VDI/VDE-Gesellschaft Mess- und Automatisierungstechnik

Aktuelles

Aktuelle Informationen finden Sie auf der WWW-Seite des Fachausschusses unter

http://www.rst.e-technik.uni-dortmund.de/cms/de/Veranstaltungen/GMA-Fachausschuss/index.html.

Fachliche Schwerpunkte

Der Begriff Computational Intelligence fasst drei biologisch motivierte Fachgebiete der Informationsverarbeitung zusammen:

Neuronale Netze sind technische Realisierungen biologisch motivierter Modelle der Informationsverarbeitung in Gehirn und Nervensystem. Ihre Kennzeichen sind lernfähige, dezentrale, parallele Strukturen, die aus einfachen Elementen aufgebaut sind. Sie werden mit Beispielen trainiert. Es gibt bereits viele Anwendungen u.a. auf den Gebieten der Regelungstechnik, z. B. Regelung und Steuerung von Roboterbewegungen, der Mustererkennung, wie u.a. Spracherkennung und Signalklassifikation.
Evolutionäre Algorithmen ahmen die Mechanismen der natürlichen Evolution auf dem Rechner nach, um Optimierungsaufgaben zu lösen. Insbesondere in Anwendungsbereichen, wenn traditionelle Optimierungsverfahren versagen, können diese häufig noch Erfolge erzielen.
Fuzzy-Systeme nutzen natürlichsprachliche Regeln, die Zusammenhänge zwischen Ein- und Ausgangsgrößen beschreiben. Während klassische regelbasierte Systeme nur Ja-Nein-Aussagen über die Ein- und Ausgangsdaten (Bedingung bezüglich der Eingangsdaten vollständig erfüllt oder nicht erfüllt) verarbeiten, können Fuzzy-Systeme auch unscharfe Aussagen auswerten (Bedingung zu einem bestimmten Grad erfüllt). Sie können somit Systemzusammenhänge in einer dem Anwender verständlichen Form beschreiben.

Allen drei Fachgebieten ist gemeinsam, dass sie auf einer subsymbolischen Datenverarbeitung basieren und Problemlösungsstrategien objektivieren. Im Folgenden werden alle drei Gebiete ausführlicher erläutert:

Beim Einsatz von Fuzzy-Systemen werden so weit wie möglich menschliche Problemlösungsstrategien verwendet. Dazu werden Messergebnisse mittels Zugehörigkeitsfunktionen fuzzifiziert und damit in eine natürlichsprachliche Situationseinschätzung überführt. Mittels einer Regelbasis und einer Inferenzmaschine werden aus diesen unscharfen Informationen ebenso natürlichsprachliche Schlussfolgerungen gezogen, aus denen mittels Defuzzifizierung wieder konkrete Handlungsanweisungen gewonnen werden. Neben diesen Mamdani-Fuzzy-Systemen mit natürlichsprachlichen (linguistischen) Schlussfolgerungen existieren auch sogenannte Takagi-Sugeno-Fuzzy-Systeme mit funktionalen Schlussfolgerungen. Bei Mamdani-Fuzzy-Systemen ist insbesondere die gute Interpretierbarkeit von Fuzzy-Regeln und Zugehörigkeitsfunktionen vorteilhaft.

Aufgrund dieser Interpretierbarkeit haben Fuzzy-Logik und Fuzzy Control in den letzten Jahren in der industriellen Praxis immer größere Bedeutung gewonnen. So kann regelbasiertes Expertenwissen direkt in automatisierungstechnische Lösungen integriert sowie automatisch generiertes Wissen für den Experten transparent aufbereitet werden. Die Flexibilität von Fuzzy Control resultiert aus einer Vielzahl von Freiheitsgraden, mit denen auch komplexe Systemstrukturen realisiert werden können.

Die Haupteinsatzgebiete sind Identifikation, Regelung, Steuerung, Überwachung und Diagnose. Fuzzy-Modelle kommen beispielsweise bei der Simulation nichtlinearer Systeme und beim modellbasierten Reglerentwurf zum Einsatz. In der Regelungstechnik dominiert der Einsatz in hybriden Strukturen, wobei Fuzzy-Systeme in höheren Reglerebenen die Adaption unterlagerter Regler, Führungsgrößenvorgaben und Störgrößenaufschaltungen vornehmen. Eine weitere Möglichkeit besteht darin, den Fuzzy-Regler anstelle eines konventionellen Reglers einzusetzen. Bei der Diagnose sind hauptsächlich Klassifikationsaufgaben zu lösen.

Ziele der Arbeiten

Der Fachausschuss bietet ein Forum zur Diskussion neuer methodischer Ansätze und industrieller Anwendungen auf dem Gebiet der Computational Intelligence. Er entstand 2005 aus den bisherigen Fachausschüssen Neuronale Netze und Evolutionäre Algorithmen (FA 5.21) sowie Fuzzy Control (FA 5.22). Besondere Schwerpunkte sind automatisierungstechnische Anwendungen, z.B. in der Verfahrenstechnik, der Energietechnik, der Automobiltechnik, der Robotik und der Medizintechnik; aber auch Lösungen aus anderen Anwendungsgebieten sind jederzeit von Interesse. Die Ergebnisse werden auf jährlich stattfindenden Workshops präsentiert und in einer offenen Atmosphäre intensiv diskutiert. Dabei ist es gute Tradition, auch neue methodische Ansätze und Ideen bereits in einem frühen Entwicklungsstadium vorzustellen, in dem sie noch nicht vollständig ausgereift sind.

Die Ziele des Fachausschusses sind

ein Gesprächsforum zwischen Industrie, Hochschulen und Forschungsinstituten zu bieten,
den Erfahrungsaustausch der Mitglieder zu fördern,
die industrielle Umsetzung entwickelter Methoden voranzutreiben,
Tagungen und Workshops zu veranstalten,
als neutrales Fachgremium Veröffentlichungen und Richtlinien zu erarbeiten und
die Kommunikation mit anderen Fachgremien (insbesondere GI-FG 1.2.4 Fuzzy-Systeme und Soft Computing) zu koordinieren.

Zur Förderung des wissenschaftlichen Nachwuchses wird jährlich ein "Young Author Award" vergeben, der Kreativität und Originalität methodischer Ansätze und besonders gelungene Anwendungen prämiert.

Veranstaltungen

Fachbesuch

Center of Excellence Cognitive Interaction (http://www.cit-ec.de/home) der Universität Bielefeld

17. September 2010

jährliche Workshops im Haus Bommerholz bei Dortmund (seit 1992)

Diese Veranstaltungen sind für Mitglieder und alle Interessenten offen. Die Ergebnisse werden in einem Tagungsband (mit ISSN-Nummer) publiziert. Um rechtzeitige Anmeldung wird gebeten, weil die räumlichen Kapazitäten begrenzt sind.

Nächster Termin:
20. Workshop Computational Intelligence
1.-3. Dezember 2010

Layoutvorlagen: Winword Beispieldokument und Dokumentvorlage
Layoutvorlagen: LATEX Beispieldokument und Dokumentklasse

Termine:

5. Juli 2010:
Einreichung der Kurzfassung der Beiträge (1 Seite)

17. September 2010:
Einreichung der Langfassung der Beiträge (5-15 Seiten)

1. Dezember 2010 gegen 18 Uhr:
Anreise

2. - 3. Dezember 2010:
Workshop

Call for Papers

Anfahrtskizze Haus Bommerholz

Frühere Workshops:

http://www.rst.e-technik.uni-dortmund.de/cms/de/Veranstaltungen/GMA-Fachausschuss/index.html