27.07.2018

Große Datensätze besser nutzen

Querschnittsprojekt Big-Data-Plattform startet am DLR.

Wie können immer größere wissenschaftliche Daten­mengen verarbeitet und aus­gewertet werden? Und wie kann man Erd­beobachtungs­daten mit Messungen am Boden sinn­voll kombinieren und damit neue Informations­quellen erschließen? Im Quer­schnitts­projekt Big-Data-Plattform erarbeiten Wissen­schaftler des Deutschen Zentrums für Luft- und Raumfahrt (DLR) Methoden für den Zukunfts­bereich Big-Data-Science. In dem inter­disziplinären Forschungs­projekt arbeiten 21 DLR-Institute aus den Forschungs­bereichen Raum­fahrt, Luft­fahrt, Verkehr, Energie und Sicher­heit zusammen. Das Projekt hat eine Lauf­zeit von vier Jahren und ein Finanz­volumen von über 21 Millionen Euro.

Abb.: Die Vernetzung von Daten kann sogar bei der Parkplatzsuche helfen. (Bild: DLR / IMF)

Die Menge an wissenschaftlich verwertbaren Daten wächst jedes Jahr enorm. Erst effektive Daten­analysen oder intelligente Ver­netzungen ermöglichen die systematische Aus­wertung und Nutzung dieser Daten. Gleich­zeitig ist der Umgang mit großen Daten­mengen auch eine große Heraus­forderung. „Big-Data-Science ermöglicht eine Viel­zahl neuer Forschungs­ansätze und ist ein Schlüssel des digitalen Wandels, der sich in der gesamten Gesellschaft vollzieht – inklusive der Wirt­schaft. Mit dem Quer­schnitts­projekt Big-Data-Plattform, das in der Strategie zur Digitalisierung fest verankert ist, erarbeitet das DLR Methoden, um aus Daten gesell­schaftlich relevantes Wissen zu erzielen", sagte Pascale Ehren­freund, Vorstands­vorsitzende im DLR. „Wir verfügen bereits in vielen Bereichen über große Erfahrungen im Bereich Big-Data-Science, zum Beispiel in der Fern­erkundung, in der Verkehrs­forschung und bei detaillierten Computer­simulationen in der Luft­fahrt. Mit dem breit aufgestellten Projekt Big-Data-Platt­form können wir Synergie­effekte aus unseren unter­schiedlichen Forschungs­bereichen hervor­ragend nutzen."

Ein wichtiges Ziel des Projekts ist die Entwicklung von Methoden zur Analyse großer Daten­sätze. Zudem arbeiten die Forscher an Daten­management­techniken, die das Zusammen­führen von hetero­genen Daten­sätzen ermöglichen. „Das DLR arbeitet schon lange in diesem Forschungs­bereich und hat große Erfahrungen bei der Inter­pretation großer Daten­sätze", betont Rolf Hempel, Projekt­koordinator und Leiter der DLR-Einrichtung Simulations- und Software­technik. „Durch die Verknüpfung unter­schiedlicher Daten­sätze, etwa von Satelliten­bildern mit Gebäude­aufnahmen, die in den sozialen Medien ver­öffentlicht wurden, können wir neue, bislang nicht erkenn­bare Informationen ableiten. Dadurch lassen sich zum Beispiel unter­schiedliche Stadt­gebiets­typen viel besser voneinander unter­scheiden – eine Information, die beispiels­weise für die Stadt­planung genutzt werden kann."

Ein weiterer Fokus im Querschnitts­projekt Big-Data-Platt­form liegt auf der Erforschung von Analyse­verfahren, die „Data-Mining" und maschinelles Lernen nutzen. Data-Mining umfasst dabei die Analyse von Daten mit dem Ziel, Informationen und Gesetz­mäßigkeiten aufzuspüren. Beim maschinellen Lernen sollen hingegen nicht nur Muster und Gesetz­mäßigkeiten erkannt werden, das System soll vielmehr seine Fähigkeiten durch Ver­arbeitung von Trainings­daten­sätzen weiter­entwickeln. In der Erd­beobachtung beispiels­weise können Daten­sätze mit selbst­lernenden Systemen besser und schneller interpretiert werden. Dadurch lassen sich Gebäude, Straßen oder auch Vegetations­typen aus Luft- und Satelliten­bildern wesentlich genauer ableiten. Maschinelle Lern­verfahren bilden ferner einen wichtigen Bau­stein zum Aufbau von Systemen im Bereich „autonomes Fahren" und „intelligente Mobilität".

Ein konkretes Anwendungsbeispiel ist die hoch­genaue Ableitung von Straßen und Straßen­markierungen, mit der in einer Echtzeit-Analyse freie Park­plätze in einer Stadt heraus­gefiltert werden können. Die Echtzeit-Analyse von Bild­daten für ein schnelles Krisen­management ist eine weitere konkrete Anwendung, die im Projekt Big-Data-Platt­form bearbeitet wird: Lage­daten und andere spezifische Informationen bieten Rettungs­kräften eine wichtige Unter­stützung bei ihren Einsätzen. Intelligente Daten­analysen mit Methoden des maschinellen Lernens kommen zudem auch in der Klima­informatik zum Einsatz.

DLR / DE

ContentAd

Kleinste auf dem Markt erhältliche Hochleistungs-Turbopumpe

Kleinste auf dem Markt erhältliche Hochleistungs-Turbopumpe

Die HiPace 10 Neo ist ein effizienter, kompakter Allrounder für den Prüfalltag, der geräuscharm und besonders energieeffizient ist.

Weiterbildung

Weiterbildungen im Bereich Quantentechnologie
TUM INSTITUTE FOR LIFELONG LEARNING

Weiterbildungen im Bereich Quantentechnologie

Vom eintägigen Überblickskurs bis hin zum Deep Dive in die Technologie: für Fach- & Führungskräfte unterschiedlichster Branchen.

Meist gelesen

Themen