Kategorie: ‘Allgemein’
Profilbereich Information & Communication Technology
Der Profilbereich Information and Communication Technologies (ICT) spielt eine wichtige Rolle bei allen globalen Herausforderungen, die das Zukunftskonzept der RWTH Aachen adressiert. Kernthemen von ICT wie Smart Systems, eHealth oder Wireless Communication haben ein immenses Forschungspotential und eine beträchtliche praktische Relevanz.
Audiovisuelle virtuelle Welten made in Aachen
Virtuelle Realität (VR) entwickelt sich immer mehr zu einem leistungsfähigen und realitätsnahen Werkzeug für wissenschaftliche und industrielle Anwendungen. Hiermit lassen sich, „lebendige“ virtuelle Welten erstellen. Nutzer können mit Virtuellen Agenten (VAs) interagieren. Überzeugende und dialogfähige VAs sind nur durch die realistische visuelle und akustische Nachbildung menschlichen Verhaltens denkbar.
Im Profilbereich „Information & Communication Technology“ entwickeln das Institut für Technische Akustik sowie das Lehr- und Forschungsgebiet Virtuelle Realität und Immersive Visualisierung der RWTH Methoden und Algorithmen für eine audiovisuelle Simulation virtueller Welten und speziell VAs. Das Besondere hierbei: die Priorisierung der akustischen Simulation.
Mit dieser Thematik beschäftigt sich ebenfalls das von der RWTH-Professorin Janina Fels koordinierte Schwerpunktprogramm AUDICTIVE, das die Disziplinen der kognitiven Psychologie, der Akustik und der Informatik zusammen bringt.
Energieeffiziente Künstliche Intelligenz
Eine Revolution in der Computerarchitektur – daran arbeiten, unter anderem, WissenschaftlerInnen der RWTH im Profilbereich Information & Communication Technology (ICT).
Für viele Anwendungen der Künstlichen Intelligenz (KI) sind heutige Computer nicht ausreichend leistungsfähig. Sie verbrauchen bei Aufgaben der komplexen Mustererkennung zu viel Energie. Neuartige „neuromorphe“ Rechner versprechen eine deutlich verbesserte Energieeffizienz und Leistungsfähigkeit: sie orientieren sich an der Architektur des hoch effizient arbeitenden menschlichen Gehirns.
Kognitive Anwendungen und Mustererkennung erledigt das Gehirn wesentlich energiesparender als herkömmliche Rechner. Die Mustererkennung erfordert den Umgang mit sehr großen Datenmengen in Echtzeit. Die Analyse dieser Datenmengen (Big Data) ist ein zentraler Baustein kognitiver Funktionen, die alle KI-Anwendungen, wie zum Beispiel autonomes Fahren, das Internet der Dinge oder intelligente Städte, dominieren.
Vom Hardware-Trojaner zum Blackout
Prof. Leupers, Inhaber des Lehrstuhls für Software für Systeme auf Silizium, und Prof. Monti, Inhaber des Lehrstuhls für Automation of Complex Power Systems am E.ON Energy Research Center, forschen an neuen Cyber-Security-Methoden für Energienetze und Mikroprozessoren.
Unter Ausnutzung von Sicherheitslücken im Betriebssystem gelingt es Angreifern unbefugt die Kontrolle des Systems zu übernehmen, Daten auszuspionieren oder das System lahmzulegen. In letzter Zeit gab es sogar Angriffe auf die Hardware der Computersysteme, insbesondere auf den Prozessor. Auch die Energieversorgung gerät zunehmend ins Visier von Angriffen: durch Manipulation der Infrastruktur sowie durch Fälschung der Messergebnisse kann die Regelung des Netzes nachhaltig gestört werden.
Lösen soll dieses Problem eine „Phasor Management Unit“, die der Regelung erneuerbarer Energien im Stromnetz dient und Angriffen standhält. Da sich die technischen Möglichkeiten der Angreifer immer weiter verbessern werden, wird das Thema Hardware-Security weiterhin forschungsrelevant bleiben.
Von schwenkenden Beams und hohen Datenraten
Mobiles Internet: die Möglichkeit, auch unterwegs in hoher Qualität und Geschwindigkeit zu surfen. Dies führt zu einem wachsenden Bedarf nach höheren Datenübertragungsraten. Hierzu bauen die Mobilfunknetzbetreiber ihre Netze aus und führen neue Mobilfunkstandards ein.
Die Einhaltung der Immissionsschutzgrenzwerte für hochfrequente elektromagnetische Felder hat hierbei eine entscheidende Bedeutung. Die WissenschaftlerInnen des Instituts für Hochfrequenztechnik der RWTH forschen zur Erfassung und Abschätzung der Immission durch neue Mobilfunktechnologien. Im Zentrum steht die Verträglichkeit von Immissionen elektromagnetischer Felder mit der Umwelt und insbesondere Menschen.
Eine der neuen technischen Möglichkeiten ist der Einsatz von Massive „Multiple Input Multiple Output“. Hiermit lassen sich Signale stark gebündelt in sogenannten Beams abstrahlen. Auf diese Weise können Nutzer bis zum Rand der Funkzelle mit hohen Signalstärken versorgt und gleichzeitig die Störung anderer Nutzer reduziert werden.
Quelle: ICT Themenheft – Mehr Informationen zu diesen Themen finden Sie dort.
Zukunftscluster NeuroSys – Interview mit Professor Lemme
Die Zukunftscluster-Initiative „Clusters4Future“ des Bundesministerium für Bildung und Forschung fördert Innovationen, die mit den wachsenden Bedürfnissen unserer Gesellschaft einhergehen. Zu den Gewinnern dieses Ideenwettbewerbs gehört ebenfalls, das Cluster „NeuroSys – Neuromorphe Hardware für autonome Systeme der künstlichen Intelligenz“, welches von Prof. Dr. -Ing. Max Christian Lemme vom Lehrstuhl für elektronische Bauelemente koordiniert wird. Der Zukunftscluster „NeuroSys“ erforscht lernfähige und energieeffiziente Hardware, die sich an der Arbeitsweise des Gehirnsorientiert. Das Ziel dahinter ist, eine intelligente und ressourcenschonende Vor-Ort-Datenverarbeitung zu erlauben und damit eine wesentliche Voraussetzung für KI-Anwendungen zu schaffen.
Wie Katalysatoren aktiver werden
Forschende aus Jülich, Aachen, Stanford und Berkeley haben den schichtweisen Aufbau eines Katalysatormaterials untersucht. Dabei haben Sie herausgefunden, dass eine Oberflächenschicht, die so dünn wie ein einiges Atom ist, die Aktivität für die Reaktion der Wasserspaltung verdoppeln kann – ohne dass sich dabei der Energiebedarf erhöht. Damit verdoppelt sich ebenfalls die Menge des produzierten Wasserstoffs.
Die Wissenschaftler hoffen, dass durch dieses erweiterte Verständnis in Zukunft bessere Katalysatoren entwickelt werden können, um grünen Wasserstoff energieeffizienter und damit kostengünstiger herzustellen als bisher. Als grün wird Wasserstoff bezeichnet, wenn es durch die Elektrolyse von Wasser klimaneutral mit Strom aus erneuerbaren Quellen gewonnen wird. Wasserstoff gilt als wesentlicher Baustein der Energiewende, unter anderem, weil er Wind- und Sonnenenergie in Zeiten des Überangebots speichern und später wieder freisetzen kann.
Ein Teil der Forschungsergebnisse kam im Peter-Grünberg-Institut, Bereich Elektronische Materialen, im Electronic Oxide Cluster Labor von Professor Regina Dittmann zustande.
Originalpublikation: ‚Tuning electrochemically driven surface transformation in atomically flat LaNiO3 thin films for enhanced water electrolysis‘
C. Baeumer, J. Li, Q. Lu, A. Liang, L. Jin, H. Martins, T. Duchoň, M. Glöß, S. M. Gericke, M. A. Wohlgemuth, M. Giesen, E. E. Penn, R. Dittmann, F. Gunkel, R. Waser, M. Bajdich, S. Nemšák, J. T. Mefford, W. C. Chueh
Nature Materials, 11 January 2021, DOI: 10.1038/s41563-020-00877-1
Weitere Informationen erhalten Sie auf der Webseite des Forschungszentrums Jülich
Verleihung des Brigitte-Gilles-Preises 2020
Der Brigitte-Gilles-Preis 2020 honoriert Projekte und Initiativen, welche die Bedingungen für Studium, Lehre und Forschung von Frauen an der Hochschule verbessern. Somit tragen sie dazu bei, die Zahl von Wissenschaftlerinnen und Studentinnen in Studiengängen mit geringem Frauenanteil zu erhöhen.
Wir beglückwünschen alle Gewinnerinnen, freuen uns jedoch besonders für die zwei Preisträgerinnen aus unserer Fakultät. Frau Professor Janina Fels und Frau Karin Loh vom Lehrstuhl und Institut für Hörtechnik und Akustik (IHTA) wurden für ihre Initiative „Die interaktive Erlebniswelt der Akustik für große und kleine Kinder“ ausgezeichnet. Hierbei wurden Konzepte entwickelt, die Mädchen zwischen drei und zwölf Jahren das spielerische und interaktive Erkunden und Erlernen des Hörens und der Akustik ermöglichen.
Die Auszeichnung wurde in insgesamt vier Kategorien verliehen und sind mit bis zu 2500 Euro dotiert. Die Auszeichnungen der anderen Kategorien wurden folgende Forscherinnen und Projekte verliehen: Katharina Müller vom Lehrstuhl für Produktionssystematik, Projekt „Hlumani – der Zukunft eine gerechte Chance geben“ vom Lehrstuhl für Landschaftsarchitektur der RWTH, der Universität Stuttgart und der Universität Kapstadt und Dr. Anna Stertz vom Lehrstuhl und Institut für Psychologie.
Foto: Andreas Schmitter
Online-Themenabend: „Karriereplanung in der Wissenschaft für junge Wissenschaftlerinnen“
Mirjam Müller ist Personalentwicklerin und Wissenschaftscoach mit dem Schwerpunkt auf Postdocs im Academic Staff Development der Universität Konstanz. Sie ist Autorin mehrerer Karriereratgeber und Mitglied im „Coachingnetz Wissenschaft e.V.“
Der Online Themenabend führt in die Rahmenbedingungen der Karriereanforderungen in der Wissenschaft ein.
Anhand des akademischen Karriereportfolios werden Anforderungen des Wissenschaftssystems für die weitere wissenschaftliche Karriere aufgezeigt. Karrieremodelle und Stellentypen werden vorgestellt sowie Befristungsregelungen und Karrierechancen verdeutlicht. Darauf aufbauend werden Hinweise für eine strategische Karriereplanung diskutiert.
Schwerpunkte:
• Qualifizierungsanforderungen: Das akademische Karriereportfolio
• Karrieremodelle und Stellentypen
• Befristungsregelungen und Karrierechancen
• Strategische Karriereplanung
Die spezifischen Karriereanforderungen können im Anschluss an den Vortrag diskutiert und besprochen werden.
Die Veranstaltung ist eine Kooperation des IGaD und des Career Centers der RWTH Aachen und richtet sich an Studentinnen, Doktorandinnen und Postdoktorandinnen aller Fachrichtungen der RWTH Aachen Unversity.
Die Anmeldedaten für die Veranstaltungen finden Sie in unserem Veranstaltungskalender
Veröffentlichung – Contactless, Battery-free, and Stretchable Wearable for Continuous Recording of Seismocardiograms
Foto: IWE1
Prof. Dr.rer.nat. Sven Ingebrandt und sein Forschungsteam veröffentlichen den Artikel „Contactless, Battery-free, and Stretchable Wearable for Continuous Recording of Seismocardiograms“ in der Zeitschrift ACS Applied Electronic Materials. In diesem Artikel wird eine Studie vorgestellt, in der eine Fernmessung der mechanischen Herzaktivität mit Hilfe eines kontaktlosen tragbaren Pflasters und der Seismokardiographie (SCG) ermöglicht wird. Zur Stromversorgung und zur drahtlosen Aufzeichnung der SCG-Daten wird die Nahfeldkommunikationstechnologie (NFC) genutzt. Ein separates Elektrokardiogramm (EKG) wird als Referenz verwendet. Die Ergebnisse dieser Studie zeigen ein gutes Signal-Rausch-Verhältnis und eine enge Korrelation zwischen SCG- und EKG-Aufzeichnungen. Diese Methode könnte zukünftig ein weiteres wertvolles Werkzeug zur Herzüberwachung werden.
Contactless, Battery-free, and Stretchable Wearable for Continuous Recording of Seismocardiograms
2D-Materialien für die Großserienproduktion elektronischer Bauteile
RWTH-Professor Max Lemme und Forschungspartner veröffentlichen in „Nature Communications“
Professor Max Lemme, Lehrstuhlinhaber für Elektronische Bauelemente der RWTH Aachen, und seine Forschungspartner veröffentlichen eine neue Methode, um 2D-Materialien in Halbleiterfertigungslinien zu integrieren in der Fachzeitschrift „Nature Communications“. Unterstützt wurden die Forscher der RWTH Aachen University von dem KTH Royal Institute of Technology in Stockholm, der Universität der Bundeswehr München, der AMO GmbH und der Protemics GmbH. Aktuell sind die meisten experimentellen Methoden nicht kompatibel mit der Großserienfertigung. Darüber hinaus führen sie zu einer erheblichen Verschlechterung des 2D-Materials und seiner elektronischen Eigenschaften. Die nun erforschte Methode versucht diese Probleme zu lösen. Durch die zweidimensionalen Materialien werden Bauelemente mit deutlich geringerer Größe und erweiterten Funktionalitäten im Vergleich zu den heutigen Siliziumtechnologien ermöglicht. Insgesamt erstreckt sich die Bandbreite der möglichen Anwendungen von der Photonik über die Sensorik bis hin zum neuromorphen Computing.
Weitere Informationen auf der Webseite der AMO GmbH
5 Jahre Helmholtz Institut Münster „Center for Ageing, Reliability and Lifetime Prediction of Electrochemical and Power Electronic Systems“ (CARL)
Leistungsfähige Batterietechnologie ist ein Kernelement, das uns in vielen alltäglichen Anwendungen zu Gute kommt. Von Smartphones bis zu kabellosen Arbeitsgeräten und Elektrofahrzeugen – Batterien bestimmen in immer höheren Maßen unser Leben.
Etwa 2012 wurde die Idee geboren, die Expertise des Forschungszentrums Jülich, der RWTH Aachen und der Universität Münster in der Batterieforschung zu bündeln. Vor nunmehr 5 Jahren wurde somit das Helmholtz-Institut Münster „Ionics in Energy Storage“ gegründet, welches nun angesehener Bestandteil der Batterieforschungslandschaft geworden ist und dazu führt, dass die Forschungsinfrastrukturen an den verschiedenen Standorten stetig weiterentwickelt werden können. In Aachen äußert sich dies durch den Bau des „Center for Ageing, Reliability and Lifetime Prediction for Electrochemical and Power Electronic Systems (CARL)“.
Weitere Informationen finden Sie im aktuellen Newsletter des ISEA
IKS Startup – Elevear
Digitale Ohröffnung – Hörgeräte sowie andere Hearables sorgen oft dafür, dass die TrägerInnen die eigene Stimme verzerrt wahrnehmen und auch Kauen, Schlucken und selbst Gehen unangenehme Störgeräusche erzeugen. Grund dafür ist der sogenannte Okkulsionseffekt, der dadurch entsteht, dass Kopfhörer oder Hörgeräte den Hörkanal verschließt. Mit diesem Problem befasst sich das aus dem Institut für Kommunikationssysteme entstandene Startup Elevear, das am 04.02.2021 erfolgreich von Stefan Liebich, Johannes Fabry, Raphael Brandis und Elfed Howells gegründet wurde. Ihre Occlear® Technologie unterdrückt den Okklusionseffekt und erlaubt eine natürliche Stimmwahrnehmung.
Das Projekt wurde 2019 bereits mit dem RWTH Innovation Award ausgezeichnet und wurde im Januar 2021 als eines von zwölf herausragenden Gründerteams in das RWTH Incubation Program aufgenommen.
Improving Communication Systems Using Machine Learning
Prof. Dr. Laurent Schmalen from Karlsruhe Institute of Technology (KIT) contributes to our IKS event series with an online lecture entitled: „Improving Communication Systems Using Machine Learning“ Today, communication engineering still follows a model‐based design methodology influenced by the seminal design guidelines that were formulated by Claude Shannon in the 1940s. Such a model‐based approach may however not be suitable for many modern communication scenarios. In this talk, we show how we can augment communication systems using machine learning and in particular deep learning. In the first part of the talk, we show how machine learning can be used to optimize channel‐agnostic waveforms for an optical communication system. In the second part of the talk, we show how machine learning can be used to augment existing receiver algorithms and in particular channel decoding. We illustrate that short channel codes can be decoded with a performance close to the theoretical performance limits with significantly lower complexity than other state‐of‐the‐art methods.
Prof. Dr. Laurent Schmalen, Karlsruhe Institute of Technology
Date: March, 5th 2021 | 13.00 Uhr
