Forschungsprojekte

Am ITM führen wir regelmäßig Forschungsprojekte mit Partnern aus Industrie und Wissenschaft im Rahmen von geförderten regionalen, nationalen und europäischen Programmen durch.

Das ITM ist Mitglied in folgenden universitären Forschungseinrichtungen

• COPICOH 
  Das "Center for Open Innovation in Connected Health" ist ein akademisches Zentrum der Universität Lübeck bestehend aus einem offenen interdisziplinären Zusammenschluss von wissenschaftlichen Einrichtungen und innovativen Unternehmen, welches die Zukunft der vernetzten Gesundheit mitgestaltet.

Laufende Projekte

• LABORATORIUM (BMBF)
  Mit dem BMBF-geförderten Projekt LABORATORIUM zum Thema Skills Labs der Zukunft konnte sich ein interdisziplinäres Konsortium mit Instituten und Kliniken der Universität zu Lübeck unter dem Dach von COPICOH erfolgreich im Rahmen der Bund-Länder-Förderinitiative „Künstliche Intelligenz in der Hochschulbildung“ platzieren. Ziel ist die Entwicklung einer KI-gestützten individuellen Lernassistenz im Skills Lab für patientenzentrierte und interprofessionelle Kommunikation in den Gesundheitsberufen. Mit dem Projekt soll die praktische Ausbildung in sämtlichen Studiengängen der medizinischen Sektion inkl. der Gesundheitswissenschaften durch intelligente ambiente Lernräume verbessert werden.
• FLEXLAB (Stifterverband und Dieter Schwarz Stiftung)
  Flexible Skills Lab Architecture” (FLEXLAB) ist ein „Raumlabor für Raumlabore“ und bietet eine Umgebung für die Konzeption und modellhafte Erprobung und Evaluation intelligenter, hybrider Lernumgebungen aus analogen und digitalen Komponenten. Durch eine modulare Infrastruktur und Möblierung sowie technische Werkzeuge zur Unterstützung der Gestaltung können hier Raumlabore entworfen und erprobt werden. Erst nach erfolgreicher Evaluation der Gestaltungsvarianten werden optimierte Lösungen exportiert und in den vorgesehenen Lernräumen (Skills Labs) installiert. So werden Fehlplanungen vermieden, Ressourcen geschont und nachhaltige Lösungen generiert.
• HYSKILABS (Stiftung Innovation in der Hochschullehre)
  Die universitären Skills-Labs für Medizin und Gesundheit sollen auf hybride Lehre vorbereitet werden, indem sie einheitlich durch Hard- und Software ertüchtigt werden. Hierdurch werden vielfältige hybride Lehr-Lern-Szenarien umsetzbar, in denen Studierenden ihre Handlungskompetenzen sowohl an- wie selbstgeleitet stärker als aktuell aufbauen können.
• RENAAPP (Deutsche Rentenversicherung Nord)
  Mobile Health (auch „mHealth“) Angebote, also Angebote, die die Gesundheitsversorgung mit Hilfe von Mobilgeräten elektronisch unterstützen, rücken vermehrt in den Fokus des (Forschungs-) Interesses. Die Nachsorge-App für Brustkrebspatientinnen basiert auf dem evaluierten Nachsorgekonzept ‚neues Credo‘ und unterstützt Brustkrebspatientinnen dabei, die in der Rehabilitation erlernten körperlichen Aktivitäten im häuslichen Alltag weiterzuführen.
• Primärarztpraxis der Zukunft (CISCO)
  Im Rahmen dieses Projektes werden telemedizinische Ansätze für die Primärversorgerpraxis der Zukunft wissenschaftlich evaluiert. Dazu wird zunächst erhoben, welche telemedizinischen Lösungen aus der Perspektive der Anwender einen zusätzlichen Nutzen für die Versorgung bringen können. Begleitend werden Determinanten für eine bedarfsgerechte Implementierung dieser Lösungen in die wohnortnahe Versorgung identifiziert.
• Digitales Testfeld Autobahn und Eisenbahn - Projekt Intelligente Brücke
  (Mehrere Folgeprojekte von iBAST) Brücken unterliegen einem kontinuierlichen Alterungs- und Zersetzungsprozess und erfordern eine kontinuierliche Überwachung und Wartung, die mit erheblichen Kosten verbunden sind. Unter starkem Kostendruck werden diese Maßnahmen oft minimiert, was in der Vergangenheit zur Ausweitung bestehender Schäden geführt hat. Ziel dieses Projekts ist es daher, ein kosteneffizientes Gebäudemanagement und -instandhaltung durch kontinuierliche Überwachung mit modernster Informationstechnologie zu konzipieren. Durch den Einsatz von Sensornetzwerktechnik sollen bestehende Messungen in Form von manuellen Inspektionen nicht ersetzt, sondern nahtlos ergänzt werden.
• DKDE-eGov
  Im Dänisch-Deutschen Forschungszentrum für sicheres intelligentes eGovernment wird derzeit ein Prototyp einer Begrüßungssoftware entwickelt, mithilfe derer ein Pepper-Roboter im Verwaltungsumfeld (beispielsweise Stadtverwaltung) Kund:innen begrüßt und mit relevanten Termininformationen versorgt werden sollen.
• MCEA
  Im Projekt MCEA wird ein neuartiger hybrider Ansatz zur Wissensmodellierung für medizinische Expertensysteme erarbeitet. Einerseits werden in anderen Domänen (z.B. Automobil) etablierte „Cause and Effect Analysis“-Methoden einschließlich einer mächtigen Software-Plattform genutzt für eine deklarative Repräsentation vor allem kausaler Wissensinhalte (z.B. Symptom-Krankheit). Andererseits bildet dieses repräsentierte Wissen die Basis für darauf aufsetzende maschinellen Lernverfahren für die Prognose, Diagnostik und Therapie ausgewählter klinischer Anwendungsfälle.
  MCEA wird von insgesamt je sechs Informatikinstituten der Universität zu Lübeck sowie Kliniken des Universitätsklinikums Schleswig-Holstein (UKSH) unter Koordination der UniTransferKlinik und Mitwirkung der Firma PLATO AG bearbeitet und im Rahmen der KI-Strategie des Landes Schleswig-Holsteins aus dessen Mitteln gefördert, siehe Presseerklärung (LINK).
• FPOplus
  Das "Fahrplan-Optimierung-Plus"-Projekt beinhaltet die Messung, Prädiktion und Lenkung von Passagierströmen in Bahnhöfen. Es ist ein Nachfolgeprojekt zum Level5-Indoornavigationsprojekt (L5IN) mit den Hamburger Universitäten HCU und TUHH, sowie der RPTU aus der Pfalz. Die Aufgabe der UzL besteht in der Kreation eines Datenmanagementsystems, eines Prädiktormodells für die Passagierströme sowie der Erstellung eines Digital Twins eines prototypischen Bahnhofs.

• AI4CALF 
  Das Forschungsprojekt „AI4CALF“ wird durch die Staatskanzlei des Landes Schleswig-Holstein im Rahmen der KI-Strategie des Landes gefördert. Mittels künstlicher Intelligenz soll die Nachhaltigkeit der Steuerung der Stall-Belüftung eines Kälberstalls verbessert werden. Durch den Einsatz von Künstlicher Intelligenz soll die Lüftungssteuerung von Kaltställen gegenüber den jetzigen Belüftungssystemen wesentlich verbessert und automatisiert werden. Das Stallklima in Kaltställen wird von einer Vielzahl von Faktoren in komplexen Zusammenhängen beeinflusst. Künstliche Intelligenz ist besonders nützlich für die Modellierung komplexer physikalischer Beziehungen. Das ITM erfasst und speichert relevante Daten mittels Sensoren (IoT) für Stallklima, Witterung und Einstellung der Lüftungssensoren sowie die Erfassung der Tieraktivitäten mit Kameras. Auf Grundlage dieser Daten wird ein KI-System angelernt. 

 

Abgeschlossene Projekte

• Ambient Care (CISCO)
  Das Projekt zielt auf die nutzerzentrierte Entwicklung und Erprobung eines sozio-technischen Systems zur kontextsensitiven Bereitstellung und Kommunikation fachlicher oder klinischer, d.h. patienten- oder bewohnerbezogener Informationen.
• ParkProTrain (Innovationsfonds G-BA)
  In diesem Projekt wird ein Tablet-basiertes Trainingsprogramm implementiert, welches während und nach einer stationären Behandlung durchgeführt wird. Es unterstützt Parkinson-Patienten dabei, die erlernten körperlich-aktivierenden Übungen unter Anleitung eigenständig regelmäßig im häuslichen Alltag weiterzuführen. Die Anpassungen bzw. Steigerung der verschiedenen Übungen erfolgen auf Basis der Auswertungen des Trainingsprogramms auf einem Administrationspanel („Cockpit“) für den Physiotherapeuten. Es wird eine Steigerung der Lebensqualität (PDQ-39) und der sozialen Teilhabe (IMET) sowie eine Verzögerung der Progredienz der Beeinträchtigungen erwartet.
• OrganiCity
  Das Organicity-Projekt entwickelt das Konzept "Experimente als Service": In drei europäischen Städten (London, Santander, Aarhus) können Bürger, Unternehmen und die Stadt gemeinsam digitale Lösungen für städtische Herausforderungen entwerfen und umsetzen. Die Organicity-Platform erlaubt den Experimentierenden einfachen Zugriff auf Internet-basierte Services, die die Daten aus tausenden Sensoren zusammenführen und geordnet bereitstellen.
• Firestation (EU FP7 Call 5 CSA)
  Firestation unterstützt alle FIRE (Future Internet Research and Experimentation) Projekte - sowohl Anlagen- als auch Forschungsprojekte - in ihrer Zusammenarbeit untereinander und mit internationalen Gemeinschaften wie GENI. Eine wesentliche Aufgabe ist der Betrieb des sogenannten "FIRE Architecture Board".
• Hybrides Unterwasser-Umweltmonitoring („Zukunft Meer“)
  Das Hybride Unterwasser-Umweltmonitoring ist ein Projekt zur Untersuchung der Machbarkeit der Überwachung des Wasserzustands mit Sensornetzen und mobilen Robotern.
• iBAST
  Brücken unterliegen einem ständigen Alterungs- und Zersetzungsprozess und erfordern eine kontinuierliche Überwachung und Wartung, was mit erheblichen Kosten verbunden ist. Unter starkem Kostendruck werden diese Maßnahmen oft minimiert, was in der Vergangenheit zur Ausweitung bestehender Schäden geführt hat. Ziel dieses Projekts ist es daher, ein kosteneffizientes Gebäudemanagement und -instandhaltung durch kontinuierliche Überwachung mit modernster Informationstechnologie zu konzipieren. Durch den Einsatz von Sensornetzwerktechnik sollen bestehende Messungen in Form von manuellen Inspektionen nicht ersetzt, sondern nahtlos ergänzt werden.
• IoT-I (EU FP7 Call 5 CSA) 
  Die IoT-Initiative (IoT-i) arbeitet an einer gemeinsamen europäischen strategischen Vision des Internet der Dinge. Diese startete das IOT International Forum.
• OR.NET - Sichere und dynamische Vernetzung in Operationsaal und Klinik
   Heutzutage produzieren zahlreiche Medizinproduktehersteller eine Vielzahl von Medizinproduktesystemen mit unterschiedlichen diagnostischen und therapeutischen Zwecken. Neue Herausforderungen ergeben sich, diese Medizinproduktesysteme in bestehende Operationssäle zu integrieren und mit komplexen klinischen IT-Infrastrukturen zu verbinden. Gleichzeitig entsteht eine wachsende Nachfrage nach dem Einsatz unterschiedlicher und neuer Medizinproduktesysteme.
  Im OR.NET-Projekt ebnen Hersteller von Medizinprodukten, Kliniker, Forschungsinstitute und sogar Regulierungsbehörden den Weg für die Entwicklung neuer Softwarearchitekturen für zukünftige Krankenhäuser. Das Projekt konzentriert sich insbesondere auf die Interoperabilität und den sicheren Einsatz von verteilten Medizinproduktesystemen. Bisherige Projekte zielen auf die technische Machbarkeit ab, während OR.NET auf zukünftige Infrastrukturen abzielt, die praxistauglich und im Rahmen der Regulierung genehmigungsfähig sind.
  Tools: OSCP-Explorer
• SmartLübeck
  Das ITM war Mitglied im Smart City Research Center Lübeck (SmartCiRCLe). In diesem Zusammenhang führten wir in der Stadt Lübeck mehrere Aktivitäten mit Partnern aus Wissenschaft, Wirtschaft und Politik durch.
• SmartSantander (EU FP7 Call 5 IP)
  In diesem Projekt bauten wir eine stadtweite experimentelle Forschungseinrichtung für Anwendungen und Dienstleistungen einer Smart City. Dabei wurden insgesamt 20.000 Sensoren in Belgrad, Guildford, Lübeck und Santander eingesetzt. Zusätzlich zur experimentellen Plattform wurden den Bewohnern der Städte nützliche Dienste und Anwendungen angeboten.
• SPITFIRE (EU FP7 Call 5 STREP)
  Ziel von SPITFIRE war es, einheitliche Konzepte, Methoden und Softwareinfrastrukturen zu untersuchen, die eine effiziente Entwicklung von Anwendungen ermöglichen, die das Internet und die Embedded-Welt überspannen und integrieren. Die Schlüsselgröße für den Erfolg dieses Projekts war der Aufwand für die Entwicklung robuster, interoperabler und skalierbarer Anwendungen im Internet der Dinge (IoT).
• Ensembles (BMBF)
  In diesem Projekt schlagen wir vor und untersuchen eine radikale Veränderung im Prozess der Entwicklung und Anwendung von Interaktionstechniken. Unser Ziel ist es, ein interaktives Ökosystem aus dynamisch zusammengesetzten Interaktionskomponenten (Interaction Ensembles) zu entwickeln, die dem physischen Kontext, den Fähigkeiten und Präferenzen der Benutzer entsprechen.
• BikeWars!
  Die "BikeWars!" zeigen das Potenzial der SmartAssist-Plattform. BikeWars ist ein Multiplayer-Sozialübungsspiel, das die Werte des Gesundheitssensors nutzt, um die Trainingsergebnisse zu verbessern und den Spaß am Training zu steigern. In BikeWars trainieren zwei oder mehr Biker gemeinsam in einem virtuellen Radrennen mit Heimtrainingsfahrrädern.
• Real-World G-Lab (BMBF)
   Das Projekt G-Lab entwickelt eine deutschlandweite Forschungs- und Experimentiereinrichtung, mit der das Zusammenspiel zwischen neuen Technologien und den Anforderungen neuer Anwendungen untersucht wird. Ziel des G-Lab-Projekts ist es, die experimentell betriebene Forschung zur Nutzung zukünftiger Internet-Technologien zu fördern.
• SmartAssist (BMBF)
  Im Projekt SmartAssist werden ambiente In-Home- Sensoren in Verbindung mit einer mobilen Komponente eingesetzt, um plötzliche oder subtile Veränderungen im Tagesablauf zu überwachen. Durch die Integration offener Standards (Android, OSGi, OpenSocial, etc.) kann das System flexibel durch kontextsensitive Dienste erweitert werden.
• WISEBED (EU FP7 STREP)
  WISEBED bietet eine mehrstufige Infrastruktur von miteinander verbundenen Testbeds von großen drahtlosen Sensornetzwerken für Forschungszwecke und verfolgt einen interdisziplinären Ansatz, der die Aspekte von Hardware, Software, Algorithmen und Daten integriert. Dies wird zeigen, wie heterogene kleine Geräte und Testbeds nicht nur zu einem großen Netzwerk, sondern auch zu gut organisierten, großflächigen Strukturen zusammengeführt werden können.
• FRONTS (EU FP7 STREP)
  Ziel von FRONTS ist es, einen einheitlichen wissenschaftlichen Rahmen und einen kohärenten Satz von Designregeln für globale Systeme bereitzustellen, die sich aus der Integration autonomer interagierender Einheiten, dynamischer Multiagentensysteme und Ad-hoc-Mobilfunknetzen ergeben.
• SwarmNet (DFG)
  SwarmNet soll Probleme ansprechen, die in Netzwerken während des selbstorganisierten Aufbaus und Betriebs auftreten. Die Sensornetzwerke, die wir betrachten, bestehen aus einer potenziell großen Anzahl unabhängiger kleiner Geräte, die nur per Funk kommunizieren können. Diese Geräte sind in der Regel mit sehr knappen Ressourcen wie Energie, Rechenleistung und Speicher ausgestattet.
• FleGSens (BSI)
  FleGSens ist ein Überwachungssystem für kritische Bereiche und Eigenschaften, das Mechanismen zur Gewährleistung der Informationssicherheit beinhaltet. Der Prototyp besteht aus 200 drahtlos kommunizierenden Sensorknoten zur Überwachung eines 500 m langen Landstreifens. Das System konzentriert sich auf die Sicherstellung der Integrität und Authentizität der erzeugten Alarme und der Verfügbarkeit in Anwesenheit eines Angreifers, der sogar eine begrenzte Anzahl von Sensorknoten gefährden kann.
• AutoNomos (DFG SPP 1183)
   Im Projekt AutoNomos verwenden wir Methoden aus dem Bereich Organic Computing, um ein verteiltes, selbstorganisierendes Verkehrsinformationssystem zu entwickeln.

Weitere historische Projekte

• MarathonNet
• AESOP'S TALE
• L2D2
• Swarms
• TeKoMed
• WSNLAB
• FRED
• ANSim
• FlowerNet