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Im Bergwerk der Informationen

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Auf der CeBIT in Hannover (4.-9. März) stellen Fraunhofer-Forscher neue Verfahren vor.

Man muss nicht alles wissen - man muss nur wissen, wo es steht. So lautet ein gern zitierter Spruch. Doch das wird im Zeitalter der digitalen Information immer schwieriger. Das Wissen ist weltweit verteilt - wie soll man da die gesuchten Informationen finden? Eine Recherche im Internet oder Firmennetz hilft oft nicht weiter. Entweder man erhält tausende oder gar keinen Treffer.

Das Problem: Suchprogramme verstehen nur einzelne Begriffe. Zusammenhänge zwischen Worten oder gar die Bedeutung eines ganzen Satzes - die Semantik - bleiben ihnen verborgen. Für Google, Yahoo oder MSN macht es keinen Unterschied, ob der Rechercheur mit der Eingabe "Netz" ein Spinnennetz, das Internet oder das Schienennetz der Bahn meint.

Wikinger - schneller und gezielter recherchieren

In dem Verbundprojekt "Wikinger" unter der Leitung des Fraunhofer-Instituts für Intelligente Analyse- und Informationssysteme IAIS in Sankt Augustin arbeiten Informatiker, Ingenieurs- und Geschichtswissenschaftler zusammen, um Suchanwendungen ein höheres Maß an Textverständnis beizubringen. Dazu setzen sie Methoden ein, mit denen Wissen über Beziehungen in den Dokumenten erschlossen werden kann - etwa dass der Begriff Netz sowohl mit "Neuen Medien", "Natur" oder "Verkehr" in Verbindung gebracht werden kann. So kann die Wissensplattform dann halbautomatisch selbst semantische Netze entwickeln, die dem Nutzer das gezielte Recherchieren erleichtern. "Diese Technologie ist beispielsweise für die Erschließung von Textarchiven geeignet, etwa in Zeitungsverlagen", erklärt Projektleiter Lars Bröcker vom IAIS, "aber auch überall dort, wo große Datenbanken durchsucht oder multimediale Daten verknüpft werden müssen, um zusätzliches, neues Wissen zu erhalten."

ConWeaver - Orientierung in den Firmen-Datenbanken

Auf Probleme mittelständischer oder großer Firmen ist die Suchmaschine ConWeaver zugeschnitten, die eine Arbeitsgruppe des Fraunhofer-Instituts für Graphische Datenverarbeitung IGD in Darmstadt unter Leitung von Dr. Thomas Kamps entwickelt hat. In vielen Unternehmen verschwenden Mitarbeiter wertvolle Arbeitszeit mit dem Durchforsten von Kunden-, Lieferanten- und Expertendatenbanken oder von Textdokumenten, um bestimmte Informationen herauszufiltern. Die Suchmaschine ConWeaver (www.conweaver.de) ermöglicht es, heterogenes Firmen Know-how automatisch zu vernetzen und für Geschäftsprozesse nutzbar zu machen. Eine einzige Eingabe genügt, und die Software durchsucht alle verschiedenen Datenquellen eines Unternehmens. Dabei bezieht ConWeaver nicht nur den vom Nutzer eingegebenen Begriff in die Suche ein, sondern auch dessen Übersetzung in andere Sprachen sowie thematische Zusammenhänge. Sie erzeugt aus den Unternehmensdaten automatisch ein semantisches Wissensnetz. So erkennt ConWeaver etwa, dass das Wort "Kunde" in der Vertriebsdatenbank gleichbedeutend ist mit "customer" im E-Mail-Archiv und "Auftraggeber" in der Projektdokumentation. "Im Gegensatz zu herkömmlichen Suchmaschinen erzeugt ConWeaver einen Zusammenhang zwischen den unterschiedlichsten Datenformaten", erläutert Thomas Kamps. "Dadurch kann die Software sowohl unstrukturierte als auch strukturierte Informationsquellen effizient durchsuchen."

Visual Analytics - Blüten der Erkenntnis

Die richtigen Informationen in großen Datenmengen erfolgreich zu finden ist eine Sache. Sie so darzustellen, dass der Nutzer sie auch optimal verwerten kann, ist eine zusätzliche Herausforderung. Denn je umfassender Informationen sind, desto schwerer behält man den Überblick. Ein Team um Dr. Jörn Kohlhammer am IGD verbindet die automatische Datenanalyse mit neuartigen Techniken zur Visualisierung. Die Forscher nutzen dabei die unterschiedlichen Fähigkeiten von Computer und Mensch: Der Rechner ist zuständig für die sequentielle Abarbeitung großer Datenmengen und deren Verwandlung in eine für den Menschen erfassbare optische Darstellung. Dieser kann sich auf die Erkennung von Mustern, die Bewertung und Auswertung der betrachteten Daten konzentrieren. "Es handelt sich hier um eine sehr enge Arbeitsteilung zwischen Mensch und Computer", sagt Jörn Kohlhammer, "wobei der Mensch im Vordergrund steht. Nicht das System entscheidet, sondern immer der Nutzer."

Derartige Visualisierungen sind etwa für Finanzdienstleister interessant. Hier sind die Daten meist so umfangreich und vielfältig, dass eine aussagekräftige Bewertung auf die Schnelle unmöglich ist. Visuelle Darstellungen erleichtern den Überblick: Werden dem Analysten auf dem Bildschirm die Auswertung der Beteiligungsstrukturen von Unternehmen nicht mehr als nüchterne Zahlentabellen, sondern in Form intuitiv erfassbarer Strukturen dargestellt, kann er daraus schnell und gezielt Schlüsse ziehen. Andere Visualisierungstechniken erlauben es, die Aktienkurse vieler Unternehmen gleichzeitig zu beobachten und Schlüsse aus der vergangenen Entwicklung zu ziehen. So kommen oft Korrelationen optisch zum Vorschein, die sonst im Zahlenwust untergehen würden.

Die neuen Data-Mining- und Visual Analytics-Verfahren stellen Wissenschafter auf dem Fraunhofer-Stand in Halle 9, Stand B36, vor.

Beate Koch | Fraunhofer-Gesellschaft
Weitere Informationen:
http://www.iais.fraunhofer.de
http://www.igd.fraunhofer.de

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Im Focus: Wie Graphen-Nanostrukturen magnetisch werden

Graphen, eine zweidimensionale Struktur aus Kohlenstoff, ist ein Material mit hervorragenden mechanischen, elektronischen und optischen Eigenschaften. Doch für magnetische Anwendungen schien es bislang nicht nutzbar. Forschern der Empa ist es gemeinsam mit internationalen Partnern nun gelungen, ein in den 1970er Jahren vorhergesagtes Molekül zu synthetisieren, welches beweist, dass Graphen-Nanostrukturen in ganz bestimmten Formen magnetische Eigenschaften aufweisen, die künftige spintronische Anwendungen erlauben könnten. Die Ergebnisse sind eben im renommierten Fachmagazin Nature Nanotechnology erschienen.

Graphen-Nanostrukturen (auch Nanographene genannt) können, je nach Form und Ausrichtung der Ränder, ganz unterschiedliche Eigenschaften besitzen - zum Beispiel...

Im Focus: How to induce magnetism in graphene

Graphene, a two-dimensional structure made of carbon, is a material with excellent mechanical, electronic and optical properties. However, it did not seem suitable for magnetic applications. Together with international partners, Empa researchers have now succeeded in synthesizing a unique nanographene predicted in the 1970s, which conclusively demonstrates that carbon in very specific forms has magnetic properties that could permit future spintronic applications. The results have just been published in the renowned journal Nature Nanotechnology.

Depending on the shape and orientation of their edges, graphene nanostructures (also known as nanographenes) can have very different properties – for example,...

Im Focus: Geminiden - Die Wünsch-dir-was-Sternschnuppen vor Weihnachten

Gemeinsame Pressemitteilung der Vereinigung der Sternfreunde (VdS) und des Hauses der Astronomie in Heidelberg - Die Geminiden, die Mitte Dezember zu sehen sind, sind der "zuverlässigste" der großen Sternschnuppen-Ströme mit bis zu 120 Sternschnuppen pro Stunde. Leider stört in diesem Jahr der Mond zur besten Beobachtungszeit.

Sie wurden nach dem Sternbild Zwillinge benannt: Die „Geminiden“ sorgen Mitte Dezember immer für ein schönes Sternschnuppenschauspiel. In diesem Jahr sind die...

Im Focus: Electronic map reveals 'rules of the road' in superconductor

Band structure map exposes iron selenide's enigmatic electronic signature

Using a clever technique that causes unruly crystals of iron selenide to snap into alignment, Rice University physicists have drawn a detailed map that reveals...

Im Focus: Das 136 Millionen Atom-Modell: Wissenschaftler simulieren Photosynthese

Die Umwandlung von Sonnenlicht in chemische Energie ist für das Leben unerlässlich. In einer der größten Simulationen eines Biosystems weltweit haben Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler diesen komplexen Prozess an einem Bestandteil eines Bakteriums nachgeahmt – am Computer, Atom um Atom. Die Arbeit, die jetzt in der renommierten Fachzeitschrift „Cell“ veröffentlicht wurde, ist ein wichtiger Schritt zum besseren Verständnis der Photosynthese in einigen biologischen Strukturen. An der internationalen Forschungskooperation unter Leitung der University of Illinois war auch ein Team der Jacobs University Bremen beteiligt.

Das Projekt geht zurück auf eine Initiative des inzwischen verstorbenen, deutsch-US-amerikanischen Physikprofessors Klaus Schulten von der University of...