Forschungsfelder am Fachbereich Informatik

Der Fachbereich Informatik deckt mit seinen 8 Instituten folgende Forschungsfelder ab:

 

Forschungsfeld Algorithmik

Prof. Dr. Stefan Funke

Der Schwerpunkt der Forschung liegt in der Entwicklung von Algorithmen, die nicht nur auf typischen Eingabedaten aus einer Anwendungsdomäne „gut“ funktionieren, sondern für welche bestimmte Eigenschaften (Laufzeit, Qualität des Ergebnisses, … ) auch mathematisch-rigoros bewiesen werden können. Aktuelle Forschungsthemen sind Algorithmen im Kontext von Routenplanung, E-Mobility, Selbstlokalisierung, industrieller Schnittminimierung, Scheduling sowie Text-Retrieval. Weitere Informationen hier.

Forschungsfeld Anwendungssysteme

Prof. Dr. Bernhard Mitschang

Die Abteilung Anwendersoftware sieht ihr "traditionelles" Arbeitsgebiet in dem großen Bereich der Datenbank- und Informationssysteme. Ergänzend zu den klassischen Themen wie Datenmodelle, Sprachen und Optimierung kommen an aktuellen Forschungsthemen hinzu beispielsweise Datenintegration, Datenanalyse und Techniken des Data Warehousing sowie skalierbare Datenverarbeitung und datenintensive Applikationen, etwa in technischen Anwendungsbereichen. Weitere Informationen hier.

Forschungsfeld Architektur von Anwendungssystemen

Prof. Dr. Frank Leymann

Die Forschungen befassen sich mit der Struktur, der Modellierung und der Laufzeitunterstützung unternehmenskritischer Anwendungen. Hierbei stehen oft geschäftsprozess- oder dienstorientierte Ansätze, deren Middleware und Entwicklungswerkzeuge im Vordergrund. Aktuelle Forschungen befassen sich mit Cloud Computing, Management verteilter Anwendungen, Mustersprachen, Dienstgüteeigenschaften und Anwendungen der zuvor genannten Technologien in unterschiedlichsten Bereichen. Weitere Informationen hier.

Forschungsfeld Computerlinguistik

Jun.-Prof. Dr. Lonneke van der Plas

Die Juniorprofessur Computerlinguistik, geleitet von Jun.-Prof. Lonneke van der Plas, ist im Bereich der komputationellen Semantik angesiedelt. Sie beschäftigt sich u.a. mit sprachübergreifenden Methoden, wobei sie die lexikalische und strukturelle Variation zwischen Sprachen verwendet, um Prädikats-Argumentstrukturen oder die Bedeutung von Wörtern automatisch zu erfassen. Diese Informationen werden z. B. eingesetzt, um Terminologie aus Texten zu extrahieren oder um Frage-Antwort-Systeme oder Dialogsysteme mit semantischer Information, z. B. mit Synonymen oder semantischen Rollen, zu optimieren. Weitere Informationen hier.

Forschungsfeld Data Engineering

Prof. Dr. Melanie Herschel

Im Forschungsgebiet Data Engineering befasst sich Prof. Herschel vor allem mit der Herkunft von diversen Daten, der Datenintegration, der Bereinigung von Daten (im besonderen mit der Auflösung von Entitäten) und mit daten-zentrierten Arbeitsabläufen. Ziel ihrer Forschung ist es zu erreichen, dass große Mengen heterogener Daten für ihre Verwendung in diversen alltäglichen Anwendungen automatisch vorbereitet und prozessiert werden können. Weitere Informationen hier.

Forschungsfeld Eingebettete Systeme

Prof. Dr.-Ing. Martin Radetzki

Das Fachgebiet Eingebettete Systeme befasst sich mit Architekturen und Entwurfsmethoden für Hardware-Software-Systeme in technischen Anwendungen. Forschungsschwerpunkte werden auf den Gebieten der Modellierung und parallelen Simulation eingebetteter Systeme, des Entwurfs robuster Systeme sowie der Architektur fehlertoleranter On-Chip-Verbindungsnetzwerke verfolgt. Weitere Informationen hier.

Forschungsfeld Experimentelle Phonetik

Prof. Dr. Grzegorz Dogil

Der Lehrstuhl Experimentelle Phonetik ist für seine technologische Forschung im Bereich Sprachsynthese bekannt, für Grundlagenforschung zu Sprachmelodie (Prosodie) und Silbenstruktur sowie für die Erstellung und Verwendung von komputationellen Modellen der Sprachwahrnehmung und der Sprachproduktion, insbesondere zu exemplartheoretischen Modellen. Darüber hinaus betreibt der Lehrstuhl Dogil aber auch Forschungen im Bereich der Neurophonetik, also der Verankerung von sprachlichem Wissen im Gehirn. Weitere Informationen hier.

Forschungsfeld Graphisch-Interaktive Systeme

Prof. Dr. Thomas Ertl

Forschung und Lehre dieser Abteilung widmen sich den Grundlagenfragen und Anwendungsaspekten von Computersystemen, die Interaktion mit graphischen Darstellungen erlauben, und überdecken damit die Bereiche Computergraphik, Visualisierung und Mensch-Computer-Interaktion. Aktuelle Forschungsthemen sind die visuelle Analyse von digitalen Dokumentsammlungen, sozialen Medien und Bewegungsdaten, kognitive Prozesse beim Umgang mit Visualisierungen, die Erstellung komplexer graphischer Abfragen und haptische Interaktions- und Darstellungstechniken. Weitere Informationen hier.

Forschungsfeld Grundlagen der Computerlinguistik

Prof. Dr. Jonas Kuhn

Der Lehrstuhl für Grundlagen der Computerlinguistik widmet sich der Frage, mit welchen Formalismen sich die strukturellen und inhaltlichen Beziehungen zwischen linguistischen Einheiten modellieren lassen. Besonderes Augenmerk liegt dabei auf der Kombination von statistischen Techniken zur Extraktion von Wissen aus großen Datenmengen und linguistischem Knowhow. Im Umfeld "Digital Humanities" ist der Lehrstuhl aktiv an der Umsetzung des computerlinguistischen Forschungswissens in der textwissenschaftlichen Praxis beteiligt. Weitere Informationen hier.

Forschungsfeld Intelligente Systeme

Prof. Dr.-Ing. Andrés Bruhn

Forschungsschwerpunkte liegen im Bereich Computer Vision, Bildverarbeitung und Scientific Computing. Aktuelle Forschungsthemen sind die Bewegungsberechnung aus Einzel- und Stereobildfolgen, die 3D-Rekonstruktion im Zwei- und Mehrbildfall, die Oberflächenschätzung aus Beleuchtungsinformation sowie die Aufbereitung und Kompression von Bild- und Videodaten. Aus methodischer Sicht stehen globale Optimierungsverfahren sowie deren effiziente numerische Umsetzung im Mittelpunkt. Weitere Informationen hier.

Forschungsfeld Maschinelles Lernen und Robotik

Prof. Dr. Marc Toussaint

Unsere Forschung liegt im Bereich der Entscheidungstheorie und des Maschinellen Lernens, mit Anwendungsschwerpunkt in der Robotik. Insbesondere interessieren uns probabilistische Lernansätze, die Unsicherheit (Bayesianisch) quantifizieren, und Entscheidungen, die Informationsgewinn und Lernfortschritt maximieren. Spezialgebiete sind u.a. das Reinforcement Learning, Planung in relationalen Modellen, aktives Lernen, Optimierungsmethoden und optimale Regelung in der Robotik. Weitere Informationen hier.

Forschungsfeld Mensch-Computer-Interaktion

Prof. Dr. Albrecht Schmidt

Im Fachgebiet Mensch-Computer-Interaktion erforschen wir mobile, ubiquitäre sowie vernetzte und eingebettete Sensortechnologien und deren Interaktion mit dem Nutzer. In aktuellen Forschungsprojekten werden beispielsweise die Möglichkeit zur kognitiven Verbesserung menschlicher Fähigkeiten durch Technologie, die Potenziale einer vernetzen Sensorik in Museen zur Gestaltung interaktiver Ausstellungen sowie Anforderungen und Best-Practice-Konzepte für Assistenzsysteme für Produktionsprozesse untersucht, die auf Bewegungserkennung und Projektionen beruhen. Weitere Informationen hier.

Forschungsfeld Parallele Systeme

Prof. Dr. Sven Simon

Schwerpunkt der Forschung sind zum einen parallele Rechnerarchitekturen auf der Basis rekonfigurierbarer Hardware und paralleler Prozessoren (Multi-Core Prozessoren, Graphics Processing Units), insbesondere für schnelle bildgebende Systeme im Kontext natur- und ingenieurwissenschaftlicher Anwendungen. Zum anderen sind neuartige Entwurfsmethoden für hochperformante Hardware-Systeme mit Gbit/s-Datenverbindungen auf Basis bildgebender Verfahren Gegenstand der Forschungsarbeiten. Weitere Informationen hier.

Forschungsfeld Programmiersprachen und Übersetzerbau

Prof. Dr. Erhard Plödereder

Schwerpunkt der Forschung sind Programmanalysen, die dem Programmverstehen, der Fehlererkennung und Fehlervermeidung sowie dem Erhalt der Software-Architektur in der Wartung dienen. Aktuell ist die Forschung auf die Analysen nebenläufiger Software ausgerichtet, vor allem auf das vorausschauende Erkennen von Kommunikation und dabei möglichen Synchronisationsfehlern (Data Races), ferner auf die Migration existierender Softwaresysteme auf Multicore-Plattformen. Weitere Informationen hier.

Forschungsfeld Rechnerarchitektur

Prof. Dr. Hans-Joachim Wunderlich

Das Forschungsgebiet umfasst die hardwarenahe Informatik mit Schwerpunkt auf innovativen Rechnerstrukturen, automatisierten Entwurfsmethoden und neuen Technologien. Insbesondere werden die Zuverlässigkeit integrierter Systeme, Test und prüfgerechter Entwurf sowie Fehlertoleranzverfahren behandelt. Zu den aktuellen Forschungsthemen gehören funktionale Sicherheit, adaptive und rekonfigurierbare Systeme sowie On-Chip-Infrastruktur für Sicherheit, Debug und Diagnose. Weitere Informationen hier.

Forschungsfeld Rechnergestützte Ingenieursysteme

Univ-.Prof. Hon.-Prof. Dr. Dieter Roller

Das Arbeitsgebiet des Instituts lässt sich kurz wie folgt charakterisieren: "Produktmodellierung und Informationsmanagement im Ingenieurbereich". Im Mittelpunkt des Forschungsinteresses stehen Modellierungen und Auswertungen von semantischen Informationen in technischen Prozessen. Die Forschungsthematik konzentriert sich dabei im Wesentlichen auf Computeranwendungen, insbesondere in der Produktentwicklung. Weitere Informationen hier.

Forschungsfeld Simulation großer Systeme

Prof. Dr. Miriam Mehl, Jun.-Prof. Dr. Dirk Pflüger

Die Abteilung 'Simulation großer Systeme' forscht an Fragestellungen im Grenzbereich zwischen Numerischer Mathematik und Informatik, um hochaufgelöste Anwendungen des Wissenschaftlichen Rechnens auf massiv parallelen Systemen zu ermöglichen. Anwendungsfelder sind dabei Fluiddynamik, gekoppelte Mehrphysikprobleme, hochdimensionale Probleme wie Datamining, Zeitreihenvorhersagen und Quantifizierung von Unsicherheiten. Die Methoden reichen von effizienten parallelen Mehrgitterlösern über oktalbaumähnliche Rechengitter, dynamische Gitteradaptivität, kommunikationsreduzierende und asynchrone iterative Löser, dünne Gitter und dynamische Lastbalancierung bis zu Reduced Order Modellierung. Weitere Informationen hier.

Forschungsfeld Software Engineering

Prof. Dr. Stefan Wagner

Software Engineering ist die effiziente und effektive Erstellung und Qualitätssicherung von Software-Systemen. Unsere Forschung besteht also darin, Methoden, Werkzeuge und Prozesse zu entwickeln und zu evaluieren, die das unterstützen. Wir bedienen uns hierzu vor allem der Mittel der empirischen Forschung mit einem Fokus auf Software-Qualität, Software-Wartung, Requirements Engineering und Safety Engineering. Weitere Informationen hier.

Forschungsfeld Theoretische Computerlinguistik

Prof. Dr. Sebastian Padó

Das Fachgebiet befasst sich mit der Bedeutung sprachlicher Einheiten wie Wörtern und Sätzen und deren formaler Repräsentation, um z.B. Ähnlichkeitsbeziehungen oder Schlussfolgerungen zu erklären. Methodisch liegt der Schwerpunkt auf der distributionellen Semantik, die Bedeutung durch Verwendungskontexte charakterisiert. Sie erlaubt es, Bedeutung durch statistische Analyse von Sprachdaten zu modellieren, und wird durch kognitive Studien zur menschlichen Sprachverarbeitung ergänzt. Weitere Informationen hier.

Forschungsfeld Theoretische Informatik

Prof. Dr. Volker Diekert

Die Forschungen gehören zum Bereich der diskreten mathematisch orientierten Theoretischen Informatik. Hierzu gehören die algebraischen Grundlagen nebenläufiger Systeme, die Untersuchung von Logikfragmenten durch endliche Automaten, Halbgruppen und topologische Eigenschaften. Ein weiterer Schwerpunkt ist die Untersuchung der elementaren Theorie von frei partiell kommutativen Strukturen. Zu den aktuellen Forschungsthemen gehören auch Fragen der algorithmischen und kombinatorischen Gruppentheorie und Bezüge zur Komplexitätstheorie. Weitere Informationen hier.

Forschungsfeld Verteilte Systeme

Prof. Dr. Kurt Rothermel

Das Hauptaugenmerk der Forschung liegt auf den Gebieten der Verteilten Systeme, Rechnernetze und Mobilen Systeme. Aktuelle Forschungsthemen sind skalierbare und hochverfügbare Systeme, Adaption und Evolution von Systemen, verteilte Verarbeitung komplexer Ereignisse (Complex Event Processing), Datenschutz in mobilen Umgebungen, Protokolle für Sensornetze sowie Software-definierte Systemumgebungen, insbesondere Software Defined Networking (SDN). Weitere Informationen hier.

Forschungsfeld Visual Computing

Jun.-Prof. Dr.-Ing. Martin Fuchs

Im Fachgebiet Visual Computing untersuchen wir den Weg der Bilder von der Realität in den Rechner und wieder zurück. Dazu verwenden wir Methoden des Computational Photography (wie kann man Verallgemeinerungen von flachen Bildern aufnehmen?), Materialmessung (wie ändert sich das Aussehen von Oberflächen mit der Beleuchtung?) und interaktive Systeme, die z.B. Kameras und Lichtquellen in einem Aufbau kombinieren. Weitere Informationen hier.

Forschungsfeld Visualisierung

Prof. Dr. Daniel Weiskopf

Die Forschungsschwerpunkte sind die wissenschaftliche Visualisierung, die Informationsvisualisierung und die visuelle Analytik. Aktuelle Forschungsthemen sind unter anderem die Visualisierung von Vektorfeld- und Volumendaten, die Darstellung von Netzwerken und Hierarchien sowie die visuelle Analytik von Videodaten. Typische Anwendungsgebiete sind beispielsweise in den Ingenieurwissenschaften, der Physik, der Systembiologie und dem Eye-Tracking zu finden. Weitere Informationen hier.

Forschungsfeld Zuverlässige Softwaresysteme

N.N.

In der Forschung des Fachgebietes Zuverlässige Softwaresysteme stehen speziell probabilistische nicht-funktionale Qualitäts- und Systemeigenschaften wie z.B. Sicherheit, Verfügbarkeit, Zuverlässigkeit und Performanz im Mittelpunkt. Dabei ist es Ziel der Forschung, Techniken und Verfahren zur Vorhersage, Spezifizierung, Bewertung, Verbesserung und Zertifizierung von solchen probabilistischen Qualitätseigenschaften zu erstellen. Dadurch wird langfristig die ingenieurmäßige Software-Entwicklung vorangetrieben. Weitere Informationen hier.