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05/13/2004 14:33

CI-Controller für optimale Regelgüte bei nichtlinearen Prozessen

Dipl.-Soz.Wiss. Birgit Geile-Hänßel Hochschulkommunikation
Fachhochschule Südwestfalen

    Hochschullehrer der FH Südwestfalen stellen Forschungsprojekte bei Leistungsschau der NRW-Fachhochschulen vor

    CI, also Computational Intelligence oder numerische Intelligenz, ist der Oberbegriff für informationstechnische Methoden zur Handhabung von Wissen und Lernmethoden ähnlich dem menschlichen Gehirn. Damit ist es möglich, unscharfe, unsichere oder auch unvollständige Daten automatisch zu verarbeiten. Automatisierungssysteme werden nicht programmiert, sondern trainiert und Expertenwissen kann in Regelwerken umgangsprachlich abgelegt werden. Prozesse und damit auch Herstellkosten und Qualität, werden evolutionär optimiert. Weitere Oberbegriffe sind Bionik, ein Kunstwort, zusammengesetzt aus den Begriffen Biologie und Technik, oder Softcomputing, wie CI in den USA bezeichnet wird.

    Wie mit CI auch die Regelung von industriellen Prozessen erfolgreich realisiert werden kann, erfuhren die Besucher aus Industrie, Verwaltung und Wissenschaft auf dem 1. Forschungsforum TRAFO in Düsseldorf von Prof. Dipl.-Ing.Dipl.-Ing. Ulrich Lehmann, Prof. Dr. Hermann Johannes und Gastprofessor Dr. Yanbin Fan von der chinesischen Foshan Universität.

    Die Iserlohner Hochschullehrer aus dem Fachbereich Informatik und Naturwissenschaften präsentierten dort das anwendungsorientierte Forschungsprojekt "CI-Controller", das gemeinsam mit Prof. Dr. Jörg Krone vom Computational Intelligence and Control Labor (CIC.Lab) der Hochschule und in Kooperation mit den Fachhochschulen in Gummersbach, Bielefeld, Bochum und Köln durchgeführt wurde. An dem Projekt haben insgesamt sechs Diplomanden und drei wissenschaftliche Mitarbeiter gearbeitet.

    Das TRAFO- Forum wurde vom Wissenschaftsministerium und der Arbeitsgemeinschaft industrieller Forschungsvereinigungen "Otto von Guericke" (AIF) in der Düsseldorfer Fachhochschule veranstaltet. 13 NRW-Fachhochschulen stellten dort ihre aktuellen Forschungsergebnisse in einer Ausstellung interessierten Unternehmen vor. Alle Forschungsprojekte werden im Rahmen des Förderprogramms "Transferorientierte Forschung an Fachhochschulen in Nordrhein-Westfalen (TRAFO)" vom Wissenschaftsministerium finanziell gefördert. Die Veranstaltung wurde von Ministerin Hannelore Kraft eröffnet, die insbesondere den Beitrag der Fachhochschulen für den Wissenstransfer mit der Wirtschaft betonte: " Wir stellen nicht ohne Grund bis 2006 rund 14 Millionen Euro für TRAFO bereit. Fachhochschulen leisten einen wichtigen Beitrag zur Lösung praxisbezogener Problemstellungen und sind Partner für die regionalen Unternehmen. Dies unterstütze ich vehement, denn wir müssen möglichst viele Brücken bauen, um Wissenschaftler und Unternehmen zusammen zu bringen. Dies ist einer der Zukunftsschlüssel für die Innovationsfähigkeit unseres Landes", sagte die Ministerin unter dem Beifall der Vertreter der mittelständischen Wirtschaft.

    Im Rahmen des Forschungsprojektes von Prof. Lehmann wurde der Prototyp eines CI-Reglers entwickelt. Dieser Regler kann sich ohne Expertenwissen an Regelstrecken anpassen und auch bei nichtlinearen und zeitvarianten Regelstrecken ständig auf die optimale Regelgüte einstellen. Standard-Software zur Reglerentwicklung und Simulation wird in Verbindung mit Eigenentwicklungen eingesetzt, um den CI-Regler an einem Streckenmodell im Prozessrechner evolutionär zu optimieren und durch ein künstliches Neuronales Netz, das mit Strecken- und Reglerparameter trainiert werden kann, in kürzester Zeit an veränderte Arbeitspunkte des technischen Prozesses zu adaptieren. Der CI-Regler verhält sich für den zu regelnden Prozess wie ein menschlicher Experte, der mit zunehmender Erfahrung immer besser die vorgegebenen Ziel erfüllt. Getestet wurden Anwendungen aus den Bereichen Computer Vision, Antriebs- und Verfahrenstechnik. Das Projekt wird in Kooperation mit mittelständischen Unternehmen durchgeführt, die auch in Düsseldorf vertreten waren und der Ministerin die Bedeutung und den Nutzen der Forschungsergebnisse für die mittelständische Industrie erläuterten, "Die Fachhochschule Südwestfalen", so die Vertriebsleiterin der Hagener Firma Vollmer GmbH, Dipl.-Ing. Elke Roller, "sei mit ihren Projekten auf dem richtigen Weg".

    Zum ebenfalls präsentierten Forschungsprojekt "Wissensmanagement" von Prof. Dr. Hermann Johannes vom Fachbereich Technische Betriebswirtschaft bemerkte die Ministerin: "Das kann ich auch für mein Ministerium gut gebrauchen".

    Die FH-Projekte sind Bestandteil des Forschungsverbundes "Computational Intelligence for Industry (COIN)". Zu diesem Forschungsverbund haben sich verschiedene Forschungsschwerpunkte, so auch Fuzzy-Technologien aus Iserlohn, und Forschungsverbünde aus NRW gemeinsam mit Hochschullehrern aus mehreren NRW-Fachhochschulen unter der Leitung von Prof. Michael Bongards von der FH Köln zusammengeschlossen. Ziel von COIN ist es, der Industrie in NRW, besonders dem Mittelstand, auf dem Gebiet der Automatisierungstechnik durch die Anwendung von CI, Innovationen zur Steigerung der Wettbewerbsfähigkeit zu erschließen.

    An der Fachhochschule Südwestfalen werden alle Aktivitäten zu diesen Thema demnächst in einer Kompetenzplattform "Computational Intelligence and Computer Vision" zusammengefasst. Alle Standorte der Hochschule sind daran beteiligt. Warum? 30% des menschlichen Gehirns beschäftigt sich mit der Verarbeitung, Erkennung und Reaktion von und auf Bildern. Intelligenz und Sehsystem gehören natürlich zusammen. CI ermöglicht es, Fähigkeiten des menschlichen Gehirns in Computern nachzubilden. Die Bildverarbeitung liefert das Sehsystem. "Noch haben wir die Komplexität des Neuronalen Netzes des Menschen nicht erreicht", so Prof. Lehmann, "aber nach dem sogenannten Moor'schen Gesetz (nach Gordon Moore, ehemals Vorstandsmitglied von Intel), das bis etwa 2020 gilt und die permanente Leistungssteigerung von Computern beschreibt, sind wir nur noch wenige Zehnerpotenzen davon entfernt".

    Weitere Infos unter: www-in.fh-swf.de/fb-in/index.html und www.coin-forschung.de


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    Deutsch-Chinesische Kommunikation auf dem Stand der FH-Südwestfalen: Wissenschaftsministerin Hannelore Kraft im Gespräch mit Prof. Dr. Yanbin Fan, Gastprofessor der Fachhochschule aus China
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    Die Funktionsweise des CI-Reglers erfuhr Wissenschaftsministerin Hannelore Kraft von Prof. Lehmann, rechts die Vertriebsleiterin der kooperierenden Firma Vollmer, Dipl.-Ing. Elke Roller
    Die Funktionsweise des CI-Reglers erfuhr Wissenschaftsministerin Hannelore Kraft von Prof. Lehmann, ...

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    Criteria of this press release:
    Information technology
    regional
    Miscellaneous scientific news/publications, Research projects
    German


     

    Deutsch-Chinesische Kommunikation auf dem Stand der FH-Südwestfalen: Wissenschaftsministerin Hannelore Kraft im Gespräch mit Prof. Dr. Yanbin Fan, Gastprofessor der Fachhochschule aus China


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    Die Funktionsweise des CI-Reglers erfuhr Wissenschaftsministerin Hannelore Kraft von Prof. Lehmann, rechts die Vertriebsleiterin der kooperierenden Firma Vollmer, Dipl.-Ing. Elke Roller


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