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Saarbrücker Forscher erleichtern durch Open Source-Software den Durchblick bei Massen-Sensordaten

22.03.2019

Ihre Software ist die Quintessenz aus einer Vielzahl von Forschungsprojekten. Jetzt stellen der Messtechniker und Sensor-Experte Professor Andreas Schütze und sein Team von der Universität des Saarlandes ihr Daten-Werkzeug kostenfrei anderen zur Verfügung: Die „Dave“ genannte Matlab-Toolbox ermöglicht eine schnelle Signalauswertung, Mustererkennung und Visualisierung bei großen Datenmengen. Mit ihrer Hilfe können Massendaten etwa von Sensoren so verarbeitet, ausgewertet und grafisch dargestellt werden, dass Forscher Messsysteme damit interaktiv optimieren können.

Auf der Hannover Messe vom 1. bis 5. April erläutern die Messtechniker ihre Open-Source-Software am saarländischen Forschungsstand B46 in Halle 2.


Open Source-Software "Dave": Durch Visualisierung (Beispiel im Hintergrund) erleichtern es Prof. Andreas Schütze (r.) und sein Mitarbeiter Julian Joppich (l.), Messsysteme interaktiv zu optimieren.

Foto: Oliver Dietze


Prof. Dr. Andreas Schütze

Foto: Oliver Dietze

Unter http://www.lmt.uni-saarland.de/dave haben die Forscher den Programmcode der Matlab-Toolbox „Dave - Data Analysis and Verification/ Visualization/Validation Environment“ als Open Source veröffentlicht.

Wenn Ingenieure in Forschungsabteilungen oder -instituten bei Experimenten mit Sensoren massenhaft Messdaten sammeln und Signale auswerten, wird es sehr schnell sehr kompliziert. Nicht nur, weil sie eine Flut an Zahlen jonglieren müssen, die über einen bestimmten Zeitraum zusammenlaufen.

Zuerst gilt es, alle Parameter, Variablen und Stellschrauben überhaupt erst optimal so einzustellen, dass die Ergebnisse auch aussagekräftig sind.

Was hier am Ende am besten läuft, das müssen sie erst herausfinden. Und das kann dauern. Sind die gewählten Verkettungen ungeeignet, fällt das Zahlen-Puzzle schnell in sich zusammen. Dann waren lange Messreihen und die ganze Mühe vergebens.

Hilfe beim Durchblick verspricht jetzt eine Software, die Saarbrücker Messtechniker kostenfrei anderen Wissenschaftlern und Unternehmen zur Verfügung stellen. Statt auf den klassischen „Versuch und Irrtum“ setzt diese auf ein vorausschauendes „Was wäre wenn“:

„Wenn wir mit unseren Gassensoren zum Beispiel Schadstoffe in der Luft messen, stehen wir immer vor dem gleichen Problem der Auswertung von Massendaten und Mustererkennung. Wollen wir unsere Sensoren immer empfindlicher und selektiver machen, kommt es darauf an, Nuancen an ihnen und in der Auswertung zu verändern und zu sehen, ob sich dies zielführend auswirkt.

Es gibt unzählige Möglichkeiten und Wege, die Sensoren zu verändern. Wir wollen die guten Wege schnell identifizieren, aber auch die schlechten Wege früh erkennen“, erklärt Professor Andreas Schütze. „Daher haben wir über lange Zeit und eine Vielzahl an Forschungsprojekten eine passende Software entwickelt. Sie hilft uns mit Methoden maschinellen Lernens dabei, Muster schnell zu erkennen, die Daten sauber auszuwerten und sie zu visualisieren“, erläutert er.

Dieses Werkzeug machen die Forscher jetzt unter einer sogenannten „Copyleft-Lizenz“ öffentlich. (Das bedeutet, dass jegliche Bearbeitung des Werks wie Erweiterung oder Veränderung unter die Lizenz des ursprünglichen Werks zu stellen ist.) „Jeder kann es als Open Source nutzen, solange bei der Veröffentlichung der Ergebnisse auf Dave verwiesen wird“, sagt Schütze.

Mit der Software können beliebig viele Sensordaten verarbeitet werden. Sie hilft dabei, schnell die richtigen Lösungswege zu finden. „Dave ist das Gegenteil von einer Black Box. Die Software macht die Berechnungen komplett transparent. Sie zeigt dem Nutzer genau, wenn ich diesen oder jenen Parameter verändere, folgt daraus diese oder jene Konsequenz.

Durch die Visualisierung wird es einfacher, ein Messystem zu optimieren. Man kann die verschiedensten Varianten austesten, durchspielen und visualisieren, um die besten schnell und effizient herauszufinden“, erklärt Manuel Bastuck, wissenschaftlicher Mitarbeiter am Lehrstuhl für Messtechnik und Entwickler von Dave.

„Mit Dave als Werkzeug konnten wir im Bereich ´Condition Monitoring für Industrie 4.0` sehr schnell viel beachtete Ergebnisse erzielen, die jetzt nicht nur helfen, das Messproblem zu lösen, sondern auch das Messsystem so günstig und einfach wie möglich auszulegen“, sagt Professor Schütze.

Weitere Pressefotos für den kostenlosen Gebrauch finden Sie unter
http://www.uni-saarland.de/pressefotos. Bitte beachten Sie die Nutzungsbedingungen.

Englische Version der Pressemitteilung:
https://www.uni-saarland.de/nc/universitaet/aktuell/artikel/nr/20639.html

Kontakt:
Prof. Dr. Andreas Schütze, Tel.: 0681/302 4663, E-Mail: schuetze@lmt.uni-saarland.de
Lehrstuhl für Messtechnik der Universität des Saarlandes und
Zentrum für Mechatronik und Automatisierungstechnik ZeMA
http://www.lmt.uni-saarland.de

Der saarländische Forschungsstand auf der Hannover Messe wird organisiert von der Kontaktstelle für Wissens- und Technologietransfer der Universität des Saarlandes (KWT). Sie ist zentraler Ansprechpartner für Unternehmen und initiiert unter anderem Kooperationen mit Saarbrücker Forschern. https://www.kwt-uni-saarland.de/

Wissenschaftliche Ansprechpartner:

Prof. Dr. Andreas Schütze, Tel.: 0681/302 4663, E-Mail: schuetze@lmt.uni-saarland.de

Weitere Informationen:

http://www.lmt.uni-saarland.de/dave

Claudia Ehrlich | Universität des Saarlandes

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