Der zunehmende Einsatz von KI-Komponenten in Fahrzeugen und im Verkehr führt uns auf einen Weg, bei dem der Computer Entscheidungen trifft und wir Menschen der KI blind vertrauen und mit diesen Entscheidungen leben müssen. Erklärbare KI wird immer mehr zu einem Bereich von großem Interesse für verschiedene Nutzergruppen, beispielsweise Bürger, die den von ihnen genutzten Systemen vertrauen wollen, juristische Personen, die für die Haftung und Rechenschaftspflicht verantwortlich sind, und Forscher, die die Grenzen der KI verstehen und die Modelle verbessern wollen. Das Ziel von AITHENA ist die Erforschung und Entwicklung von Methoden zum Schaffen von Transparenz und Interpretierbarkeit von KI-Modellen für den Einsatz in CCAM-Lösungen. 

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Im Rahmen des Projektes konzipieren, entwickeln und evaluieren wir KI-Algorithmen für die teilautomatisierte Schadbefundung von Güterwagen in der Zugbildung. Das Ziel besteht darin, den aktuellen Stand der Technik im Bereich der Nutzung von künstlicher Intelligenz für die Lokalisierung und Klassifizierung von Fehlern in Bilddaten einzubringen, etablierte Methoden aus dem akademischen Umfeld für den vorliegenden Anwendungsfall zu adaptieren und zu erweitern.

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Zentrales Ziel des CC5G.NRW ist es dazu beizutragen, NRW zum Leitmarkt für 5G zu entwickeln. Im Fokus stehen neue Lösungen für Unternehmen und Kommunen in der Anwendung von 5G sowie die Erforschung sozial-gesellschaftlicher Fragestellungen zu Sicherheit, sozialer Inklusion und Nachhaltigkeit. Dabei werden Innovationspotenziale – und hemnisse identifiziert, systemische Kompetenzen auf- und ausgebaut sowie Potenziale von 5G zugänglich gemacht.

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Das DACE – Datenkompetenzzentrum für Circular Economy (CE) Daten erforscht die notwendigen Kompetenzen zur Erhebung, Auswertung und Nutzung von CE-Daten durch die Wissenschaft und für die CE. Das Ziel liegt darauf, insbesondere Forschende im Umgang mit CE-Daten zu befähigen und Akteure*innen der datengetriebenen CE zu vernetzen.

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Das Ziel des Projektes ist die Erhöhung der Resilienz von kritischen Infrastrukturen im Gesundheitssektor, am Beispiel des Malteser-Verbundes sowie die Schaffung einer nachhaltigen Sicherheitskultur. Hierzu werden ganzheitliche Informationssicherheitskonzepte entwickelt, welche technische, organisatorische und personalentwickelnde Maßnahmen integrieren. 

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Im Rahmen von DigiData wird das TMDT eine neue Form des interdisziplinären Wissens- und Methodentransfers innerhalb der Hochschulen erforschen und etablieren. Ausgehend von den Personen, die Digitalisierung, Data Science und auch Künstliche Intelligenz vorantreiben, zielt das Projekt auf einen horizontalen und inneruniversitären Transfer zu Personen aus anderen Disziplinen, die die Errungenschaften dieser Bereiche noch nicht in vollem Umfang nutzen.

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Automatisierte Erweiterung des Digitalen Zwillings der Stadt Wuppertal durch visuelle Daten unter Einsatz semantischer Technologien

Der Digitale Zwilling dient als Grundlage zur digitalen Erfassung von im kommunalen Umfeld erhobenen Daten und soll in Zukunft in der Simulation und Planung von Entwicklungen im Raum Wuppertal genutzt werden.

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Das Projekt Flex4Green hat zum Ziel, die streng reglementierten Arbeitsprozesse in der Montage von Flugzeugschalen mittels KI automatisiert und dynamisch zu planen. Die KI erlernt mittels Reinforcement Learning und Interaktionen mit einer Simulation, robuste Pläne für fehleranfällige Produktionssequenzen zu erstellen und dadurch in der Realität neben Zeit und Geld insbesondere Energie und Ressourcen zu sparen. Damit trägt Flex4Green zu einer umweltfreundlicheren und nachhaltigen Flugzeugproduktion bei.

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Die fortschreitende Digitalisierung und die steigende Nachfrage nach realitätsnahen visuellen Darstellungen haben in den letzten Jahren zu einem verstärkten Interesse an der Nutzung dreidimensionaler (3D) Objekte geführt. Die Fähigkeit, die physische Welt in virtuelle 3D-Modelle zu überführen, bietet ein breites Spektrum an Anwendungsmöglichkeiten in verschiedenen Bereichen.

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Das Ziel des Vorhabens ist die Nutzung von Methoden der KI zur Prävention von Hochwasserschäden für den Objektschutz der lokalen Wirtschaft durch die Entwicklung eines Frühwarnsystems für die zeitliche und georäumliche Vorhersage von Überflutungsereignissen. Das Frühwarnsystem baut auf vorhandenen Informationssystemen des Wupperverbandes auf und nutzt state-of-the-art KI-Methoden zur datengetriebenen Vorhersage von Wasserpegeln und Hochwassergefahren unter Berücksichtigung der aktuellen Wetterlage und sonstigen, mittels Sensorik erfassten, Umweltfaktoren.

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Im Rahmen des BMBF-Programms „Innovationen für die Produktion, Dienstleistung und Arbeit von morgen“ soll das Institute for Technologies and Management of Digital Transformation (TMDT) innerhalb des dreijährigen Projekts die Handwerksbetriebe dazu befähigen, die Potenziale des Internet of Things (IoT) für sich zu erkunden und gewinnbringend einzusetzen.

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Ziel des Projekts ist es, die Konfiguration sowie den Betrieb moderner Abfüllanlagen durch den Einsatz digitaler Technologien und generativer KI-Verfahren zu innovieren. Mithilfe dieser Methoden soll die Generierung von Konfigurationen ohne die Notwendigkeit umfangreicher Simulationen ermöglicht werden. Die trainierten Modelle werden in der Lage sein, Daten aus den Labortests der abzufüllenden Materialien zu nutzen um eine Konfiguration vorzuschlagen, welche nur noch geringe Anpassungen durch das Bedienpersonal für einen optimalen Abfüllprozess benötigt. Diese Modelle werden mittels Continual Learning in der Lage sein, sich den Bedingungen des Prozesses anzupassen und kontinuierlich weiter zu lernen.

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Das Projekt „Gesundes Tal“ verfolgt das Ziel, die Gesundheitsprävention in Wuppertal durch digitale und individuell zugeschnittene Angebote maßgeblich zu verbessern. Im Fokus steht dabei die digitale Bereitstellung von Gesundheitsinformationen und -angeboten, um die Eigenverantwortung der Bürger*innen für ihre Gesundheit zu stärken und so Krankheiten vorzubeugen. Damit leistet das Projekt einen wichtigen Beitrag zur Förderung der Gesundheit der Wuppertaler Bevölkerung.

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Das Projekt "Künstliche Intelligenz und Bürgerräte (KIB)" widmet sich der Untersuchung digitaler Lösungen – insb. Künstliche Intelligenz (KI) – und deren Bedeutung für die öffentlichen Beteiligung in politischen Prozessen. Bürgerinnen und Bürger engagieren sich zunehmend aktiv in Fragen, die ihren Alltag unmittelbar betreffen, sei es in den Bereichen Energie-, Verkehrs- oder Umweltpolitik. Durch den Einsatz digitaler Werkzeuge soll die Informationsbeschaffung und Meinungsbildung erleichtert sowie die deliberative Wissensproduktion unterstützt werden.

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Der KI-Makerspace an der Bergischen Universität Wuppertal (BUW) ist ein innovatives Konzept, das darauf abzielt, die KI-Kompetenz von Studierenden und Lehrenden systematisch zu fördern. Durch die Verknüpfung von Weiterbildung, Projektbegleitung und Freiraum zur Entwicklung eigener Ideen ermöglicht es eine direkte und effektive Einbindung von KI-Methoden in die Lehre.

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Im Rahmen des hochschulinternen Projektes KoLBi-BK soll eine quantitative und qualitative Profilierung des gewerblich-technischen Unterrichts an Berufskollegs vollzogen werden. Hierbei liegt der Fokus des TMDT auf der Gestaltung von gewerblich-technischen Unterricht mit Virtual Reality. So soll Lehramtsstudierenden die Erstellung von Virtual-Reality-Lehrinhalten vermittelt und die Entwicklung von Unterrichtskonzepten mit Virtual Reality untersucht werden.

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Ein zentrales Ergebnis unserer Forschung ist das PLASMA Framework. PLASMA ist ein Werkzeug zur Erstellung und Bearbeitung semantischer Modelle, das sich vor allem an fachfremde Nutzer richtet. Die erste Version dieser semantischen Modellierungsplattform wurde 2021 von uns vorgestellt und kontinuierlich weiterentwickelt. PLASMA bietet eine einfach zu bedienende grafische Benutzeroberfläche, um die Einstiegshürde für Nutzer ohne Erfahrung mit semantischer Modellierung zu senken.

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Im Rahmen von STOTIC ist das TMDT federführend für die Konzeption, Entwicklung und Evaluation der lernenden Verfahren zur Bewertung der Nachhaltigkeit von konfigurierbaren Lieferketten verantwortlich. Das TMDT leistet insbesondere bei der Modellbildung, unter Berücksichtigung moderner Architekturen neuronaler Netze und deren Anwendbarkeit für die Verarbeitung der Nachhaltigkeitsinformationen, einen Hauptbeitrag.

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Das Ziel des Forschungsvorhabens „TimberConnect“ ist der Aufbau einer IoT-basierten Prozessstruktur zur digitalen und automatisierten Erfassung relevanter Prozessdaten entlang der Lieferkette für Holzbauteile an einem Praxisprojekt zur Förderung des ressourcenschonenden und kreislauffähigen Bauens. Das Projekt zielt dabei insbesondere darauf ab, die unterschiedlichen Akteure der Wertschöpfungskette von Holzbauteilen durch die Entwicklung eines branchenspezifischen digitalen Produktpasses stärker miteinander zu vernetzen. Dieser Produktpass soll teilautomatisiert befüllt werden, um bürokratischen Mehraufwand für zukünftige gesetzliche Regelungen zu vermeiden. Gleichzeitig sollen durchgängige Daten mehr Transparenz und Effizienz schaffen und neue digitale Geschäftsmodelle ermöglichen.

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Ziel des Projekts TOP.KI ist die Entwicklung, Erprobung und Evaluation eines Übersetzungstools, das mit Hilfe künstlicher Intelligenz die Erstellung von Prüfungsfragen in leicht verständlicher Sprache (Leichte Sprache) erleichtert. Bei gleichbleibendem Inhalt und Schwierigkeitsgrad sollen die so erstellten Texte von den Prüflingen besser verstanden werden. Dies soll dazu beitragen, dass die Prüfungsergebnisse in erster Linie das Fach- und Anwendungswissen und nicht die Textverständniskompetenz der Auszubildenden widerspiegeln.

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Die anstehende Verkehrswende konfrontiert die Automobilzulieferindustrie mit umfassenden Transformationsanforderungen. Antworten für die Bergische Region erarbeitet das Projekt TrAIBeR.NRW. Das vom TMDT/SiKom geleitete Projekt entstand auf gemeinsame Initiative der regionalen IG Metall-Geschäftsstellen und Arbeitgeberverbände.

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Gemeinsam mit dem Lehrstuhl für Elektrische Energieversorgungstechnik, der Energieforen Leipzig GmbH und der Horstmann GmbH unterstützt durch Netzbetreiber und assoziierte Partner, arbeitet das TMDT an der Entwicklung eines virtuellen Energiesystems.

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