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Interview






Von Bits und Bytes, Autos und Fledermäusen

Dr. Falko Dressler ist Professor für Technische Informatik an der Universität Innsbruck. Wir wollten von ihm mehr über sein Forschungsgebiet erfahren.

Herr Dressler, Technische Informatik klingt recht abstrakt. Können Sie uns kurz erklären, womit sich Ihre Forschungsgruppe beschäftigt?

An der Uni betreiben wir zunächst einmal Spitzenforschung und bilden auf höchstem Niveau Studierende für die Wissenschaft und die Industrie aus. Der Gegenstand der Technischen Informatik ist recht konkret – alles, was man anfassen kann.

Also ist Hardware Ihr Thema?

Richtig. Wie funktionieren Computer? Oder, wie kommunizieren Maschinen? Das sind unsere Kernfragen. Oder anders: Wie kommen die Bits und Bytes in die Maschine? Jeder benutzt heutzutage Internet, Handy oder Smartphone. Wir beschäftigen uns mit der Frage, was alles passieren muss, um Vorgänge oder Bilder auf dem PC, dem Handy usw. sichtbar zu machen.

Im Bachelor-Studium vermitteln wir dazu die Grundlagen und eine Übersicht, im Master-Studium gehen die Fragen schon mehr ins Detail und die Studierenden können sich spezialisieren.

Was könnte so ein Spezialthema sein?

Die Kommunikation zwischen Fahrzeugen beispielsweise. Warum funktioniert die Stauwarnung in unseren Navis so schlecht? Das liegt daran, dass die Meldungen erst einmal bei der Polizei oder dem ÖAMTC eingehen und dann in einem zentralen System verarbeitet werden. Es fehlen etablierte und vor allem effiziente Prozesse und der TMC (Traffic Message Channel) hat eine zu geringe Bandbreite, um diese Datenmengen schnell und wirkungsvoll verschicken zu können.

Bis eine Meldung über den TMC verbreitet werden kann, ist das Hindernis oft schon behoben. Für die Autobahnen ist das noch alles machbar. Die Anzahl der Autobahnen und die Verkehrslage sind relativ übersichtlich. Problematisch wird es auf kleineren Straßen.

Bei der Kommunikation zwischen Fahrzeugen hat man es mit verteilten Systemen zu tun. Es findet direkte Kommunikation statt. Ein solches Netz skaliert viel besser. Damit erhalte ich auch nur die Informationen, die für meinen aktuellen Standort relevant sind. Wenn ich gerade über den Arlberg fahre, muss ich mich nicht mit einem Stau auf dem Burgring in Wien oder einer Brückensperrung in St. Veit an der Glan beschäftigen. Diese Informationen bekomme ich dann, wenn sich meine Position soweit geändert hat, dass sie für mich relevant werden. Dann ist es natürlich von höchstem Interesse, dass ich aktuelle Informationen habe, bevor ich in ein Gebiet einfahre, das vom Stau bedroht ist.

Wie muss man sich die Kommunikation zwischen den Autos denn vorstellen?

Die Basistechnologie dafür ist der Mobilfunk. In fünf Jahren wird vermutlich jedes Auto standardmäßig damit ausgestattet sein. Es könnte Provider für solche Stauservices geben und auch Crowdsourcing-Projekte werden keine schlechten Chancen haben.

Das heißt?

Nun, Autofahrer stellen Informationen freiwillig bereit und speisen sie in die Infrastruktur ein. Das funktioniert heute schon bei Wikipedia oder in Bewertungsportalen. Der Unterschied ist, dass Informationen in unserem System viel schneller altern und die Empfänger, die aufgrund ihrer Position Interesse an genau den Informationen haben, diese sehr schnell benötigen, um ihr Verhalten kurzfristig ändern zu können.

Ein anderer Anwendungsbereich ist die Unfallverhütung. Fahren zwei Autos, die jeweils mit einem Kreuzungsassistenten ausgestattet sind, aufeinander zu, könnten diese Frühwarnsysteme über ein Head-up-Display die Gefahrenmeldung anzeigen.

In Deutschland gibt es mit dem Projekt SIM TD (Sichere Intelligente Mobilität Testfeld Deutschland) eines der weltweit größten Forschungsprojekte zu diesem Thema. Man hat bereits interessante Ergebnisse zu Verkehrssicherheit und Verkehrseffizienz erzielt (vgl. http://www.simtd.org/ ).

Wie das im Großen funktioniert, kann ich hier an diesen beiden Modellen zeigen. Sobald sich das eine Fahrzeug dem anderen genug genähert hat, überträgt es Information. Wir sehen das an den Lichtern auf dem Heck. Das grüne Fahrzeug gibt seine Information an das weiße ab. Das lässt sich mit jeder Art Information machen. Die Netze möglichst natürlich besonders robust sein.

Finden Ihre Systeme ausschließlich im Fahrzeugbau Verwendung?

Nein, ein weiteres Sicherheitsthema sind Sensornetze, die beispielsweise für Brückenuntersuchungen eingesetzt werden. Kleine Computer, die an Brücken angebracht sind, sammeln Informationen und geben diese weiter. Da bei der Auswertung der Daten Schäden frühzeitig erkannt werden können, helfen diese Systeme, größere Schäden zu vermeiden.

Wir arbeiten auch mit Verhaltensforschern zusammen, die das Verhalten von Fledermausschwärmen beobachten. Bisher waren solche Beobachtungen nur mit immensem Aufwand zu betreiben. Auf jede zu beobachtende Fledermaus kamen mehrere Forscher. Das war nicht nur enorm personalintensiv sondern störte natürlich die Abläufe in den Schwärmen. Heute bekommen die Fledermäuse einen PC-Rucksack und können so störungsfrei beobachtet werden. Nun muss man wissen, dass eine Fledermaus etwa 20 Gramm wiegt und maximal mit 10% ihres Eigengewichts bepackt werden kann. Von den zwei möglichen Gramm wiegt ein Gramm der Rechner und ein Gramm die Batterie. Dass bei dieser Batteriegröße höchste Energieeffizienz angesagt ist, dürfte niemand überraschen. Die Rechner, die wir hierfür einsetzen, haben etwa die Leistungskraft eines durchschnittlichen PC aus den 80er Jahren des 20. Jahrhunderts. Seit die Fledermäuse mit unseren PC-Rucksäcken unterwegs sind, bekommen die Forscher nicht nur mehr sondern auch deutlich bessere Daten.

So vielseitig stellt man sich die Technische Informatik gar nicht vor.

Dabei habe ich nur einige wenige Anwendungsbereiche beschrieben. Auch tragbare und in die Kleidung eingearbeitete Computer sind ein Thema der Technischen Informatik. Da wird es in den nächsten Jahren sicher noch viele interessante Ergebnisse geben. Aber ich will nicht zu sehr in die Glaskugel schauen. All das, woran wir augenblicklich forschen, ist schon höchst innovativ und damit Blick in die Zukunft genug.

Vielen Dank für Ihre Zeit und die interessanten Einsichten.

Wer Lust auf mehr Informationen über die Forschung von Prof. Dressler hat, dem empfehlen wir www.ccs-labs.org

 

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