Das Logo des Leibniz-Institus für Psychologie (ZPID) ZPID
Das Leibniz-Institut für Psychologie (ZPID) führt sein Akronym nun auch im Logo
Seit einiger Zeit ist das ZPID auch an seinem Logo direkt zu erkennen. Aus der ursprünglichen „Zentralstelle für Psychologische Information und Dokumentation“ hat sich im Laufe seines mehr als 50-jährigen Bestehens das Leibniz-Institut für Psychologie (ZPID) entwickelt. „Das damalige Akronym ZPID ist zu unserer Marke geworden“, sagt Direktorin Prof. Dr. Claudia Dalbert. „Das wollten wir auch in unserer Außenwirkung und in unseren Produkten wieder sichtbar machen.“ Geschäftsführer Dr. Gabriel Schui ergänzt: „In Verbindung mit der etablierten Bildmarke, die ein aus l und p gebildetes Psi zeigt, entsteht ein harmonisches Logo. In Verbindung mit der verwendeten Schriftart wirkt es gleichzeitig klassisch und modern.“ Vervollständigt wird das Logo mit dem im Jahr 2020 aktualisierten Institutsnamen.
Facelifting auch für die Webseite
Mit der Einführung des neuen Logos ist auch die Webseite des ZPID überarbeitet worden. Das Facelifting beinhaltet vor allem eine bessere Auffindbarkeit der Produkte des Instituts. Diese unterstützen im gesamten wissenschaftlichen Arbeitsprozess von der Literaturrecherche und Studienplanung über die Datenerhebung und -auswertung bis hin zur Dokumentation, Archivierung und Publikation von Ergebnissen in der psychologischen Forschung. Darüber hinaus konnte eine konsistente Bedienung zwischen verschiedenen Endgeräten erreicht werden. Wie gehabt sind die eigenen News, Jobs und Events des ZPID auf der Startseite zu finden. Die Serviceangebote des ZPID sind im oberen Menüfeld platziert. Die „Jobbörse“ listet jährlich mehr als 2.000 Stellenangebote für Psychologinnen und Psychologen auf. Unter „Tagungen“ werden Konferenzen und Tagungen gelistet.
Multikriterielle Optimierung von Gussbauteilen: Softwarekette aus dem Projekt DNAguss Fraunhofer LBF
In dem gerade abgeschlossenen Forschungsprojekt »DNAguss: durchgängige numerische Auslegung entlang der Prozesskette von Gussbauteilen« hat ein Konsortium unter Leitung des Fraunhofer-Instituts für Betriebsfestigkeit und Systemzuverlässigkeit LBF in Darmstadt mehrere Softwaretools in eine einzige Softwarekette verknüpft, in der Gießbarkeit, Leichtbau, Betriebsfestigkeit und zerstörungsfreie Prüfbarkeit von Bauteilen optimal aufeinander abgestimmt werden. Dies ermöglicht eine verbesserte Strukturgestaltung, Gewichtsreduzierung – im Projektbeispiel um 34 Prozent - und Senkung der Herstellungskosten bei gleichzeitiger Sicherstellung der Betriebsfestigkeit.
Situationsanalyse im Fokus
Einer der wichtigsten Schritte bei der Konstruktion ist die Situationsanalyse, bei der der Bauraum, die zu übertragenden Kräfte und weitere Randbedingungen definiert werden. Dies dient als Grundlage für die Erstellung des CAD-Modells mittels Topologie-optimierung. Durch die Topologie-Optimierung kann eine materialsparende und festigkeitsoptimierte Konstruktion erzielt werden. Dabei wird die strukturmechanische Simulation in einem Finite-Element-Programm, z. B. Permas, durchgeführt und die grobe Gestalt ermittelt. Der Vorteil der Topologie-Optimierung liegt darin, dass grundlegende Anforderungen an die Gießbarkeit und Prüfbarkeit automatisch berücksichtigt werden können. Alternativ ist auch eine manuelle Konstruktion oder die Verwendung eines bereits konstruierten Bauteils möglich.
Nach Erstellung des CAD-Modells wird die Gießbarkeit des Bauteils aus dem Werkstoff EN-GJS-400-18-LT durch eine Gießprozesssimulation in Magmasoft sichergestellt. Dabei wird auch die lokale Gefüge-Zusammensetzung berechnet, die später in der Softwarekette zur Anwendung kommen kann. Anschließend erfolgt die Formoptimierung, bei der die Betriebsfestigkeit mit Hilfe von der Software FEMFAT in die Formoptimierungsschleife integriert und als Werkzeug für die Lebensdauerberechnung verwendet wird. Die Lebensdauerberechnung kann entweder basierend auf einer lokalen Gefüge-Zusammensetzung oder mit globalen Kennwerten durchgeführt werden.
Gefüge-Zusammensetzung entscheidet über Lebensdauer
Basierend auf den Ergebnissen von Magmasoft, Versuchs- und Metallographie- Daten wird über eine Korrelationsgleichung die lokale Schwingfestigkeit in Abhängigkeit von der lokalen Gefüge-zusammensetzung bestimmt. Diese Korrelationsgleichungen wurden im Projekt in Zusammenarbeit zwischen dem Fraunhofer LBF und der Hochschule Ansbach ermittelt. Dies ermöglicht eine gezielte Gewichtsoptimierung bei gleichzeitiger Sicherstellung der Betriebsfestigkeit. Insbesondere bei Bauteilen mit lokal unterschiedlichen Abkühlgeschwindigkeiten ist die Verwendung einer lokalen Materialdefinition sinnvoll, da das Gefüge innerhalb des Bauteils stark variieren kann. Unterschiedliche Abkühlgeschwindigkeiten entstehen zum Beispiel durch unterschiedliche Wanddicken. Eine geringe Wanddicke führt zu einer kurzen Abkühlzeit. Infolgedessen bildet sich ein Gefüge mit einer hohen Graphitausscheidungsdichte aus, die zu einer höheren Beanspruchbarkeit führt. Neben der Graphitausscheidungsdichte hat das Ferrit-/Perlit-Verhältnis einen Einfluss auf die Beanspruchbarkeit. Ein geringer Ferritanteil führt ebenfalls zu einer höheren Beanspruchbarkeit.
Verkettung fortschrittlicher Softwaretools
»Die Projektergebnisse zeigen, dass durch die Verkettung fortschrittlicher Softwaretools die Konstruktion von Gussbauteilen revolutioniert werden kann«, freut sich Felix Reissner, wissenschaftlicher Mitarbeiter im Fraunhofer LBF und Projektleiter von DNAguss. Durch die Integration aller in der Konstruktion verwendeten Softwaretools in eine einzige Softwarekette werden Gießbarkeit, Leichtbau, Betriebsfestigkeit und zerstörungsfreie Prüfbarkeit von Bauteilen optimal aufeinander abgestimmt. Dies ermöglicht eine verbesserte Strukturgestaltung, Gewichtsreduzierung und Senkung der Herstellungskosten bei gleichzeitiger Sicherstellung der Betriebsfestigkeit. Am Beispielbauteil des Projektes wurden auf diese Weise 34 Prozent an Gewicht eingespart. Das Projekt wurde durch das Bundesministerium für Wirtschaft und Klimaschutz (BMWK) gefördert.
Die Patient Journey im Krankenhaus zeigt auf, in welchen Bereichen Künstliche Intelligenz Prozesse vereinfachen und medizinisches Personal als auch Patient*innen unterstützen kann. Fraunhofer IAIS
Rund 150 Millionen Arztbriefe werden pro Jahr in Deutschland geschrieben. Das kostet Zeit, die an anderer Stelle fehlt. Abhilfe könnte der »Arztbriefgenerator« schaffen. Ein Prototyp soll bereits im kommenden Jahr an der Universitätsmedizin Essen im Rahmen des KI.NRW-Flagship-Projekts SmartHospital.NRW getestet werden. Welche Möglichkeiten sich insgesamt durch das sogenannte Natural Language Processing für den medizinischen Bereich ergeben, haben Wissenschaftler*innen des Fraunhofer-Instituts für Intelligente Analyse- und Informationssysteme IAIS in einem Whitepaper zusammengefasst.
Gesundheitsdaten zählen zu den derzeit am stärksten wachsenden Datenmengen. »Wie wir diese Daten weiterverarbeiten und welche Möglichkeiten sich dadurch für Patient*innen, Pfleger*innen und Ärzt*innen ergeben ist eine spannende Frage, deren Antwort wir ein Stück weit selbst in der Hand haben«, erklärt Dario Antweiler, Teamleiter Healthcare Analytics am Fraunhofer IAIS. Gemeinsam mit seinem Team hat er ein Whitepaper verfasst, in dem aktuelle Entwicklungen und Möglichkeiten dokumentenbasierter Prozesse im medizinischen Bereich aufgezeigt werden. Einige davon sind noch Zukunftsmusik, andere, vom Fraunhofer IAIS bereits entwickelte Anwendungen werden schon erfolgreich in Krankenhäusern eingesetzt.
Im Paper widmen sich die Expert*innen auch Large Language Models (LLM), die in den vergangenen Monaten eine rasante Entwicklung vollzogen haben und dadurch verstärkt in den Fokus der Öffentlichkeit gerückt sind. Das derzeit vermutlich bekannteste Beispiel eines LLM ist ChatGPT, ein Chatbot, mit dem man sich sozusagen unterhalten kann, und der natürlich klingende Texte erstellt. »In naher Zukunft werden diese Modelle in der Lage sein, multimodal zu arbeiten, also auch Bilder oder tabellarische Daten, und nicht nur wie bisher Texte und gesprochene Sprache zu verarbeiten«, erklärt Antweiler. Dadurch ergäben sich auch im medizinischen Bereich wiederum neue Möglichkeiten, mit denen man das Personal entlasten, und Behandlungsprozesse – stets unter Berücksichtigung des Datenschutzes – im Sinne der Patient*innen weiter verbessern könne.
Das ist wichtig, denn das Gesundheitswesen steht vor zahlreichen Herausforderungen wie Personalmangel, Kostendruck und einem »Information- Overload«, der durch die stetig wachsende Menge an Daten entsteht. »Diese Daten auszuwerten, zu analysieren und daraus Schlüsse zu ziehen kostet an vielen unterschiedlichen Stellen wertvolle Zeit, die im stressigen Krankenhausalltag einfach fehlt. Im schlimmsten Fall gehen wichtige Informationen verloren, was die Behandlung erschweren, teure Doppeluntersuchungen oder unvollständige Abrechnungen nach sich ziehen kann«, erklärt Antweiler.
Um Lösungen für diese Probleme in die Krankenhäuser zu bringen, arbeitet das Healthcare-Analytics-Team bereits eng mit medizinischem Personal zusammen: Aktuell entwickelt es gemeinsam mit mehreren Universitätskliniken, darunter die Universitätsmedizin Essen, verschiedene Möglichkeiten der Informationsextraktion aus Dokumenten. Das nächste Ziel: Bis Ende 2024 soll ein Prototyp des Arztbriefgenerators in der Uniklinik Essen erprobt werden, der die Erstellung von Entlassbriefen vereinfacht. Dafür wertet die KI alle vorliegenden Dokumente sowie strukturierte Daten aus und erstellt einen natürlich klingenden Text, der zusätzlich leicht verständliche Erklärungen für die Patient*innen enthält. Nach einer Kontrolle und möglichen Ergänzung oder Änderung durch die Mediziner*innen wird der Entlassbrief sozusagen per Knopfdruck erstellt, und das in einem Bruchteil der Zeit, die eine rein manuelle Erstellung gekostet hätte. Ein zusätzlicher Gewinn: Patient*innen, die am Tag ihrer Entlassung häufig länger auf dieses Dokument warten müssen, können somit das Krankenhaus früher verlassen.
Weitere Vorteile von Clinical NLP: Die Arbeitsbelastung des medizinischen Personals verringert sich, da die KI wichtige Informationen aus Krankendaten eines Patienten automatisiert zusammenfassen, und allen Behandlern übersichtlich strukturiert zu Verfügung stellen kann. Durch NLP im Krankenhaus werden Prozesse also vereinfacht, da Informationen in kürzester Zeit greifbar sind, umgehend weiterverarbeitet und dem medizinischen Personal vollumfänglich zur Verfügung gestellt werden können. Dario Antweiler: »In den meisten Krankenhäusern werden jeden Tag Unmengen an Texten händisch ausgewertet, was sich – in unterschiedlichen Abteilungen oder nach der Entlassung beim Haus- und Facharzt – wiederholt. Diese Prozesse könnten mit unseren Anwendungen flächendeckend automatisiert, schnell, präzise und – in Hinblick auf den Datenschutz – auch sicher umgesetzt werden. Davon würden das Gesundheitswesen, und insbesondere das Personal und die Patient*innen profitieren.«
Realisiert werden die Anwendungen des Healthcare-Analytics-Teams innerhalb des Projekts SmartHospital.NRW. Erforscht werden darin insbesondere Technologien im Bereich Text-, Sprach- und Signalverarbeitung. Außerdem wird ein Vorgehensmodell erarbeitet, durch das Krankenhäuser befähigt werden können, sich zu Smart Hospitals weiterzuentwickeln. Die Universitätsmedizin Essen agiert hierbei als Konsortialführerin und klinische Partnerin in Zusammenarbeit mit den Fraunhofer-Instituten IAIS und MEVIS, der RWTH Aachen, der TU Dortmund, der Dedalus Healthcare Group AG sowie der m.Doc GmbH. Gefördert wird das Projekt vom Ministerium für Wirtschaft, Industrie, Klimaschutz und Energie des Landes Nordrhein- Westfalen. SmartHospital.NRW ist ein Flagship-Projekt der Kompetenzplattform KI.NRW.
Mit dem modularen Transportsystem FORMIC kann eine einzelne Person Gewichte von bis zu 40 Tonnen ferngesteuert bewegen. (Foto: Markus Breig, KIT)
Produktionsmaschinen kommen in die Jahre oder müssen wegen geänderter Anforderungen ausgetauscht werden. Wegen hohen Gewichts und oft beengter Platzverhältnisse in Produktionsstätten, ist es sehr aufwendig, große Maschinen auf- und abzubauen oder neu zu positionieren. Oft passiert das noch per Hand mithilfe von Panzerrollen. Das Spin-Off FORMIC Transportsysteme des Karlsruher Instituts für Technologie (KIT) hat jetzt ein teilautomatisiertes Transportsystem für den Austausch von Produktionsanlagen entwickelt, das wie ein Schwarm funktioniert.
„Unser System besteht aus einer Vielzahl separat angetriebener Fahrzeuge, die im Verbund ein Gewicht von bis zu 40 Tonnen vom Boden anheben und teilautomatisiert versetzen können“, sagt Dr. Maximilian Hochstein vom Institut für Fördertechnik und Logistiksysteme (IFL) am KIT. Der Transport so schwerer Lasten ist durch die Kopplung von bis zu 15 Fahrzeugen möglich. „Diese sind mittels Funk verschaltet und mit Kameras ausgestattet, sodass sie sich selbst koordinieren und synchron agieren“, so Hochstein.
Steuerung per Joystick
„Maschinen, Anlagen und Güter verschiedenster Größen und Gewichte können so von einer einzelnen Person komfortabel und sicher angehoben und ferngesteuert bewegt werden können“, erläutert Dr. Benedikt Klee vom wbk Institut für Produktionstechnik des KIT. Die Steuerung, ein Joystick, müsse zwar noch händisch bedient werden, die Befehle aber würden automatisch befolgt. „Die Last wird vom Boden angehoben und anschließend hochflexibel bewegt“, sagt Klee. „Bereits ein Verbund aus drei Fahrzeugen ermöglicht den Transport einer typischen Produktionsmaschine im verarbeitenden Gewerbe.“
Dreifach-Innovation: Konzept, Mechanik und Software
Innovativ sei sowohl das Schwarm-Konzept an sich als auch die Mechanik der einzelnen Fahrzeuge und schließlich die Steuerungssoftware, erklärt Tommi Kivelä vom IFL. Theoretisch könnten sogar noch mehr als 15 Fahrzeuge gekoppelt und damit noch schwerere Lasten bewegt werden, „dem sind aber durch die Sicherheitssteuerung noch Grenzen gesetzt.“
Ansprechen wollen die FORMIC-Gründer insbesondere Dienstleister für Betriebs- und Maschinenumzüge und Firmen, die intern häufig Layout- Änderungen oder Maschinentransporte durchführen müssen. Auch Hersteller großer Maschinen wie Werkzeugmaschinen zählen zur Zielgruppe, da bei der Fertigung selbst schwerer Maschinen eine getaktete Fließfertigung realisiert werden kann. (mex)
FORMIC wird durch das EXIST-Gründungsstipendium, einem Förderprogramm des Bundesministeriums für Wirtschaft und Klimaschutz für Existenzgründungen aus der Wissenschaft gefördert und durch die KIT-Gründerschmiede beratend unterstützt.
Dr. Felix Mescoli, Pressereferent Tel.: +49 721 608-41171 E-Mail: <Diese E-Mail-Adresse ist vor Spambots geschützt! Zur Anzeige muss JavaScript eingeschaltet sein.>
Als „Die Forschungsuniversität in der Helmholtz-Gemeinschaft“ schafft und vermittelt das KIT Wissen für Gesellschaft und Umwelt. Ziel ist es, zu den globalen Herausforderungen maßgebliche Beiträge in den Feldern Energie, Mobilität und Information zu leisten. Dazu arbeiten rund 9 800 Mitarbeiterinnen und Mitarbeiter auf einer breiten disziplinären Basis in Natur-, Ingenieur-, Wirtschafts- sowie Geistes- und Sozialwissenschaften zusammen. Seine 22 300 Studierenden bereitet das KIT durch ein forschungsorientiertes universitäres Studium auf verantwortungsvolle Aufgaben in Gesellschaft, Wirtschaft und Wissenschaft vor. Die Innovationstätigkeit am KIT schlägt die Brücke zwischen Erkenntnis und Anwendung zum gesellschaftlichen Nutzen, wirtschaftlichen Wohlstand und Erhalt unserer natürlichen Lebensgrundlagen. Das KIT ist eine der deutschen Exzellenzuniversitäten.
