Land fördert mit 1,3 Millionen Euro Forschung zu Corona und Künstlicher Intelligenz (KI) an Hochschulen für angewandte Wissenschaften

1,3 Millionen Euro stellt das Land zusätzlich zur Verfügung, die Forschung der rheinland-pfälzischen Hochschulen für angewandte Wissenschaften zur Corona-Pandemie unter Anwendung der Künstlichen Intelligenz zu unterstützen. Die Bewilligungsbescheide für die insgesamt neun Projekte wurden vor einigen Tagen versandt. Die Hochschulen erhalten jeweils rund 185.000 Euro.

"Mit der Förderung von Forschungsprojekten an unseren Hochschulen für angewandte Wissenschaften möchte ich insbesondere anwendungsnahe Forschung fördern. Wichtig ist mir dabei die Einbindung, Entwicklung und Anwendung von Methoden der künstlichen Intelligenz“, sagt Wissenschaftsminister Konrad Wolf. Die Förderung solle zudem die Hochschulen für angewandte Wissenschaften dabei unterstützen, ihre Forschungsprofile in zukunftsweisenden Forschungsfeldern weiter zu schärfen. Auch habe er den wissenschaftlichen Nachwuchs, bereits beginnend mit der Heranführung an wissenschaftliches Arbeiten bis hin zur Qualifizierung im Rahmen kooperativer Promotionen im Blick, so der Minister weiter.

Die Förderung fügt sich in die KI-Agenda der Landesregierung ein und trägt so auch zur Stärkung des KI-Forschungsstandorts Rheinland-Pfalz und zur Qualifizierung des wissenschaftlichen Nachwuchses und von dringend benötigten KI-Fachkräften bei.

Die folgenden Projekte werden durch das Wissenschaftsministerium bis 2022 mit einem Fördervolumen von insgesamt 1,3 Millionen Euro gefördert:

 

Hochschule Kaiserslautern

Einfluss von Formylpeptidrezeptoren auf Coronavirusinfektionen

Infektionen mit SARS-CoV-2 verursachen beim Menschen Erkrankungen mit ganz unterschiedlichen Verläufen. Im Projekt widmet man sich dem Einfluss eines Peptidfragments auf eine wichtige Gruppe von Immunrezeptoren. Durch den KI-Einsatz soll auf der Grundlage von Messdaten zu spezifischen molekularen Interaktionen ein schnelleres Verständnis größerer infektionsbiologischer Zusammenhänge ermöglicht werden, um so einen Beitrag zur Abschätzung von individuellen Risiken und wahrscheinlichen Erkrankungsverläufen bei SARS-CoV-2 leisten zu können.

(Kontakt: Prof. Dr. Bernd Bufe)

 

Hochschule Koblenz

Ein Software-Tool für COVID-19-bedingte Schwerstschadensereignisse in Krankenhäusern

Das Ziel des Projektes ist die Entwicklung eines softwarebasierten Tools für COVID-19 bedingte Schwerstschadenereignisse in Krankenhäusern. Trotz der rapide wachsenden Wissensbasis zum Verlauf von COVID-19-Erkrankungen ist derzeit eine Vorhersage des Krankheitsverlaufes schwierig. Hinzu kommt, dass der Krankheitsverlauf durch Ereignisse beeinflusst werden kann, welche den Gesundheitszustand während der medizinischen Behandlung verschlechtern. Ziel des Projekts ist es, ein Softwaretool zu entwickeln, das aus den individuellen Krankheitsverläufen einerseits die wahrscheinlichen Ursachen für solche Ereignisse ermittelt und andererseits ein Warnsignal ausgeben kann, um frühzeitig mögliche kritische Verläufe zu identifizieren und die betroffenen Patientinnen und Patienten dann gezielt und rechtzeitig versorgen zu können.

(Kontakt: Prof. Dr. Maik Kschischo)

 

Hochschule Ludwigshafen

Der Einfluss der Digitalisierung und der Corona-Krise auf Einfacharbeit (Basic Work)

Die Arbeitswelt der Zukunft ist auch geprägt von einer zunehmenden Polarisierung der Beschäftigung. Es ist davon auszugehen, dass digitale Technologien sowie die damit verbundene digitale Transformation die Substitution zahlreicher Tätigkeiten und Berufsbilder im mittleren Qualifikationsbereich bedingen werden. Gleichzeitig erhöhen sie den Bedarf an höher und hoch qualifizierten Beschäftigten, aber auch an Einfacharbeitenden (Basic Workern). In der Corona-Krise stehen viele Basic Worker im Fokus, die uns gerade in der Phase des Lockdowns weiterhin versorgen, z. B. im Supermarkt, in der Straßenreinigung, in der Produktion von Masken und im Online-Versandhandel. Es besteht die Notwendigkeit, dass der heute schon großen und künftig noch größer werdenden Gruppe der Basic Worker eine stärkere Bedeutung in der öffentlichen Diskussion zukommt. Das geförderte Vorhaben zielt u. a. darauf ab, den Stellenwert von Basic Work für die Gesellschaft und die Wirtschaft zu verdeutlichen. Im Hinblick auf die Anforderungen an Basic Worker erfolgt eine Analyse.

 

Hochschule Mainz

KI-gestütztes Gebäudemonitoring für das Besuchermanagement

Das Wissen über aktuelle Besucherzahlen und Bewegungsströme in Gebäuden gewinnt an Bedeutung und hat mit der Corona Pandemie eine hohe Relevanz erreicht. Zur Steuerung und Einhaltung von Hygienekonzepten sind daher Maßnahmen zu ergreifen, die das Monitoring aktueller Besucherzahlen und Bewegungsströme in den Fokus rücken. Ziel des Projekts ist es, neben dem etablierten Smartphone oder Tablet, die inzwischen stetig steigende Zahl sogenannter „Wearables“ (z.B. Smartwatch, Fitnessarmband, Bluetooth-Kopfhörer), die viele Menschen an sich tragen, zu nutzen, um ein „intelligentes Managementsystem“ für Besucher und Verwalter von Immobilien in Zeiten der COVID-19-Pandemie zu entwickeln.

(Kontakt: Prof. Dr. Pascal Neis)

 

Angewandte Forschung zum verteilten Arbeiten bewegungsintensiver Disziplinen: Corona, KI und zeitgenössischer Tanz

Als Disziplin, die traditionell Wissen über Erfahrung weitergibt, stellt Tanz und im Speziellen zeitgenössischer Tanz Dokumentationsvorhaben vor eine anspruchsvolle Aufgabe, denn es entstehen keine untersuchbaren Objekte. Im Zuge der COVID-19 Pandemie hat das Projekt Motion Bank sein System geöffnet. Die Öffnung stellt der allgemein (an-)laufenden Förderung von Kulturinstitutionen, die in vielen Förderlinien stark auf Erhalt und digitale Öffnung ausgerichtet ist, ein Werkzeug für die Produktion und Ausbildung an die Seite, das vor allem die betroffenen Künstlerinnen und Künstler adressiert. Projektziel ist es, dessen Nutzungsmöglichkeiten über Mobilgeräte und in verteilten Szenarien, also ohne Augenkontakt zur physischen Aktion oder sogar während der eigenen Bewegung zu erweitern. Das Projekt liefert einen Beitrag in der Tanztherapie und der Mobilisierung von Patientinnen und Patienten.

(Kontakt: Prof. Florian Jenett)

 

Hochschule Trier

Stärkung von Produktionsprozessen bei KMU durch den Einsatz von KI in der generativen Fertigung (3D-Druck)

In Zeiten von globalen Krisen wie der aktuellen Corona-Pandemie kommt es bei Unternehmen aus sämtlichen Branchen zu Lieferengpässen. Diese betreffen die Beschaffung von Ersatzteilen, Zukaufteilen oder Prototypen. Ein Ausfall der Lieferkette trifft kleine und mittelständische Unternehmen (KMU) besonders stark, da diese im Vergleich zu Großunternehmen meist ein kleineres Produktportfolio aufweisen und nur schwer auf alternative Lieferketten umstellen können. Das Projekt soll insbesondere KMU dabei unterstützen, durch die Digitalisierung von Produktionsprozessen Unterbrechungen von Lieferketten mithilfe der generativen Fertigung (3D-Druck) zu überbrücken.

(Kontakte: Prof. Dr. Henrik te Heesen und Prof. Dr.-Ing. Michael Wahl)

 

Virtuelle und physische Mensch-Roboter- Kooperation

Aufgrund der Corona-Pandemie sind die Unternehmen derzeit gezwungen Lieferketten, Arbeitsorganisation und Absatzmärkte zu überdenken. Gerade internationale Lieferketten sind zusammengebrochen, so dass Unternehmen in Deutschland nicht mehr weiter produzieren können. Ein weiteres Problem entsteht durch die strengen Abstandsregeln. Zum Schutz der Mitarbeiter ist es in vielen Regionen zu einem Lockdown gekommen. Die Produktionsarbeit wurde dadurch zeitweise größtenteils eingestellt, da Homeoffice-Ansätze hier nicht greifen. Bei der Hochlaufphase wird z.B. auf Schichtmodelle gesetzt, so dass im Falle einzelner Infektionen nicht alle Mitarbeiter gleichzeitig betroffen sind. Jedoch leidet darunter die Produktivität, da die Produktionssysteme nicht mit voller Nennzahl von Mitarbeitern besetzt sind. Auch fehlt es zeitweise an Experten. Externer Support durch Zulieferer und Berater war aufgrund von Dienstreiseverboten und geschlossenen Hotels sowie eingeschränktem Flugverkehr gar nicht möglich. Die aktuelle Pandemie zeigt, wie empfindlich die produzierenden Unternehmen auf Mitarbeiterausfall reagieren. Hier setzt die Idee des Projektes an. Durch virtuelle und physische Mensch-Roboter-Kooperation sollen Unternehmen bei der Bewältigung von Personalausfällen und in wirtschaftlich turbulenten Zeiten unterstützt werden. Ziel ist es, eine Demofabrik aufzubauen, welche mit virtuellen Expertensystemen mit Telepräsenzmethoden und physischen Assistenzsystemen ausgestattet wird.

(Kontakte: Prof. Dr.-Ing. Matthias Vette-Steinkamp und Prof. Dr.-Ing. Guido Dartmann)

 

Hochschule Worms

KI-gestütztes Sicheres Altern für eine Pandemie resiliente digitale Infrastruktur

Die rasante Entwicklung neuer Technologien für das Internet der Dinge (Internet of Things, IoT) führt dazu, dass eine zunehmende Anzahl an Fähigkeiten in IoT-Geräte integriert wird. Besonders die Corona-Pandemie hat die Digitalisierung und damit die Verbreitung von IoT-Geräten stark vorangetrieben. Während die Fähigkeiten des IoT und die Verarbeitung sensibler Daten zunehmen, muss IT-Sicherheit immer wieder neu in IoT-Systeme integriert werden. Gerade durch die Covid-19 Pandemie wandeln sich auch die Arbeitsalltagsbedingungen für viele. Durch die Arbeit im Home Office werden somit auch sichere Heimnetzwerke immer wichtiger für die digitale Infrastruktur. Während in Firmennetzen oft große und aufwändige Firewalls eine zweite Stufe der Sicherheit für IoT-Geräte bieten können, sind die meisten Heimnetze weniger gut gesichert. Hier müssen sich Nutzer stattdessen auf die Sicherheit der IoT-Geräte selbst verlassen. Je mehr diese Geräte altern, desto mehr Angriffe auf Altequipment sind möglich. Diese Tatsache ist hochproblematisch, da mit zunehmendem Alter etwa die Rechenleistung und der Speicher von Altgeräten nicht mehr aktuellen Anforderungen genügen, sie keine neuen Protokollversionen unterstützen, alte Software-Bibliotheken verwenden, oder keine Patches mehr seitens der Hersteller bereitgestellt werden. Als Folge ergibt sich ein ständig zunehmendes Problem bei der Absicherung solcher Systeme, hier setzt das geförderte Projekt an und will neue Lösungswege aufzeigen.

(Kontakt: Prof. Dr. Steffen Wendzel)

 

Technische Hochschule Bingen

COVID-19 und Immunologie – Untersuchungen von der körpereigenen Immunabwehr bis zur Impfstoffentwicklung mit Methoden der KI

Die körpereigene Immunantwort spielt nicht nur bei der Abwehr des Corona-Virus eine große Rolle, sondern hat auch – wenn sie übermäßig oder fehlgeleitet stattfindet – erheblichen Einfluss auf den Schweregrad der Erkrankung. Insbesondere für Patientinnen und Patienten mit Vorerkrankungen sowie anderen Risikofaktoren liegt die Hoffnung jedoch in der Verfügbarkeit eines effektiven Impfstoffs, der ihnen einen sicheren Schutz vor einer Infektion bietet. Das Projekt zielt in zwei Richtungen: Zum einen soll die Immunantwort intensivmedizinisch versorgter Patientinnen und Patienten im Hinblick auf den weiteren Krankheitsverlauf und auf eine Verbesserung der Therapie und zum anderen die Eignung eines definierten Epitops (des Spikeprotein als viralem Oberflächenprotein) als Zielstruktur vieler Impfstoffkandidaten untersucht werden. Beide Ansätze sollen zum einen zu einem besseren Verständnis der körpereigenen Immunantwort führen und zum anderen einen Beitrag zu potenziellen Therapien liefern.

(Kontakt: Prof. Dr. rer. nat. Antje Krause)