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Die Herbst-Ausgabe des Siemens-Forschungsmagazins "Pictures of the Future" beschäftigt sich mit den Themen Lebensqualität in Städten, lernende Maschinen und ressourcenschonendes Wachstum. Im ersten Schwerpunkt erläutert das Magazin, welche Maßnahmen nötig sind, um Städte wie beispielsweise in Afrika, Asien, Europa und Lateinamerika nachhaltig und lebenswert zu gestalten. Im zweiten Schwerpunkt geht das Magazin der Frage nach, wie Maschinen lernen und wie lernende Systeme in einer immer komplexer werdenden Welt helfen können. Ihre Einsatzgebiete umfassen das Gesundheitssystem, die Energieversorgung, aber auch Verkehrs- und Sicherheitstechnik. Ebenso im Blickpunkt: ressourcenschonendes Wachstum. In diesem Schwerpunkt beschäftigt sich Pictures of the Future mit technischen Lösungen, die helfen, Nachfrage, Angebot und Umweltschutz im Einklang zu halten. Das reicht von intelligentem Produktdesign und Material- sowie Energieeffizienz in der Industrie bis zu Lösungen für Demontage und Recycling. Interviews wie mit Joan Clos, Leiter von UN-HABITAT, Tomaso Poggio, MIT-Forscher, und Mathis Wackernagel, Erfinder des ökologischen Fußabdrucks, ergänzen das Heft ebenso wie Gespräche mit Pablo Vaggione, Experte für nachhaltige Stadtentwicklung, Bernhard Schölkopf, Direktor des neuen Max-Planck-Instituts für intelligente Systeme, und Carlos Tadeu da Costa Fraga, Leiter des Forschungs- und Entwicklungszentrums von Petrobras. Das Heft kann kostenlos im Web bestellt werden.
Lebensqualität in Städten
Schon heute leben etwa 3,5 Milliarden Menschen in Städten, 2030 sollen es bereits knapp fünf Milliarden sein. Zudem wird in den 600 größten Metropolen rund die Hälfte der globalen Wirtschaftsleistung erbracht, mit zunehmender Tendenz. Um sich den Herausforderungen, die das Wachstum urbaner Regionen mit sich bringt, stellen zu können, arbeiten Wissenschaftler und Stadtplaner an neuen Konzepten und technischen Lösungen. So sollen künftige Ballungsräume ihren Bewohnern kurze Wege und mithilfe neuer Gebäude und Kommunikationstechnologien angenehme Arbeits- sowie Lebensbedingungen ermöglichen. Auch nachhaltigere Mobilitätskonzepte sind gefragt. Die Vision: Intelligente Systeme sollen unterschiedlichste Verkehrsmittel miteinander verbinden, um die Mobilität effizienter und umweltfreundlicher zu gestalten. Ebenfalls von Bedeutung sind Assistenzsysteme, die es Senioren in Zukunft ermöglichen könnten, auch im hohen Alter noch ein selbstbestimmtes Leben zu führen.
Wie Maschinen lernen
Lernenden Maschinen gehört die Zukunft: Systeme im Gesundheitswesen, in der Industrie, bei Energieversorgern und Stadtverwaltungen produzieren eine gewaltige Datenflut, die immer komplexer wird. Damit sie angesichts der stetig steigenden und wechselnden Anforderungen ihre Aufgaben erfüllen können und schnell die richtigen Antworten parat haben, müssen Maschinen künftig aus ihren Erfahrungen selbstständig lernen. Forscher sehen hier grenzenlose Möglichkeiten. So können Software-Systeme anhand von Bildern aus dem Körperinneren und von Zellstrukturen daraufhin trainiert werden, die Umrisse von Organen zu identifizieren und die Krebsstadien von Zellen zu erkennen. Zudem birgt in diesem Zusammenhang das Prinzip der maschinellen Zeichenerkennung, das den internationalen Postverkehr bereits revolutionierte, weitere Potenziale: Künftige Anwendungen reichen von der Verkehrs- und Sicherheitstechnik bis zu Sicherheitscodes bei Gefahrenguttransporten. Ein weiterer Aspekt: maschinelles Sehen. Videosysteme könnten in Zukunft nicht nur digitale Modelle der sichtbaren Welt schaffen, sondern auch eigenständig interpretieren, etwa um Gefahren zu erkennen. Forscher haben außerdem mathematische Grundlagen für Dutzende industrielle Prognosesysteme geschaffen. Diese können auch komplexe Einsatzgebiete wie die Vorhersage von Rohstoffpreisen oder die Prognose der Leistung von Windparks und Gasturbinen beherrschen – weit besser als konventionelle Systeme.
Schonendes Wachstum
Diese Woche erreichte die Erdbevölkerung die Zahl von sieben Milliarden. Sie wächst pro Jahr um die Zahl der Einwohner von Deutschland: Bis 2030 wird sie um rund 1,4 Milliarden Menschen zunehmen – und mit ihr die Nachfrage nach Energie, Konsumprodukten oder Wasser. Dabei sind schon heute die Auswirkungen knapper Ressourcen zu spüren, wie die Preisentwicklungen für Rohöl, Gas oder Metalle belegen. Gleichzeitig wird einer der wichtigsten Rohstoffe rar, das Trinkwasser. Daher ist ressourcenschonendes Wachstum das Gebot der Stunde. Es müssen Lösungen entwickelt werden, die Wirtschaftswachstum bei gleichzeitig geringerem Ressourcenverbrauch ermöglichen. Das umfasst Umweltrichtlinien, an denen sich Entwickler orientieren müssen, Prüfverfahren wie die Eco-Care-Matrix, die Materialeffizienz bei Haushaltsgeräten, Programme für Lieferanten, die helfen ihre Prozesse zu optimieren und auch Energie einzusparen sowie Lösungen für Demontage und Recycling.
Link zu "Pictures of the Future": http://www.siemens.com/innovation/de/publikationen/pof_herbst_2011.htm
http://www.siemens.de/innovationnews
Criteria of this press release:
Journalists
Electrical engineering, Energy, Environment / ecology, Traffic / transport
transregional, national
Transfer of Science or Research
German
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