RoSEN - Hyperflächenextraktionsprozedur in N Dimensionen

RoSEN - Hyperflächenextraktionsprozedur in N Dimensionen

Robust (hyper) Surface Extraction Prodecures in N Dimensions

Projektbeschreibung

Im Rahmen der Machbarkeitsstudie sollen die von Dr. Bernd Schlei am GSI Helmholtzzentrum für Schwerionenforschung in Darmstadt erfundenen RoSEN-Verfahren neben der Schwerionenforschung auch in weiteren Anwendungsszenarien erprobt und evaluiert werden. Ziel ist es, mit Hilfe der Distr@l Förderung, sowohl (i) potentielle Prozessinnovationen als auch (ii) potentielle Produktinnovationen frühzeitig zu identifizieren und mit der Machbarkeitsstudie den Grundstein für ein anschließendes Technologie-Transfervorhaben einer vielversprechenden Technologieentwicklung aus der Grundlagenforschung in die wirtschaftliche Praxis voranzutreiben zu können. Als Transferpartner fungiert dabei die Treaves GmbH, welche Anwender aus verschiedenen Branchen und Fachrichtungen bei der Teilnahme an der Machbarkeitsstudie begleitet und das GSI bei der Evaluierung verschiedener Anwendungsfälle unterstützt.

Bei den sogenannten RoSEN-Verfahren handelt es sich um die Entwicklung von Software zur Beschreibung von geschlossenen Flächen in mehrdimensionalen Räumen. Mit Hilfe dieser Hyperflächen-Extraktionsverfahren RoSEN können Datensätze beliebiger Dimension auf gleichartige Datenmerkmale hin untersucht werden. Diese Oberflächen gleicher Merkmalsausprägungen können identifiziert, visualisiert und beschrieben werden, so dass mit Hilfe der Ergebnisse eine digitale Weiterverarbeitung, sei es im algebraischen oder im grafischen Sinne, möglich wird. Im Vergleich zu etablierten Algorithmen aus dem Bereich der computergestützten Bilddatenverarbeitung, haben die RoSEN-Verfahren nachweislich viele Vorteile, wie etwa eine wesentlich geringere Fehlerhäufigkeit, eine effizientere Berechnungsleistung oder die Allgemeingültigkeit, für Datensätze beliebiger Dimensionalität eingesetzt werden zu können. Das Verfahren wurde ursprünglich zur Auswertung von Versuchsdaten und zur Simulation von komplexen physikalischen Phänomenen der Schwerionenphysik, wie sie in den Beschleunigerexperimenten bei GSI/FAIR auftreten, entwickelt.

Insbesondere die Effizienz und die unbegrenzte Einsatzbandbreite sind Eigenschaften der RoSEN-Verfahren, die in bereits existierenden digitalen Werkzeugen zu signifikanten Prozessinnovationen und in potentiellen zukünftigen Anwendungsbereichen in Form von neuen digitalen Werkzeugen als Produktinnovationen genutzt werden sollen. Hierzu werden die RoSEN-Verfahren im Rahmen dieser Machbarkeitsstudie für eine zukünftige wirtschaftliche Nutzung in diversen technisch-wirtschaftlich relevanten Anwendungsfeldern getestet. Die Anwendungsfelder, mit denen sich diese Machbarkeitsstudie beschäftigt, lassen sich grob in Computer-Vision und Data-Science Anwendungen gliedern. Konkrete Beispiele sind die pharmakokinetische Populationsmodellierung, die industrielle Photogrammetrie oder die Medizintechnik im Bereich der radiologischen Diagnostik. Auch eine Anwendung in der betriebswirtschaftlichen Unternehmenssteuerung, in der multivariante Parameterräume betriebswirtschaftlicher Kennzahlen zur Bewertung der Wirtschaftsleistung einzelner Unternehmensteile herangezogen werden sollen, ist ein mögliches Anwendungsgebiet.

Fördermittelgeber

Hessische Staatskanzlei - Ministerin für Digitale Strategie und Entwicklung
Distr@l Logo kurz

„RoSEN ist ein gutes Beispiel dafür, dass aus der Grundlagenforschung stammende Erkenntnisse auch für Anwendungen nutzbar sind, die der gesamten Gesellschaft zugutekommen können“

Dr. Tobias Engert
Leiter des Technologietransfers am GSI

„Gegenüber anderen Methoden haben die RoSEN-Verfahren nachweislich viele Vorteile, wie eine wesentlich geringere Fehlerhäufigkeit, eine effizientere Berechnungsleistung oder die Allgemeingültigkeit, für Datensätze beliebiger Dimensionalität eingesetzt werden zu können“

Dr. Bernd Schlei (Erfinder RoSEN-Verfahren)
Physiker am GSI