THESEUS – Werkzeuge für das Internet der Dienste

Auf der CeBIT (3.- 8 März in Hannover) präsentieren Fraunhofer-Forscher erste Ergebnisse in Halle 9, A30.

„Die zukünftige Gesellschaft wird immer stärker wissensbasiert sein. Dafür muss man nicht nur entsprechende Infrastrukturen bereitstellen, sondern auch das vorhandene Wissen geeignet aufbereiten und es auffindbar machen“, erläutert Prof. Hans-Joachim Grallert, Leiter des Fraunhofer-Instituts für Nachrichtentechnik, Heinrich-Hertz-Institut HHI.

Im Kooperationsprojekt THESEUS haben sich 31 deutsche Firmen, Universitäten und Forschungsinstitute zusammengeschlossen, um das digitale Wissen besser nutzen und verwerten zu können. An dem Projekt arbeiten neun Fraunhofer-Institute mit. Das HHI koodiniert die Entwicklung der Basistechnologien von THESEUS koordiniert. Im Fokus stehen semantische Technologien für die nächste Generation des Internets, die die inhaltliche Bedeutung der Informationen erkennen und einordnen können – egal, ob es sich um Wörter, Fotos, Töne, 2-D und 3-D-Bilddaten handelt. Mit diesen Technologien können Computerprogramme intelligent nachvollziehen, in welchem Kontext Daten abgespeichert wurden, logische Schlüsse ziehen und Zusammenhänge herstellen. Auf der CeBIT präsentieren Firmen und Forscher erste Ergebnisse des Projekts.

In Bibliotheken, Sendeanstalten, Archiven, Museen und Datenbanken schlummern die Wissensschätze unserer Gesellschaft. Doch wie können sie besser genutzt und auch einem breiten Publikum zugänglich gemacht werden? Forscher des Fraunhofer-Instituts für Intelligente Analyse- und Informationssysteme IAIS arbeiten daran, verschiedene Medientypen wie Texte, Bilder und Tonaufnahmen zu digitalisieren und die Daten semantisch – also gemäß ihres Sinnzusammenhangs – zu einem neuartigen Wissensnetz zu verbinden. So können Interessenten einfacher recherchieren.

Um bestmögliche Digitalisierungsergebnisse zu erhalten, entwickeln Forscher des HHI Algorithmen zur Restauratierung von Text- und Videodaten. Diese erkennen fehlerhafte Daten automatisch und korrigieren sie zuverlässig. So lassen sich zum Beispiel vergilbte Buchseiten für die Texterkennung optimieren oder historische Filmaufnahmen von Staub und Kratzern befreien. Neue Qualitätsanalyseverfahren für Bilder und Videos können künftig sogar Defekte wie Staub oder Kratzer in Bildern und Videos automatisch erkennen oder Qualitätsmerkmale wie Schärfe und Kontrast ermitteln. Diese Informationen dienen als Grundlage für die digitale Restaurierung des Materials oder für die Suche nach qualitativ hochwertigen Inhalten.

Bislang ist vor allem die Suche in Video- und Fotoarchiven besonders aufwändig und mühsam. Künftig sollen sich Metadaten – eine Art Steckbrief des Inhalts – für Multimediadaten automatisiert erzeugen lassen und so die Suche erleichtern. Beispiel Bilder: Forscher entwickeln Bilderkennungssysteme, die aus Farben oder Strukturen im Bild – Texturen – auf den Inhalt schließen können. Damit kann ein Computer etwa Sonne, blaues Meer oder geometrische Formen wie den Strandkorb automatisch erkennen und den Bildinhalt in Metadaten speichern.

Neue Möglichkeiten eröffnet die intelligente Bildsuche in der Medizin. In dem Teilprojekt „Medico“ entwickeln unter anderem Experten der Fraunhofer-Institute für Graphische Datenverarbeitung IGD, Rechner- und Softwaretechnik FIRST und IAIS Werkzeuge für eine automatisierte statistische Auswertung von medizinischen Bilddaten wie zum Beispiel Computertomographie-Bildern. Damit sollen in Zukunft Bildmerkmale und Krankheitssymptome eng verknüpft werden. Aufnahmen eines Patienten lassen sich damit in Windeseile mit den Bildern von tausenden anderer Patienten vergleichen. Das erleichtert dem Arzt die Diagnose. Die Forscher des IGD arbeiten an der funktionalen graphischen Oberfläche von THESEUS. „Diese Wissensinfrastruktur der Zukunft ermöglicht es dem Nutzer, intuitiv und schnell alle notwendigen Dienstleistungen zu einem bestimmten Thema zu finden und zu bewerten“, erklärt Nadeem Bhatti, wissenschaftlicher Mitarbeiter des IGD. Mit der graphischen Oberfläche ist es möglich, alle Angebote beispielsweise zu Themen wie „Berechnung der Ökobilanz von Produkten“ oder „Medizinische Diagnosen “ zu ermitteln. Die zu Grunde liegenden Daten werden mit der THESEUS-Technologie abgerufen und verarbeitet.

Diese und weitere Ergebnisse stellen Fraunhofer-Forscher auf dem THESEUS-Stand in Halle 9, A 30 vor.

THESEUS:
THESEUS ist ein vom Bundesministerium für Wirtschaft und Technologie (BMWi) initiiertes Forschungsprogramm mit dem Ziel, eine neue internetbasierte Wissensinfrastruktur zu entwickeln, um das Wissen im Internet besser zu nutzen und zu verwerten. Im Fokus des Forschungsprogramms stehen semantische Technologien, die Inhalte (Wörter, Bilder, Töne) nicht mit Hilfe herkömmlicher Verfahren (z.B. Buchstabenkombinationen) ermitteln, sondern die die inhaltliche Bedeutung der Informationen erkennen und einordnen können. Mit diesen Technologien können Computerprogramme intelligent nachvollziehen, in welchem Kontext Daten abgespeichert wurden. Darüber hinaus können Computer durch Anwendung von Regeln und Ordnungsprinzipien aus den Inhalten logische Schlüsse ziehen und selbständig Zusammenhänge zwischen unterschiedlichen Informationen aus mehreren Quellen erkennen und herstellen.