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06/17/2026 13:17

KI-Einsatz für optimales Zähneputzen und smarte Orchestrierung eines 5G-Kernnetzwerks

Claudia Staat Kommunikation
Frankfurt University of Applied Sciences

    Abschlussarbeiten von Martin Komarnicki und Kirankumar Athirala mit Friedrich-Dessauer-Preis 2026 des VDE Rhein-Main ausgezeichnet

    Den Friedrich-Dessauer-Preis 2026 des VDE Rhein-Main (Verband der Elektrotechnik Elektronik Informationstechnik) haben Martin Komarnicki und Kirankumar Athirala, beide Absolventen der Frankfurt University of Applied Sciences (Frankfurt UAS), erhalten. Beide erhalten ein Preisgeld von jeweils 500 Euro.

    Kirankumar Athirala, Absolvent der Lehreinheit Elektrotechnik, wurde für seine Master-Arbeit zu „5G Core Network ML-based Management and Orchestration” (ML-basierte Verwaltung und Orchestrierung des 5G-Kernnetzes) ausgezeichnet. Er erhielt den Preis im Rahmen der Absolvent*innenfeier der Lehreinheit Elektrotechnik am 12. Juni 2026 aus den Händen von Prof. Dr.-Ing. Sven Kuhn, Studiengangsleiter Elektro- und Informationstechnik (EIT) und Vertrauensdozent des VDE an der Frankfurt UAS.

    Martin Komarnicki, Absolvent der Informatik, erhält die Auszeichnung für seine Bachelor-Arbeit „Intelligente Bewegungsanalyse zur Optimierung der Zahnhygiene: Eine auf Künstlicher Intelligenz basierende Anwendung zur Erfassung von Hand- und Gesichtspunkten”. Die Preisverleihung an ihn findet im Rahmen der Absolvent*innenfeier der Lehreinheit Informatik im September 2026 statt.

    KI-Einsatz zur Optimierung der Zahnhygiene

    Besonders bei Patient*innen mit eingeschränkter manueller Geschicklichkeit oder neurologischen Erkrankungen gestaltet sich die gründliche Zahnpflege oft schwierig. Dennoch ist eine konsequente Zahnhygiene sehr wichtig. Durch moderne Technologien kann das Zähneputzen optimiert werden. Eine Anwendung zur Unterstützung und Analyse des Zähneputzens bildete den Rahmen für die Bachelor-Arbeit von Martin Komarnicki.

    In seiner Bachelor-Arbeit entwickelt er eine KI-gestützte Anwendung, die Bewegungen von Hand und Gesicht beim Zähneputzen analysiert und so zu einer besseren Zahnhygiene beitragen kann. Grundlage der Arbeit sind moderne Verfahren des maschinellen Lernens (ML, engl. Machine Learning) und der Bildverarbeitung. Komarnicki untersuchte verschiedene KI-Modelle daraufhin, wie zuverlässig sie Hände, Gesichter und deren Bewegungen erkennen können. Dafür erstellte er einen eigenen Bilddatensatz und verglich die Modelle hinsichtlich Genauigkeit und Rechenaufwand. Zusätzlich prüfte er, wie sich die Ergebnisse durch verbesserte Bildverarbeitung weiter optimieren lassen.

    „Der technische Anspruch der Arbeit ist als hoch zu bezeichnen. Das Themenfeld des maschinellen Lernens und fortgeschrittener Bilderkennungsmethoden zeichnet sich nicht nur durch seine ausgesprochene Aktualität innerhalb des Forschungsgebiets der Künstlichen Intelligenz, sondern auch durch seine Komplexität in ingenieurwissenschaftlicher Hinsicht aus”, erläutert Prof. Dr. Thomas Gabel, Professor für Informatik und Mathematik, der die Arbeit betreute. Zudem zeige die Arbeit, welches Potenzial intelligente Technologien für die Unterstützung im Alltag bieten.

    ML-basierte Verwaltung und Orchestrierung des 5G-Kernnetzes

    Mit 5G-Technologie können Daten extrem schnell und zuverlässig übertragen werden – fast ohne Verzögerung. Das ist wichtig für moderne Anwendungen wie selbstfahrende Autos, vernetzte Städte oder Augmented Reality (AR). Allerdings stellt das 5G-Netz hohe Anforderungen an das Management der Ressourcen im Netzwerk. Bisherige Systeme arbeiten oft mit festen Regeln: Sie reagieren erst dann, wenn bestimmte Grenzwerte (z. B. für CPU-Auslastung) überschritten werden. Das ist problematisch, weil es entweder zu Engpässen kommen kann (zu wenig Ressourcen) oder zu Verschwendung (zu viele ungenutzte Ressourcen).

    Die Master-Arbeit von Kirankumar Athirala zielt darauf ab, ein intelligenteres 5G-Kernnetz zu entwickeln, das sich flexibel und automatisch anpassen kann. Es nutzt Vorhersagen (basierend auf maschinellem Lernen), um zu erkennen, wie stark die Systeme in naher Zukunft belastet sein werden. So können Ressourcen frühzeitig angepasst werden, bevor Probleme entstehen.
    Machine Learning ist ein Teilbereich der Künstlichen Intelligenz (KI). Dabei lernen Computer, aus Daten Muster zu erkennen und Vorhersagen zu treffen. Im konkreten Kontext der Master-Thesis nutzt das System lernende Algorithmen, um das 5G-Netzwerk smarter und vorausschauend zu steuern.

    Technisch wurde das System mit Kubernetes umgesetzt, einer Plattform zur Orchestrierung von containerisierten Anwendungen. Sie automatisiert die Bereitstellung, Skalierung und Verwaltung von Anwendungen. Dabei werden die einzelnen Netzwerkfunktionen in kleinen Einheiten, sogenannten Containern betrieben, die sich einfach starten, stoppen oder vergrößern lassen. Zusätzlich wurden spezielle automatische Skalierungsmechanismen entwickelt, die auf den Vorhersagen basieren und das Netzwerk laufend optimieren.

    „Die Arbeit von Kirankumar Athirala ist sehr anspruchsvoll. Sie zeichnet sich durch eine komplexe und umfangreiche Thematik, eine sehr gut verständliche und logisch aufgebaute Dokumentation und eine sehr gute Herausarbeitung resultierender Forschungsfragen aus”, lobt der Betreuer der Master-Thesis Prof. Dr. Armin Lehmann, stellvertretender Leiter der Forschungsgruppe für Telekommunikationsnetze und Leiter des Master-Studiengangs Information Technology (IT). Die Ergebnisse lassen sich zudem durch einen voll funktionsfähigen Prototyp evaluieren.

    Praktischer Nutzen auch für Fußball-Fans

    Der praktische Nutzen lässt sich – passend zur Fußball-Weltmeisterschaft – so erklären: Bei einem großen Fußballspiel nutzen zehntausende Menschen gleichzeitig ihre Smartphones für Livestreams, Social Media oder Navigation. Ohne eine intelligente Steuerung merkt das Netzwerk zu spät, dass die Belastung steigt. Die Folge: langsames Internet oder Verbindungsabbrüche (und frustrierte Fans). Mit dem entwickelten System erkennt das Netzwerk schon im Voraus, dass die Nutzung steigen wird (z. B. kurz vor Anpfiff) und stellt automatisch mehr Rechenleistung bereit, damit alles stabil läuft.

    Zum Friedrich-Dessauer-Preis

    Der VDE Rhein-Main vergibt den Preis einmal pro Jahr für die besten Abschlussarbeiten an mehreren Hochschulen in Hessen in den Bereichen Elektrotechnik, Elektronik und Informationstechnik. Damit sollen hervorragende Leistungen auf technisch-wissenschaftlichem Gebiet anerkannt, der Nachwuchs motiviert und ein Zeichen für die gesellschaftliche Bedeutung von Ingenieur*innen und deren Arbeit gesetzt werden.
    Namensgeber des Preises ist der deutsche Biophysiker Friedrich Dessauer (1881-1963), der sich mit der Erforschung radioaktiver Strahlen mit besonderem Fokus auf der Anwendbarkeit in der Medizintechnik befasste.

    Der VDE und der VDE Rhein-Main e.V.
    Preise und Ehrungen sind ein wichtiger Bestandteil der Innovations- und Nachwuchsförderung des VDE, des Verbands der Elektrotechnik Elektronik Informationstechnik e.V., einem der großen technisch-wissenschaftlichen Verbände Europas mit rund 30.000 Mitgliedern. Der VDE Rhein-Main ist mit rund 2.500 Mitgliedern einer der größten VDE-Bezirksvereine. Dazu zählen Ingenieur*innen, Techniker*innen und Studierende sowie Unternehmen aus der Elektro- und Informationstechnik und verwandten Branchen. Mehr unter: https://www.vde-rhein-main.de

    Informationen zum Studienangebot am Fachbereich Informatik und Ingenieurwissenschaften:
    https://www.frankfurt-university.de/studienangebot-im-fb2


    Contact for scientific information:

    Frankfurt University of Applied Sciences, Fachbereich 2: Informatik und Ingenieurwissenschaften, Prof. Dr. Armin Lehmann, Telefon: +49 69 1533-3610, E-Mail: armin.lehmann@fra-uas.de | Prof. Dr. Thomas Gabel, Telefon: +49 69 1533-2538, E-Mail: tgabel@fra-uas.de


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    Kirankumar Athirala (r.) erhält für seine hervorragende Master-Arbeit den Friedrich-Dessauer-Preis 2026 des VDE Rhein-Main. Die Auszeichnung überreichte VDE-Vertrauensdozent Prof. Dr.-Ing. Sven Kuhn.
    Kirankumar Athirala (r.) erhält für seine hervorragende Master-Arbeit den Friedrich-Dessauer-Preis 2 ...
    Source: Benedikt Bieber
    Copyright: Frankfurt UAS


    Criteria of this press release:
    Journalists, all interested persons
    Electrical engineering, Information technology
    regional
    Contests / awards, Studies and teaching
    German


     

    Kirankumar Athirala (r.) erhält für seine hervorragende Master-Arbeit den Friedrich-Dessauer-Preis 2026 des VDE Rhein-Main. Die Auszeichnung überreichte VDE-Vertrauensdozent Prof. Dr.-Ing. Sven Kuhn.


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