EU-Förderung für Forschung in den Ingenieurwissenschaften

Forschung

31.7.2018

Besondere Anerkennung für exzellente Forschung in den Ingenieurwissenschaften der Technischen Universität München (TUM): Der Europäische Forschungsrat fördert künftig drei Projekte aus den Fakultäten für Informatik und Elektrotechnik und Informationstechnik mit ERC Starting Grants. Die Forschungsvorhaben beschäftigen sich mit Bildverarbeitung, Datensicherheit, und cyber-physikalischen Systemen.

Die Grants des Europäischen Forschungsrats (ERC) gehören zu den wichtigsten Möglichkeiten der Forschungsförderung in der EU. (Bild: ERC)

Jedes Jahr fördert der Europäische Forschungsrat zukunftsweisende Forschungsprojekte mit den hochdotierten ERC Grants. Diese werden in verschiedenen Kategorien vergeben. Starting Grants richten sich an Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler, die noch am Anfang ihrer Karriere stehen. Sie sind mit bis zu 1,5 Millionen Euro dotiert. Durch die Neuzugänge steigt die Zahl der ERC-Grants an der TUM auf 93.

Prof. Dr. Matthias Nießner (Informatik)

3D-Filme und Computerspiele kommen der Realität heute schon sehr nahe, sind bislang aber äußerst aufwändig zu produzieren. Mit spezieller Konstruktionssoftware, sogenannten CAD-Programmen, entwerfen Grafikerinnen und Grafiker 3D-Objekte in stundenlanger Arbeit am Computer. Wie man den zeitraubenden Prozess automatisieren kann, erforscht Prof. Matthias Nießner in seinem Projekt „Scan2CAD: Learning to Digitize the Real World“. Er will 3D-Scans, die bislang oft stark rauschen, keine Struktur oder gar Löcher haben, CAD-Qualität verleihen. Dafür will er Algorithmen entwickeln, die in Datenbanken ein CAD-Modell suchen, das dem gescannten Objekt ähnlich ist. Nießners Programm soll lernen, wie Menschen ein Objekt in 3D designen, um am Ende zum Beispiel einen Stuhl aus einem Standbild oder einem 2D-Video von allen Seiten zu zeigen. Eine solche Technologie würde die Unterhaltungsindustrie nachhaltig verändern: Man bräuchte keine Fachkenntnisse mehr, um 3D-Filme herstellen zu können. Auch bei chirurgischen Eingriffen und als Bestandteil von Fertigungsstätten für Industrie 4.0 könnte die Technik zum Einsatz kommen.

Matthias Nießner ist Professor für Visual Computing.

Prof. Dr.-Ing. Antonia Wachter-Zeh (Elektrotechnik und Informationstechnik)

In einer zunehmend digitalisierten Welt ist es enorm wichtig, Daten zu schützen – sowohl vor unbefugtem Zugriff als auch vor Fehlern beim Lesen und Speichern. Letztere können große Datenbestände nutzlos machen und etwa zu falschen Forschungsergebnissen führen. Das ERC-geförderte Projekt inCREASE („Coding for Security and DNA Storage“) von Prof. Antonia Wachter-Zeh beschäftigt sich mit beiden Themen. Fortschritte in der Rechner-Entwicklung, insbesondere beim Bau von Quantencomputern, sorgen dafür, dass aktuelle Verschlüsselungsmethoden bald nicht mehr sicher sein könnten. Prof. Wachter-Zeh will mithilfe sogenannter algebraischer Codes neue Verschlüsselungsmethoden entwickeln. Algebraische Codes könnten zudem helfen, Herausforderungen bei einer bislang rein experimentellen Speichermethode zu begegnen: Es ist möglich, Daten in DNA abzulegen und wieder auszulesen. Dabei treten allerdings häufig Lese- und Schreibfehler auf. Antonia Wachter-Zeh will mithilfe der gewonnenen Erkenntnisse zu algebraischen Codes Verfahren zur Korrektur dieser Fehler entwickeln.

Antonia Wachter-Zeh ist Professorin für Codierung für Kommunikation und Datenspeicherung.

Prof. Dr. Majid Zamani (Elektrotechnik und Informationstechnik)

Heute gibt es eine Vielzahl sogenannter cyber-physikalischer Systeme. Diese beinhalten zahlreiche Sensoren und Antriebselemente, die von Software gesteuert werden. Während manche Alltagsgegenstände sind, haben andere sicherheitskritische Funktion – man denke an selbstfahrende Autos, Stromnetzwerke oder intelligente Ampeln. Bei solchen Systemen können auch kleine Softwarefehler katastrophale Folgen haben. Mit seinem Projekt AutoCPS (Automated Synthesis of Cyber-Physical Systems) will Prof. Majid Zamani eine neue Methode zum Design von cyber-physikalischen Systemen entwickeln. Mit dieser wäre ein mathematischer Beweis möglich, dass der Steuerungscode fehlerfrei ist. Solche formalen Beweise gibt es bereits in Designmethoden der theoretischen Informatik. Diese sind aber für die komplexen Problemstellungen in cyber-physischen Systemen nicht geeignet. Klassische Designverfahren aus der Regelungstechnik stoßen aus anderen Gründen an ihre Grenzen. Die neue Methode, die Prof. Zamani entwickeln will, würde unter anderem Herstellern zugutekommen, indem sie langwierige und kostspielige Test- und Validierungsprozesse überflüssig machen würde.

Majid Zamani ist Professor für Hybride Kontrollsysteme.