2021 ist das Deutsche Forschungszentrum für Künstliche Intelligenz GmbH Mitglied in SafeTRANS.
Das DFKI ist auf dem Gebiet innovativer Softwaretechnologien auf der Basis von Methoden der Künstlichen Intelligenz eine führende wirtschaftsnahe Forschungseinrichtung Deutschlands. In der internationalen Wissenschaftswelt zählt das DFKI zu den wichtigsten „Centers of Excellence“. Es unterhält Standorte in Kaiserslautern, Saarbrücken, Bremen, ein Projektbüro in Berlin, ein Labor in Niedersachsen (Oldenburg und Osnabrück) und Außenstellen in St. Wendel und Trier.
Aktuell forschen ca. 1.080 Mitarbeiter aus über 65 Nationen an innovativen Software-Lösungen mit u. a. diesen inhaltlichen Schwerpunkten: Smarte Daten & Wissensdienste, Cyber-Physical Systems, Robotik, Eingebettete Intelligenz, Smart Service Engineering, Intelligente Netze, Agenten und Simulierte Realität, Kognitive Assistenzsysteme, Innovative Fabriksysteme, Marine Perception und Interaktives Maschinelles Lernen.
www.dfki.de
embeteco: Das Strategieberatungs- und Entwicklungsunternehmen ist neues SafeTRANS-Mitglied
In Notsituationen wie Verkehrsunfällen und Unglücken zählt jede Sekunde, und eine schnell und korrekt gebildete Rettungsgasse kann lebensrettende Auswirkung haben. Rettungsdienstverbände schätzen, dass ein um vier Minuten früheres Eintreffen der Einsatzkräfte die Überlebenschancen um bis zu 40 % steigert. Eine korrekt und rechtzeitig gebildete Rettungsgasse ist jedoch selten vorzufinden und ohne das vorausschauende und umsichtige Handeln aller Verkehrsteilnehmer schwierig umzusetzen. Vielen Autofahrern fehlt der Überblick über die Situation des gesamten Verkehrs um sie herum, weshalb sie oft nicht richtig reagieren. So bleiben die Einsatzfahrzeuge im Stau stecken und verlieren wertvolle Zeit.
Im Januar startete das Forschungs- und Entwicklungsprojekt AORTA (Automatisierte Bildung von Rettungsgassen in komplexen Szenarien durch intelligente Vernetzung). Ein Konsortium aus elf Forschungseinrichtungen, öffentlichen Institutionen und Industriepartnern unter der Leitung der Technischen Universität Kaiserslautern erforscht und erprobt in AORTA die automatisierte Bildung einer Rettungsgasse.
Erreicht wird dies durch die Integration von Infrastruktur, Sensorik, Kommunikation, Fahrzeugtechnik und Darstellungsfunktionen, welche koordinierte Entscheidungsebenen verschiedener Abstraktionsgrade von der Einsatzleitstelle bis hin zum automatisierten Fahrmanöver auf klein- bzw. großflächigem Raum ermöglicht. Entwickelt wird eine dezentrale Datenplattform, auf welcher eine künstliche Intelligenz die Entscheidungen für kooperative Fahraufgaben trifft und den Fahrzeugen mitteilt. Dafür sind statische und dynamische Informationen von vernetzten Fahrzeugen, digitaler Straßeninfrastruktur und Sensoren entlang der Route von Einsatzfahrzeugen nötig. Die Lösung wird als kompatible Erweiterung zu existierenden und zukünftigen Automationslösungen der Fahrzeughersteller konzipiert und basiert auf aktuellen Standards, sodass keine Modifikation auf Fahrzeugseite notwendig ist, um beteiligte Fahrzeuge einzubinden.
Das SafeTRANS-Mitglied embeteco verantwortet im Projekt AORTA die Konzeption und Realisierung von HMI-Anwendungen (HMI = Human Machine Interface, Mensch-Maschine-Schnittstelle) und modernen Realisierungen von HMI-Schnittstellen. Um nicht-autonome Fahrzeuge, deren Anteil aktuell noch der größte unter den Verkehrsteilnehmern ist, ebenfalls in das AORTA-Szenario einzubinden, werden mobile Komponenten genutzt, die über entsprechende Mensch-Maschine-Schnittstellen die Fahrzeugführer mit wichtigen Informationen versorgen und Informationen des Fahrers in das Gesamtsystem zurückspiegeln.
Die Kommunikation muss dabei ablenkungsarm erfolgen. Im Projekt werden Interaktionsvarianten wie Gesten, Berührung und Sprache geprüft, um den entsprechenden Risikoaspekten und Rahmenbedingungen in ausreichendem Maße Rechnung zu tragen (z. B. ist das Halten eines Smartphones in der Hand laut StVO während der Führen eines PKW nicht nur verboten, sondern stellt auch eine weitere erhebliche Ablenkung und somit ein Risiko dar). Ziel des Teilvorhaben AORTA-HMI ist die Konzeption, Entwicklung und Evaluierung geeigneter HMI-Schnittstellen für die unterschiedlichen Anwendungsfälle (manuelles Fahren, autonomes Fahren,
Fahren eines Einsatzfahrzeugs). Dazu werden spezifische Anforderungen erhoben und analysiert. Insbesondere muss untersucht werden, inwieweit neben unidirektionalen Anzeigen auch bidirektionale Interaktionskomponenten der HMI eine ablenkungsfreie bzw. mindestens ablenkungsarme Nutzung ermöglichen und in welchen Kontexten eine Überforderung der Fahrzeugführer zu erwarten ist. Es gilt zu eruieren, inwiefern visuelle Handlungsempfehlungen, auf den zur Verfügung stehenden Anzeigegeräten, ablenkungsfrei eingesetzt werden können. Das Projekt wird gefördert durch das Bundesministerium für Verkehr und digitale Infrastruktur (BMVI) mit rund 4,3 Mio. Euro auf Grundlage der Förderrichtlinie „Ein zukunftsfähiges, nachhaltiges Mobilitätssystem durch automatisiertes Fahren und Vernetzung“.
Projektpartner:
Technische Universität Kaiserslautern – Lehrstuhl Mechatronik in Maschinenbau und Fahrzeugtechnik (MEC)
3D Mapping Solutions GmbH, Holzkirchen
AKKA DSO GmbH, München
Altran Deutschland S.A.S. & Co KG, München
ASB Kaiserslautern
Bundesanstalt für Straßenwesen, Bergisch Gladbach
DC Vision Systems GmbH, Nürnberg
Dresden Elektronik Ingenieurtechnik GmbH, Dresden
embeteco GmbH & Co. KG, Oldenburg
Stadt Kaiserslautern
SysGen GmbH, Bremen
Leuchtturmprojekt: IT-Campus in Oldenburg
m Nordwesten von Deutschland wird die Kompetenz im Bereich IT-Grundlagen- und Anwendungsforschung weiter ausgebaut: Ein IT-Campus, den das Oldenburger Forschungsinstitut für Informatik OFFIS plant, wird mit 35 Mio. Euro vom Bund gefördert.
Der IT-Campus soll zum Innovationsquartier Oldenburg ausgebaut werden. Ziel ist es, ein Umfeld zu schaffen, in dem sich Unternehmen und Start-Ups ansiedeln sowie bestehende Unternehmen mit Innovationsabteilungen und Spin-Offs einbringen.
Prof. Sebastian Lehnhoff, Vorstandsvorsitzender des OFFIS betont: „Mit der Ansiedlung der Institute des DLR und des DFKI wurde der Wissenschaftsstandort Oldenburg in den letzten zwei Jahren mit Unterstützung des Landes weiter aufgewertet. Mit den zusätzlichen Bundesmitteln wird es uns nun möglich sein, den IT-Standort Oldenburg zu einem international sichtbaren Leuchtturm der Digitalisierung auszubauen.“
Professor Wolfgang Nebel, OFFIS-Vorstandsmitglied und Initiator des IT-Campus ergänzt: „Mit der nun möglichen Erweiterung des IT-Campus zum Innovationsquartier bietet sich die einzigartige Chance das Konzept einer durchgängigen Innovationskette von der Forschung bis zur Umsetzung in Wirtschaft und Gesellschaft zu realisieren.“
Auf dem Campus werden unter anderem OFFIS sowie die Carl von Ossietzky Universität Oldenburg in enger Zusammenarbeit forschen, gemeinsam mit dem DFKI-Labor und dem neuen DLR-Institut Systems Engineering für zukünftige Mobilität. Forschungsschwerpunkte sind die Herausforderungen und Chancen für Digitalisierung und Gesellschaft in den Bereichen Produktion, Energiewirtschaft, Gesundheit und Pflege, Mobilität der Zukunft sowie Umwelt und Nachhaltigkeit.
www.offis.de
INGenX Technologies beruft Achim Rettberg in ingenieurswissenschaftlichen Beirat
Das Technologieberatungsunternehmen INGenX Technologies GmbH vertieft seinen ingenieurwissenschaftlichen Ansatz und beruft Prof. Dr. Achim Rettberg in den Beirat zur Unterstützung der Geschäftsführung. Jörg Krüger, Gründer und Geschäftsführer der INGenX Technologies GmbH, meint dazu: „Mit Herrn Prof. Dr. Achim Rettberg haben wir einen international anerkannten und sehr erfahrenen Experten auf dem Fachgebiete cyber-physikalische Systeme und Embedded Software gewinnen können. Ich freue mich sehr, einen so etablierten und kommunikativen Partner in unserem Beirat begrüßen zu können.“
Mit seinem erworbenen Wissen in mehr als 30 Jahren in Wissenschaft und Praxis in der Forschung und Entwicklung von eingebetteten, sicherheitskritischen Systemen bringt Achim Rettberg vielfältige Erfahrungen zur Unterstützung von INGenX Technologies ein. Achim Rettberg hat u. a. als globaler Experte und Coach für modellbasierte Entwicklung die neuesten Entwurfs- und Entwicklungsmethoden beim Fahrzeugelektronikhersteller HELLA eingeführt und ist heute im Rahmen einer von Behr-Hella Thermocontrol GmbH initiierten Stiftungsprofessur Inhaber des Lehrstuhls für „Human-Machine-Interface Technologien Eingebetteter Systeme“ an der Hochschule Hamm-Lippstadt. Seine Forschungs- und Tätigkeitsschwerpunkte zum zeitgemäßen, modellbasierten Systementwurf mit Schwerpunkt auf funktionaler Sicherheit sowie die damit verbundenen nationalen und internationalen Kontakte zu Experten auf diesem Gebiet werden INGenX Technologies und deren Kunden aus der Automobil- und Luftfahrzeugindustrie sowie der Medizintechnik unterstützen. Achim Rettberg ergänzt den Beirat neben Stefan Henke, dessen Fachwissen Internationales Management umfasst.
INGenX Technologies deckt ein umfangreiches Vertikalportfolio ab: von der technologisch-strategischen Beratung des Managements bis hin zur realen Implementierungsunterstützung, um zu einer sicheren Produktentwicklung beizutragen. Das tiefe Verständnis eingebetteter Systeme und deren Funktions- und Nutzungsumgebungen wurde bereits vor mehr als 15 Jahren durch erste modellbasierte Entwicklungsansätze während der AIRBUS A380 Entwicklung aufgebaut, die damals ihrer Zeit weit voraus waren.
Nothalt ade – Intelligente Infrastruktur leitet automatisierte Fahrzeuge durch kritische Situationen
Wenn hochautomatisierte und vernetzte Autos mit einer Situation nicht umgehen können, geben sie die Kontrolle wieder an den Fahrenden zurück. Reagiert der Insasse nicht, hält es sicherheitshalber an. Das kann zum Beispiel in komplizierten Baustellen vorkommen, bei denen die Spurmarkierungen fehlen oder bei Nebel. Halten automatisierte Fahrzeuge mitten im Verkehr plötzlich an, sind Staus oder kritische Situationen programmiert. Im EU-Projekt TransAID hat das Deutsche Zentrum für Luft- und Raumfahrt (DLR) gemeinsam mit internationalen Partnern aus Industrie und Forschung solche Situationen genau unter die Lupe genommen und Lösungsansätze entwickelt. Im Fokus stehen vor allem Kameras und Kommunikationstechnik an Straßenmasten als unterstützende Infrastruktur. Diese haben oft einen besseren Überblick und versorgen automatisierte Fahrzeuge mit zusätzlichen Informationen. So können diese Autos schwierige Situationen besser meistern.
„Damit automatisiertes und vernetztes Fahren ein Erfolg wird, benötigen wir nicht nur intelligente Fahrzeuge, sondern auch eine perpektivenerweiternde Infrastruktur, die mit den Fahrzeugen kommuniziert. Sie ist ein entscheidender Schlüssel, um viele zukunftsweisende Mobilitätskonzepte überhaupt erst möglich und effizient zu machen“, erklärt Prof. Katharina Seifert, Direktorin des DLR-Instituts für Verkehrssystemtechnik in Braunschweig.
Ob an Baustellen, an komplexen Kreuzungen oder bei plötzlich auftretenden Behinderungen wie Unfällen – der Verbund von Kameras und Sensoren kann automatisierten Fahrzeugen Lösungen vorschlagen, wie sie mit schwierigen Situationen umgehen. So können sie beispielsweise den Weg durch Baustellen berechnen oder aktuelles Kartenmaterial bereitstellen, das auch kurzfristige Änderungen in der Verkehrsführung beinhaltet. Falls das dem automatisierten Fahrzeug nicht hilft, kann die intelligente Infrastruktur auch Haltepunkte vorgeben, durch die der restliche Verkehr so wenig wie möglich behindert wird. „Im Projekt haben wir gezeigt, dass die Unterstützung durch Infrastruktur die negativen Effekte auf den nachfolgenden Verkehr drastisch reduziert. Das gilt insbesondere in schwierigen Situationen, die sonst einen Nothalt verursachen würden“, fasst Julian Schindler, Koordinator des Projekts am DLR-Institut für Verkehrssystemtechnik, zusammen.
Im Fokus der Untersuchungen standen zwei Situationen: die Vermeidung der Übergabe der Steuerung vom Fahrzeug an den Insassen und der Nothalt. Diesen führt das Auto durch, wenn der Fahrende nicht oder nicht schnell genug reagiert.
Im ersten Schritt modellierten die Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler diese und weitere Situationen am Computer. Virtuell ließen sie dann Fahrzeuge mit unterschiedlichen Fähigkeiten diese Situationen durchfahren und werteten deren Verhalten aus. Sie berücksichtigen dabei auch unterschiedlich hohe Anteile an automatisierten und vernetzten Fahrzeugen: „Wenn von 100 automatisierten Fahrzeugen nur wenige eine Übergabe an den Insassen ausführen und davon wiederum nur wenig komplett anhalten müssen, weil die Übergabe gescheitert ist, verursacht schon das bereits größere Störungen im Verkehrsfluss“, erläutert Julian Schindler. „Wenn in Zukunft immer mehr automatisierte Fahrzeuge auf den Straßen unterwegs sind, werden sich diese Störungen zunehmend negativ auf den Verkehr auswirken.“
Im zweiten Schritt erprobte das Projektteam von TransAID die vielversprechendsten Lösungsansätze zunächst in der Simulation und dann auf Testgeländen, zum Beispiel dem ADAC Fahrsicherheits-Zentrum in Hannover-Laatzen, sowie einer öffentlichen Autobahn in den Niederlanden. Dabei erkannten vorhandene Infrastrukturkomponenten wie Induktionsschleifen und Kameras mögliche Probleme im Straßenverkehr, beispielsweise liegengebliebene Fahrzeuge und Staus. Sie errechneten Lösungen und kommunizierten diese dann an die Versuchsfahrzeuge. Die Fahrzeuge entschieden dann selbst, in welcher Form sie die Empfehlungen berücksichtigen. „Mit diesen Tests haben wir gezeigt, dass die von uns entwickelten Lösungen funktionieren und wirken. Intelligente Infrastruktur kann maßgeblich dazu beitragen, die Sicherheit und Effizienz automatisierter Fahrzeuge weiter zu verbessern, Staus in Zukunft zu reduzieren oder gar nicht erst entstehen zu lassen“, fasst Schindler zusammen.
Die Ergebnisse aus dem Projekt fließen ein in die Standardisierung im Bereich der Kommunikation von automatisierten und vernetzten Fahrzeugen mit der Infrastruktur. Zudem erarbeitete TransAID Richtlinien für Interessengruppen, wie Städte, Zulieferer, Behörden sowie Hersteller von Fahrzeugen und Infrastruktur.
www.dlr.de
„Vertrauenswürdigkeit in autonomen Systemen“ - Thema des 28. SafeTRANS Industrial Days am 4. Juni
Wir befinden uns an der Schwelle zu einer Welt, in der wir Menschen es mit einer völlig neuen cyber-physischen Systemklasse zu tun haben werden, die selbstständig Entscheidungen trifft und Aktionen ausführt. Anders als bisherige Systeme werden diese neuartigen Systeme in einer offenen, nicht abschließend spezifizierbaren Umgebung agieren und gleichzeitig ein Verhalten aufweisen, dass von Menschen nicht im Vorfeld vollständig abgeschätzt werden kann. Wir werden uns zukünftig darauf verlassen wollen und müssen, dass autonome Systeme unsere gesellschaftlichen aber auch individuellen Wertvorstellungen selbstständig als Leitlinie für ihr Agieren heranziehen. Die interdisziplinäre Arbeit an entsprechenden Konzepten und Technologien durch technische bzw. Natur-Wissenschaften wie Mathematik, Physik und Informatik zusammen mit Geistes- und Gesellschaftswissenschaften wird notwendig sein, um technische Fragestellungen mit Fragestellung der Ethik, Moral, Psychologie, Soziologie, Recht und Politik integriert zu untersuchen und Lösungen für „vertrauenswürdige autonome Systeme made in Germany“ zu schaffen.
Der SafeTRANS Industrial Day widmete sich daher der Frage, wie wir uns wissenschaftlich, wirtschaftlich und politisch bereits heute positionieren sollten, um in Deutschland zu Beginn der 2030er Jahre
Vorreiter im Bereich Vertrauenswürdigkeit autonomer Systeme zu werden und dies zu einem Erfolgsfaktor für den Technologie-Standort Deutschland in Europa werden zu lassen. In Kooperation mit dem OFFIS und dem neu gegründeten DLR Institut für Systems Engineering für zukünftige Mobilität betrachteten zehn Fachvorträge das Thema umfassend. Das Programm finden Sie auf unsere Webseite:
https://www.safetrans-de.org/de/Veranstaltungen/
Schweizer Tochterunternehmen gliedert sich auch namentlich in die ICS-Familie ein
Die DTec Solutions AG heißt jetzt ICS Schweiz AG und agiert mit erweitertem Portfolio vom neuen Firmenstandort bei Zürich aus. Zum 1. März 2020 haben sich Unternehmensname und Unternehmensadresse geändert: Die jetzige ICS Schweiz AG ist nach Affoltern am Albis im Kanton Zürich umgezogen. In den vergangenen vier Jahren lag der Schwerpunkt des schweizerischen Tochterunternehmens auf Software- und Systementwicklungen für die Schienenfahrzeugtechnik. In Zukunft wird die ICS Schweiz AG branchenunabhängig Kunden bedienen können, die auf sichere Prozesse in komplexen Umgebungen Wert legen. Neben dem Geschäftsfeld Mobility fokussiert sich die Expertise der ICS auf die Bereiche Industrial Engineering und Information Security. Olaf Hofer, Managing Director der ICS Schweiz AG, betont: „Unsere enormes Prozess- und Normwissen aus über 50 Jahren Erfahrung macht uns zum idealen Partner für funktionale Sicherheit und IT-Sicherheit in jeglicher Form von kritischen Systemen“.
„THINK SAFE THINK ICS“ umfasst alle Leistungen, die die Verfügbarkeit, die Zuverlässigkeit, den Schutz sowie die Wartbarkeit von Software und Systemen gewährleisten. Die ICS Schweiz AG verwirklicht diesen ganzheitlichen Ansatz mit einem Team aus erfahrenen System-, Software- und Testingenieuren.
www.think-safe-think-ics.de
MES stellt Erweiterung für MATLAB Simulink®-Editor vor
MES stellt den MES Model & Refactor® (MoRe) vor, eine Erweiterung für den MATLAB Simulink®-Editor. Sie vereinfacht und beschleunigt die Modellerstellung und das Refactoring von Modellen. Mit dem MATLAB Simulink® Editor-Plug-in werden tägliche Modellierungsaufgaben schneller und weniger fehleranfällig, insbesondere wenn es um das Refactoring von Modellen als Best Practice aus der agilen Entwicklung geht.
Als Hilfswerkzeug für die Modellierung automatisiert MoRe häufig auszuführende Modellierungsschritte. So sind automatisierte Modellierungsaktionen für folgende Bereiche verfügbar: Signal-Routing über Subsystemhierarchien, Verschieben von Blöcken mit Signalverbindungen zwischen Subsystemen, Refactoring des Modells durch Änderung der Subsystem-Partitionierung, Auto-Layout-Subsysteme wie Auto-Positionierungsblöcke oder Signal-Route-Optimierung (Linien begradigen), beschleunigte Bearbeitung von Subsystem-Schnittstellen, vereinfachte Arbeit mit Bussignalen und schnelle Datenflussanalyse.
Die Erweiterungen des Editors basieren technisch auf sl_customization.m. Die Erweiterungen von MoRe gehen jedoch darüber hinaus und bieten beispielsweise auch ein mehrstufiges Undo und Redo von Modellierungsaktionen.
Wichtige Funktionen vo MoRe sind:
- Hierarchieübergreifende Signale erstellen oder entfernen
- Subsystem-Zerlegung verbessern
- Subsystem-Schnittstellen überarbeiten
- Busse erstellen und zerlegen
- Datenfluss analysieren
Step-UP!CPS: Workshops mit Industrievertretern
Die aktuellen Ergebnisse zu Konzepten und Methoden zur kontinuierlichen Entwicklung und Validierung von updatefähigen CPS des Projekts Step-Up!CPS wurden dem Industrial Advisory Board in zwei Workshops präsentiert, die sich jeweils zwei Use-Cases widmeten (mehr zum Projekt siehe SafeTRANS News 1/2020). Der erste Workshop am 12.02.2021 konzentrierte sich auf den Anwendungsbereich Automotive mit den Use-Cases
- UC1: UPDATER – UPDateable Automotive Test dEmonstratoR und
- UC2: Emergency Brake Warning Assistant on the DLR research vehicle FASCar.
Die Themen Contract-based Design, Varianten-Management, delta-based Virtual Integration Testing, Deployment und (on-line) Monitoring wurden vorgestellt, demonstriert und diskutiert. Der darauf aufbauende zweite Workshop am 01.06.2021 präsentierte die Zwischenergebnisse der Domänen Maritime und Industrie 4.0:
- UC3: hochautomatisiertes Assistenzsystem MTCAS (Maritime Traffic Alert and Collision Avoidance System)
- UC4: „Plug and Produce“ with IEC 61499 for distributed industrial control
Vertreter der im Industrial Advisory Board (IAB) vertretenen Firmen IAV, DNV-GL, AVL LIST, Vector Informatik und BTC Embedded Systems konnten sich von der Qualität der erzielten (Zwischen-)Ergebnisse überzeugen und die Anwendbarkeit und „Passgenauigkeit“ zu den jeweils eigenen Anwendungsdomänen und -prozessen abschätzen.
Das IAB bestehend aus Anwendern und Technologie-Providern als zukünftige Nutzer der Projektergebnisse ist eng ins Projekt eingebunden und agiert u. a. als Ideengeber und Konzeptprüfer. Die Ergebnisverwertung und der Transfer in die Praxis erfolgt in einem Open-Innovation Prozess über das Kompetenznetzwerk SafeTRANS und die Netzwerke der Partner. Das Projekt Step-UP!CPS wird vom Bundesministerium für Bildung und Forschung gefördert.
https://stepup-cps.de/
