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Acht Millionen Euro für Visual Computing

Nr. 039 vom 22. Mai 2015

Neuer transregionaler Sonderforschungsbereich an den Unis Stuttgart und Konstanz

Die Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) hat in ihrer Sitzung vom 21. Mai 2015 die Einrichtung eines neuen transregionalen Sonderforschungsbereiches (SFB/Transregio) an den Universitäten Stuttgart und Konstanz bewilligt. Der neue SFB/Transregio 161 „Quantitative Methods for Visual Computing“ befasst sich mit der computergestützten Verarbeitung und Darstellung von Bildinformationen mit dem Ziel, die Qualität und Anwendbarkeit von Daten und Bildern mess- und bestimmbar zu machen. Das Verbundprojekt wird von den Universitäten Stuttgart und Konstanz getragen, Sprecher ist Prof. Daniel Weiskopf vom Visualisierungsinstitut der Universität Stuttgart. Auch das Max-Planck-Institut für biologische Kybernetik in Tübingen ist in die geplanten Aktivitäten eingebunden. Die DFG unterstützt die Forschung zunächst für vier Jahre mit rund acht Millionen Euro. Darüber hinaus ist ein Wissenschaftler der Universität Stuttgart an dem neuen Sonderforschungsbereich Wellenphänomene: Analysis und Numerik (Sprecherhochschule Karlsruher Institut für Technologie, KIT) beteiligt.

Die Qualität und Anwendbarkeit von Bildinformationen sollen mess- und bestimmbar werden. Dazu werden unter anderem Erkenntnisse aus Eye-Tracking-Studien in neue Methoden und Anwendungen einfließen. (Foto: Universität Stuttgart, VISUS).

„Die Einwerbung des neuen Sonderforschungsbereiches unterstreicht die besondere Ausrichtung der Informatik an der Universität Stuttgart, die ein breites Spektrum an Kompetenzen rund um die Erfassung, Verarbeitung, Analyse und Darstellung visueller Informationen unter einem Dach vereint“, erklärt der Rektor der Universität Stuttgart, Prof. Wolfram Ressel. „Insbesondere das Visualisierungsinstitut als zentrale universitäre Forschungseinrichtung ist deutschlandweit einzigartig und verdeutlicht unsere herausragende Expertise.“

Der SFB/Transregio 161 befasst sich mit Visual Computing, also der computergestützten Verarbeitung und Darstellung von Bildinformationen. Dahinter verbergen sich zahlreiche Anwendungen aus Forschung und Industrie sowie dem privaten Umfeld, etwa die Visualisierung von Messdaten oder Simulationen, virtuelle Landkarten und Rundfahrten oder computergenerierte Filmszenen. „ Informatiker verschiedener Fachbereiche entwickeln zusammen mit Ingenieuren und Psychologen neue Techniken, um die Darstellung und den Umgang mit stetig wachsenden Datenmengen zu vereinfachen und die Qualität computergenerierter Bilder weiter zu erhöhen“, sagt Prof. Daniel Weiskopf, Sprecher des neuen Forschungsverbundes. „Bislang wird jedoch die Quantifizierbarkeit von Visual-Computing-Methoden häufig vernachlässigt. Dieser Herausforderung wollen wir uns stellen.“

Ziel der rund 40 Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler des neuen Verbundprojektes ist es, die Qualität und Genauigkeit bestehender und neuer Visual-Computing-Methoden mess- und bestimmbar zu machen und auf die Bedürfnisse unterschiedlicher Anwendungen und Nutzer abzustimmen. „Wir werden Studien und Messungen durchführen, Visualisierungen prüfen und Interaktionsmöglichkeiten untersuchen“, erläutert Prof. Oliver Deussen von der Universität Konstanz. „Auf dieser Basis sollen vorhandene Techniken und Algorithmen optimiert und weiterentwickelt werden.“

Die Forscherteams konzentrieren sich beispielsweise auf die Wirkung von virtuellen Umgebungen und Städtemodellen auf den Mensch, die Erfassung und Darstellung dreidimensionaler Daten von realen Szenen oder aus Simulationen und auf neue Technologien wie Brain-Computer-Interfaces. Enthält die Darstellung alle wichtigen Informationen? Wie anstrengend ist es für einen Mensch, diese zu erfassen? Welchen Mehrwert bieten neue Interaktionsmöglichkeiten? Diese und ähnliche Fragen sollen die anstehenden Forschungsaktivitäten beantworten, um eine übergreifende quantitative Grundlage zu schaffen und den Fortschritt in diesem Bereich voranzutreiben.

Die von der DFG geförderten Sonderforschungsbereiche sind auf die Dauer von bis zu zwölf Jahren angelegte Forschungseinrichtungen einer Universität. Ein SFB/Transregio erstreckt sich dabei auf mehrere Forschungsstandorte. An der Universität Stuttgart agierten bisher insgesamt sechs Sonderforschungsbereiche, drei davon in Kooperation mit externen Verbundpartnern. Die Universität Konstanz hatte bislang zwei Sonderforschungsbereiche. Der SFB/Transregio 161 „Quantitative Methods for Visual Computing“ wird seine Forschungsarbeit zum 1. Juli aufnehmen.

Des Weiteren ist Prof. Guido Schneider vom Institut für Analysis, Dynamik und Modellierung der Universität Stuttgart an zwei Teilprojekten des neuen Sonderforschungsbereichs "Wellenphänomene: Analysis und Numerik" (Sprecherhochschule Karlsruher Institut für Technologie, KIT) mit beteiligt. Das Ziel dieses Sonderforschungsbereichs besteht darin, die Ausbreitung von Wellen unter realitätsnahen Bedingungen analytisch zu verstehen, sie numerisch zu simulieren und letztendlich auch zu steuern. Der grundlegende methodische Ansatz besteht in der Verflechtung von mathematischer Analysis und Numerik.

Im Mittelpunkt des Beitrags von Prof. Schneider steht dabei die Approximation durch Amplitudengleichungen. Diese findet ihre Anwendung bei Wasserwellen oder der Nichtlinearen Optik und wird dann eingesetzt, wenn durch den Multiskalencharakter der betrachteten Probleme eine direkte numerische Simulation unmöglich ist. Im Projekt A8 ,,Failure of amplitude equations'' soll langfristig ein Katalog für das Versagen von solchen Näherungsverfahren  aufgestellt werden. Im Projekt B1 ,,Klein-Gordon-Zakharov systems in high-frequency regimes'', das gemeinsam mit Juniorprofessorin Katherina Schratz vom KIT bearbeitet wird, geht es darum, mittels der Methode der Amplitudengleichungen effektive numerische Verfahren zur Behandlung von Multiskalenproblemen zu entwickeln.

 

  

Kontakt

Prof. Daniel Weiskopf, Universität Stuttgart, Visualisierungsinstitut der Universität Stuttgart, Tel. 0711/685-88602, E-Mail: daniel.weiskopf (at) visus.uni-stuttgart.de

Prof. Oliver Deussen, Universität Konstanz, Fachbereich Informatik und Informationswissenschaften, Tel. 07531/88-2778, E-Mail: oliver.deussen (at) uni-konstanz.de

Andrea Mayer-Grenu, Universität Stuttgart, Abt. Hochschulkommunikation, Tel. 0711/685-82176,
E-Mail: andrea.mayer-grenu (at) hkom.uni-stuttgart.de


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