Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Computern das Lernen lehren

03.02.2014
Informatiker der Universität Jena starten neues Projekt zum lebenslangen Lernen von Computern

Ein Roboter erledigt die lästigen Arbeiten im Haushalt – vom Staubsaugen bis zum Aufräumen – und serviert dazu sogar noch den Kaffee aus der Lieblingstasse bis zum Sofa. Was wie ein kühner Traum klingt, ist eine Zukunftsvision, an der Wissenschaftler ernsthaft tüfteln.


Die Doktoranden Alexander Freytag (l.) und Paul Bodesheim von der Universität Jena justieren den Objektivträger einer mobilen Roboterplattform – Grundlage für das neue Projekt.

Foto: Jan-Peter Kasper/FSU

„Roboter sind wie Menschen. Auch die Maschinen müssen zunächst die Objekte im Haushalt, ihre Verwendung und ihren Bestimmungsort lernen“, erklärt Prof. Dr. Joachim Denzler von der Friedrich-Schiller-Universität Jena. „Ändert sich jedoch die Umgebung oder die Aufgabenstellung, so sind heutige Roboter schnell überfordert“, weiß der Lehrstuhlinhaber für Digitale Bildverarbeitung.

Joachim Denzler und sein Team entwickeln daher schon seit längerem lernfähige Computersysteme, die ihre Datenbank und die sich daraus ergebenden Fertigkeiten schrittweise erweitern und verbessern können – ohne Update, Werkstattbesuch oder gar Neuanschaffung. Denn solche Maschinen könnten künftig nicht nur als Service-Roboter im Haushalt helfen, sondern beispielsweise auch in der Alten- und Krankenpflege oder im Straßenverkehr.

Die Forschungen der Informatiker von der Uni Jena können dank einer Förderung der Deutschen Forschungsgemeinschaft (DFG) nun fortgesetzt werden: Die DFG unterstützt das Projekt „Inkrementelles Lernen von Objektkategorien“ in den kommenden drei Jahren mit rund 240.000 Euro. Damit kann auch eine Doktorandenstelle finanziert werden. „Die erneute Förderung ist für uns ein wichtiger Meilenstein, welcher zudem die Bedeutung unserer Forschungsergebnisse der letzten Jahre auf dem Gebiet des lebenslangen Lernens unterstreicht“, sagt Projektleiter Denzler.

Das neue Forschungsvorhaben baut auf den Ergebnissen von Dr. Erik Rodner sowie den Dissertationsprojekten von Paul Bodesheim und Alexander Freytag auf. In dem neuen Projekt wollen die Forscher nun weitere notwendige Grundlagen für lebenslang lernende Computer schaffen. „Eine wichtige Rolle dabei spielt das Anlernen des Computers. Das heißt, wir müssen ihm beibringen, welche Objekte es gibt und wie er sie voneinander unterscheiden kann“, erläutert Prof. Denzler. „Das funktioniert ähnlich wie bei Kleinkindern, denen man Tierbilder zeigt und ihnen dann die zugehörigen Namen nennt“, so der Informatiker. Das Kind nimmt schrittweise immer mehr Tiere in seinen Wissensspeicher auf, kann sie später wiedererkennen und darauf aufbauend neue Tiere entsprechend einordnen. „Diese Leistungsfähigkeit wollen wir auch für das maschinelle Lernen erreichen“, so Denzler.

Eine hohe Hürde dabei ist die Größe der entstehenden Datenmengen. „Die Datenbank innerhalb eines Systems wächst durch das schrittweise Lernen natürlich stetig an und kann schnell bis zu 20.000 Objekte umfassen, so dass die Unterscheidung von einzelnen Objekten immer schwieriger wird“, sagt Denzler. In dem neuen Projekt wollen die Forscher dieses Problem überwinden und sich zudem damit beschäftigen, wie Computer möglichst effizient angelernt werden können. „Ein Ziel ist, bestehende Datensammlungen – etwa Online-Bilddatenbanken – besser auszunutzen, denn die Erhebung von eigenen Beispieldaten ist sehr aufwendig und teuer“, sagt Prof. Denzler. „Außerdem geht es darum, den Computer mit möglichst wenig Beispielen zu trainieren und dennoch eine hohe Erkennungsrate von nicht gelernten Objekten zu erreichen“, erläutert der Jenaer Informatiker.

Noch ist viel Forschungsarbeit gefragt, um aus Computern selbstlernende Maschinen zu machen, die sich an ändernde Umgebungen anpassen und neue Aufgaben lösen können. Noch ist der automatische Haushaltshelfer, der auch nach einem Umzug problemlos die richtige Kaffeetasse findet, eine Vision. Doch Prof. Denzler und sein Team arbeiten an einer kontinuierlichen Realisierung.

Kontakt:
Prof. Dr. Joachim Denzler
Institut für Informatik der Friedrich-Schiller-Universität Jena
Ernst-Abbe-Platz 2, 07743 Jena
Tel.: 03641 / 946420
E-Mail: joachim.denzler[at]uni-jena.de

Claudia Hilbert | idw
Weitere Informationen:
http://www.uni-jena.de

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Informationstechnologie:

nachricht Smart Wireless Solutions: EU-Großprojekt „DEWI“ liefert Innovationen für eine drahtlose Zukunft
27.04.2017 | Kompetenzzentrum - Das virtuelle Fahrzeug Forschungsgesellschaft mbH

nachricht Ergonomie am Arbeitsplatz: Kamera erkennt ungesunde Bewegungen
24.04.2017 | IPH - Institut für Integrierte Produktion Hannover gGmbH

Alle Nachrichten aus der Kategorie: Informationstechnologie >>>

Die aktuellsten Pressemeldungen zum Suchbegriff Innovation >>>

Die letzten 5 Focus-News des innovations-reports im Überblick:

Im Focus: TU Chemnitz präsentiert weltweit einzigartige Pilotanlage für nachhaltigen Leichtbau

Wickelprinzip umgekehrt: Orbitalwickeltechnologie soll neue Maßstäbe in der großserientauglichen Fertigung komplexer Strukturbauteile setzen

Mitarbeiterinnen und Mitarbeiter des Bundesexzellenzclusters „Technologiefusion für multifunktionale Leichtbaustrukturen" (MERGE) und des Instituts für...

Im Focus: Smart Wireless Solutions: EU-Großprojekt „DEWI“ liefert Innovationen für eine drahtlose Zukunft

58 europäische Industrie- und Forschungspartner aus 11 Ländern forschten unter der Leitung des VIRTUAL VEHICLE drei Jahre lang, um Europas führende Position im Bereich Embedded Systems und dem Internet of Things zu stärken. Die Ergebnisse von DEWI (Dependable Embedded Wireless Infrastructure) wurden heute in Graz präsentiert. Zu sehen war eine Fülle verschiedenster Anwendungen drahtloser Sensornetzwerke und drahtloser Kommunikation – von einer Forschungsrakete über Demonstratoren zur Gebäude-, Fahrzeug- oder Eisenbahntechnik bis hin zu einem voll vernetzten LKW.

Was vor wenigen Jahren noch nach Science-Fiction geklungen hätte, ist in seinem Ansatz bereits Wirklichkeit und wird in Zukunft selbstverständlicher Teil...

Im Focus: Weltweit einzigartiger Windkanal im Leipziger Wolkenlabor hat Betrieb aufgenommen

Am Leibniz-Institut für Troposphärenforschung (TROPOS) ist am Dienstag eine weltweit einzigartige Anlage in Betrieb genommen worden, mit der die Einflüsse von Turbulenzen auf Wolkenprozesse unter präzise einstellbaren Versuchsbedingungen untersucht werden können. Der neue Windkanal ist Teil des Leipziger Wolkenlabors, in dem seit 2006 verschiedenste Wolkenprozesse simuliert werden. Unter Laborbedingungen wurden z.B. das Entstehen und Gefrieren von Wolken nachgestellt. Wie stark Luftverwirbelungen diese Prozesse beeinflussen, konnte bisher noch nicht untersucht werden. Deshalb entstand in den letzten Jahren eine ergänzende Anlage für rund eine Million Euro.

Die von dieser Anlage zu erwarteten neuen Erkenntnisse sind wichtig für das Verständnis von Wetter und Klima, wie etwa die Bildung von Niederschlag und die...

Im Focus: Nanoskopie auf dem Chip: Mikroskopie in HD-Qualität

Neue Erfindung der Universitäten Bielefeld und Tromsø (Norwegen)

Physiker der Universität Bielefeld und der norwegischen Universität Tromsø haben einen Chip entwickelt, der super-auflösende Lichtmikroskopie, auch...

Im Focus: Löschbare Tinte für den 3-D-Druck

Im 3-D-Druckverfahren durch Direktes Laserschreiben können Mikrometer-große Strukturen mit genau definierten Eigenschaften geschrieben werden. Forscher des Karlsruher Institus für Technologie (KIT) haben ein Verfahren entwickelt, durch das sich die 3-D-Tinte für die Drucker wieder ‚wegwischen‘ lässt. Die bis zu hundert Nanometer kleinen Strukturen lassen sich dadurch wiederholt auflösen und neu schreiben - ein Nanometer entspricht einem millionstel Millimeter. Die Entwicklung eröffnet der 3-D-Fertigungstechnik vielfältige neue Anwendungen, zum Beispiel in der Biologie oder Materialentwicklung.

Beim Direkten Laserschreiben erzeugt ein computergesteuerter, fokussierter Laserstrahl in einem Fotolack wie ein Stift die Struktur. „Eine Tinte zu entwickeln,...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

IHR
JOB & KARRIERE
SERVICE
im innovations-report
in Kooperation mit academics
Veranstaltungen

Internationaler Tag der Immunologie - 29. April 2017

28.04.2017 | Veranstaltungen

Kampf gegen multiresistente Tuberkulose – InfectoGnostics trifft MYCO-NET²-Partner in Peru

28.04.2017 | Veranstaltungen

123. Internistenkongress: Traumata, Sprachbarrieren, Infektionen und Bürokratie – Herausforderungen

27.04.2017 | Veranstaltungen

 
VideoLinks
B2B-VideoLinks
Weitere VideoLinks >>>
Aktuelle Beiträge

Über zwei Millionen für bessere Bordnetze

28.04.2017 | Förderungen Preise

Symbiose-Bakterien: Vom blinden Passagier zum Leibwächter des Wollkäfers

28.04.2017 | Biowissenschaften Chemie

Wie Pflanzen ihre Zucker leitenden Gewebe bilden

28.04.2017 | Biowissenschaften Chemie