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Muster, die für Computer die Welt bedeuten

02.09.2013
Welche Unregelmäßigkeiten deuten im entzifferten Erbgut auf Krankheiten hin? Wie können Kameras hinter der Frontscheibe eines Autos verlässlich Fußgänger, Verkehrszeichen und vorausfahrende Fahrzeuge erkennen, selbst wenn die Sonne strahlt, Regentropfen auf die Scheibe prasseln oder die Nacht alles abdunkelt? Welche neuen Anwendungen ermöglichen Lichtfeldkameras, deren Bilder sich noch nach der Aufnahme scharfstellen lassen?

Mit diesen Fragen befasst sich die „German Conference on Pattern Recognition“ vom 3. bis 6. September an der Universität des Saarlandes. Sie wird gemeinsam von den Fachrichtungen Mathematik und Informatik sowie dem Max-Planck-Institut für Informatik veranstaltet.

„Eigentlich ist der Begriff Musterkennung schon sehr alt und zu eng“, erklärt Joachim Weickert, Professor für Mathematik und Informatik an der Universität des Saarlandes. „Früher ging es eher um einfache Probleme wie automatische Schrifterkennung “, so Weickert. Inzwischen kämen zur Mustererkennung auch neuere Gebiete der visuell basierten Informatik hinzu. Dazu gehörten Bildverarbeitung, Computer Vision und Maschinelles Lernen. „Heute wollen wir, dass Computer unsere Welt verstehen.“

Gesichter erkennen, einer Unterhaltung trotz Partylärm lauschen, Symbole in einem Gemälde finden, verdächtiges Verhalten an einer Person bemerken, was Menschen gedankenschnell schaffen, ist für Computer noch eine große Herausforderung. Die Teilnehmer der Konferenz und die Gruppe um Professor Weickert untersuchen daher Verfahren, die digitale Bilddaten automatisch in Kategorien einordnen. Hilfsmittel sind dabei so genannte „Muster“ – Merkmale, die allen Daten einer imaginären Schublade gemeinsam sind und sie von den Daten anderer Kategorien unterscheiden. „Die Musterkennung soll die Computer und Roboter dazu befähigen, statt präziser Eingaben auch die vielfältigen visuellen Informationen aus einer natürlichen Umgebung zu verarbeiten“, sagt Weickert. Welches Potenzial dieser Ansatz hat, beweisen Fahrassistenzsysteme schon heute.

„Die Automobilhersteller und deren Zulieferer zeigen großes Interesse an unserer Forschung“, bestätigt Weickert. Dazu nutzen die Informatiker Videos, auf denen Verkehrssituationen zu unterschiedlichen Tageszeiten und unter verschiedenen Wetterbedingungen aus dem Innenraum eines Fahrzeuges heraus zu sehen sind. Sie testen daran, mit welchen Verfahren dieses visuelle Datenmaterial verlässlich verarbeitet werden kann, damit Fahrassistenzsysteme zum siebten Sinn des Fahrers werden. Sie werden dies auf der Tagung unter dem Titel „Robust Optical Flow“ am kommenden Mittwoch diskutieren. „Es ist sehr anspruchsvoll, damit klar zu kommen, wenn sich tagsüber Sonne und Schatten abwechseln oder nachts Regen auf die Scheibe prasselt“, erklärt Weickert, „Selbst Scheibenwischer stellen dann eine Herausforderung dar.“ Laut seiner Aussage haben zahlreiche namhafte Automobilhersteller und Zulieferer ihre Ingenieure für die Tagung angemeldet, Daimler stiftet Preise, Toyota stellt Fahrzeuge aus und der Zulieferer Bosch gehört zu den Sponsoren. Weickert gibt sich optimistisch: „Der Weg von der Forschung zum konkreten Produkt ist sehr kurz. Fünf Jahre sind durchaus realistisch." Da sich viele solcher Unternehmen im Saarland befänden, sei dies auch eine Chance für die Region, so der Professor.

Doch nicht nur Automobilhersteller, auch der Elektronikkonzern Intel und Google unterstützen die Tagung. Das Suchmaschinen-Unternehmen interessiert sich für neue Ansätze die Datenberge (Big Data), angehäuft von Anwendern in Form von Texten und Bildern, schnell, effizient und präzise verarbeiten zu können. Auch Vorträge zu medizinischen Anwendungen finden sich im Tagungsprogramm. „Wenn meine Rechenverfahren die Ergebnisse bildgebender Diagnoseverfahren wie der Röntgentomographie verbessern, ich also Bilder scharf rechnen kann, muss ich den Patienten weniger der Strahlung aussetzen“, erklärt Weickert. Um den Bezug zur Medizin und Bioinformatik noch klarer zu machen, konnten die Saarbrücker Organisatoren Gene Myers als Gastredner gewinnen. Der US-amerikanische Informatiker trug mit seinen Rechenverfahren maßgeblich zur vollständigen Entschlüsselung des menschlichen Erbgutes bei.

Ein weiterer Höhepunkt ist der Workshop „Ungelöste Probleme in Mustererkennung und Computer Vision“. In lockerere Atmosphäre können hier handverlesene Wissenschaftler darstellen, wo ihre Forschung momentan steht und wohin sie damit in den nächsten zehn Jahren wollen.

Hintergrund zur Konferenz:

„Die Konferenz gibt es seit gut 35 Jahren an wechselnden Austragungsorten“, erklärt Joachim Weickert. „Damit gilt sie als eine der weltweit traditionsreichsten Tagungen im Bereich Mustererkennung, Bildverarbeitung, Computer Vision und maschinelles Lernen und wird auch außerhalb von Deutschland beachtet“, führt Weickert aus. Zusammen mit den Saar-Professoren Matthias Hein (Maschinelles Lernen) und Bernt Schiele (Computer Vision und Multimodal Computing am Max-Planck-Institut für Informatik) hat Weickert diese Konferenz organisiert. Bereits 210 Teilnehmer haben sich angemeldet. Sie sind überwiegend deutschsprachig, jedoch befinden sich auch zahlreiche internationale Experten unter ihnen. Ein besonderes Anliegen der Konferenz ist die Nachwuchsförderung. Im „Young Reseachers Forum“ können beispielsweise bereits Bachelor- und Masterabsolventen ihre Arbeiten ausstellen. Nach erfolgreicher Bewerbung müssen sie keine Konferenzgebühren bezahlen. „Darüber hinaus gibt es drei Preise für die besten Tagungsbeiträge. Auch diese Preise gehen typischerweise an Nachwuchswissenschaftler“, so Weickert.

Für Interviews und weitere Fragen kontaktieren Sie bitte:

Joachim Weickert
Professor für Mathematik und Informatik an der Universität des Saarlandes
E-Mail: weickert@mia.uni-saarland.de
Tel.: 49-681-302-57341
Redaktion:
Gordon Bolduan
Wissenschaftskommunikation
Exzellenzcluster „Multimodal Computing and Interaction“
E-Mail: bolduan@mmci.uni-saarland.de
Tel.: 49-681-302-70741
Hinweis für Hörfunk-Journalisten: Sie können Telefoninterviews in Studioqualität mit Wissenschaftlern der Universität des Saarlandes führen, über Rundfunk-Codec (IP-Verbindung mit Direktanwahl oder über ARD-Sternpunkt 106813020001). Interviewwünsche bitte an die Pressestelle (0681/302-3610).

Friederike Meyer zu Tittingdorf | idw
Weitere Informationen:
http://www.gcpr2013.uni-saarland.de/
http://www.gcpr2013.uni-saarland.de/material/gcpr2013_booklet.pdf
http://www.uni-saarland.de/pressefotos

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