Fakultätskolloquium der Technischen Fakultät im SS 2014
Die Kolloquien an den Instituten für Elektrotechnik und Informationstechnik sowie Materialwissenschaften:
Jeweils montags eine halbe Stunde vor Beginn der Vorträge, also um 16.45 Uhr, werden
die Gastredner den Besuchern des Kolloquiums in einer zwanglosen
Runde bei einer Tasse Kaffee in der "Eisdiele" (Eingangshalle Geb. D,
neben dem "Aquarium") vorgestellt.
Ansprechpartnerin: Claudia Martin (Tel. 0431-8806068) cma@tf.uni-kiel.de
Die Kolloquien am Institut für Informatik:
Alle Vorträge finden -
soweit nicht anders angegeben - im Raum Ü2/K des Instituts für
Informatik (Ludewig-Meyn-Str. 2, Vorbau des Mathematischen Seminars) freitags um 14 Uhr c.t. statt. 45 Minuten vor Vortragsbeginn stehen Tee
und Kaffee bereit.
Ansprechpartnerin: Jane Eitzen (Tel. 0431 880-4461)aktuell@informatik.uni-kiel.de
Nachfolgend alle Vortragstermine in chronologischer Abfolge:
Kolloquiumsvortrag: Prof. Dr. Peter Schneider-Kamp
11.04.2014 von 14:15 bis 15:45
Institut für Informatik, Ludewig-Meyn-Str. 2, Übungsraum 2
Titel: The Quest for Optimal Sorting Networks
Abstract:
Recent work identifying depth-optimal n-channel sorting networks for n=9
is based on exploiting symmetries of the first two layers.
Very recently, an approach based on generating two-layer prefixes modulo
symmetries and using encodings to the SAT problem settles
depth-optimality for n=13 (and, consequently also for, n=16). However, the
naive generate-and-test approach applied there does not scale beyond
n=13. This paper revisits the problem of generating two-layer prefixes
modulo symmetries. An improved notion of symmetry is provided and
a novel technique based on regular languages and graph isomorphism
is shown to generate the set of non-symmetric representations. An
empirical evaluation demonstrates that the new method outperforms the
generate-and-test approach by more than three orders of magnitude for
n=13 and easily scales until n=40.
Prof. Dr. M. Hanus
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Kolloquiumsvortrag: Prof. Dr. Patrick A. Naylor, Imperial College London, UK
14.04.2014 von 17:15 bis 18:30
Institut für Elektrotechnik und Informationstechnik, Kaiserstr. 2, Raum: "Aquarium" Geb. D
Titel:
“Signal
Processing Techniques for Acoustic Inference and Dereverberation”
Abstract:
The impact of acoustic propagation on
speech signals observed at various points in space by microphones can be at the
same time both degrading to the signals and useful for spatial awareness. The degradation is in the form of
reverberation. This can have a negative effect on speech quality and can reduce
the accuracy of automatic speech recognition. On the other hand, the spatial
information observed along with the signal can be used to give spatial awareness
of the source and microphone locations relative to the acoustic environment.
I find these contradictory effects
intriguing. In this talk I shall discuss a single channel problem formulation
for room geometry inference from the spatial information intrinsic in a room
impulse response. Then I shall present some multichannel signal processing
approaches to address the problem of reverberation in speech. In general,
speech dereverberation can be achieved by first performing multichannel blind
estimation of the acoustic propagation channels, and secondly applying a
multichannel equalizer corresponding to the inverse of the acoustic system.
This approach to dereverberation will be reviewed and some of the practical
difficulties highlighted. Current and new approaches for the approximate
inversion of the acoustic channel will be described.
Biography
Patrick Naylor received the BEng degree in Electronic and Electrical
Engineering from the University of Sheffield, U.K., in 1986 and the PhD degree
from Imperial College London, U.K., in 1990. Since 1990 he has been a member of
academic staff in the Department of Electrical and Electronic Engineering at
Imperial College London.
His research interests are in the areas of speech, audio and
acoustic signal processing. He has worked in audio particular on adaptive
signal processing and speech processing and has recently produced the first
research textbook on dereverberation. Important topics in his work are microphone
array signal processing, blind multichannel acoustic system identification and
equalization, single and multi-channel speech enhancement and speech production
modelling with particular focus on the analysis of the voice source signal. He
is a director of the UK Centre for Law Enforcement Audio Research, a government
funded centre tasked to undertake advanced research and to support the law
enforcement agencies. In addition to his academic research, he enjoys several
fruitful links with industry in the UK, USA.
Prof. Dr.-Ing. Gerhard Schmidt
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Antrittsvorlesung: Prof. Dr. Isabella Peters
25.04.2014 von 15:00 bis 16:00
Hörsaal D, CAP2
Titel: "Unweaving the Web: Web Science an CAU und ZBW"
Abstract:
Web Science beschäftigt sich mit dem Wechselspiel zwischen
Internettechnologien und Gesellschaft. Denn obwohl das World Wide Web stark
technisch geprägt ist, sind es die Nutzer, die dem Web seine Form geben.
Gleichzeitig werden die Nutzer durch die Allgegenwart des Internet geprägt, sodass web-eigene Arbeitsweisen,
Kommunikationsprozesse und Verhaltensformen entstehen, die wiederum die
Erscheinung und Struktur des Internets beeinflussen. Um sich diesem Komplex
angemessen zu nähern und das Web vollständig zu verstehen, verfolgt Web Science
einen interdisziplinären Ansatz, der Methoden der Geistes-, Sozial-,
Wirtschafts-, Rechts- und Naturwissenschaften gleichberechtigt kombiniert. Die
Web Science-Forschung fußt dabei insbesondere auf den Aspekten Nutzerschaft,
Technologie und Netzwerk und leitet daraus ihre Forschungsfragen ab.
Seit Oktober 2013 ist die Arbeitsgruppe Web Science unter
der Leitung von Isabella Peters an der CAU vertreten. Im Vortrag werden die
Grundzüge der Web Science diskutiert. Dabei werden vor allem Ergebnisse aus
vorangegangenen Forschungsprojekten zu u.a. nutzergeneriertem Content, Social
Tagging im Information Retrieval und Altmetrics präsentiert und aufgezeigt, wie
sie zur Diskussion um relevante Fragestellungen der Web Science beitragen.
Zudem wird erläutert, wie diese Arbeiten praktische Anwendung in Digitalen
Bibliotheken und Informationsinfrastruktureinrichtungen (vor allem ZBW) finden
können und welche zukünftigen Forschungsschwerpunkte sich daraus eröffnen.
Prof. Dr. T. Wilke
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Antrittsvorlesung: Prof. Dr. Ansgar Scherp
25.04.2014 von 16:00 bis 17:00
Hörsaal D, CAP2
Titel:
"How to Juggle with more than a Billion Triples?"
Abstract:
The talk first
introduces the principals of Linked Open Data (LOD). Goal of LOD is to
publish and interlink data on the web, similar to how HTML pages are
published and connected through hyperlinks today. The LOD movement
started in 2007 and has since then gained widespread popularity amongst
various non-commercial organizations like the Library of Congress in the
US and the German National Library as well as commercial organizations
such as the BBC, New York Times, Google, Microsoft, and Facebook. Since
its advent, the amount of LOD published has increased dramatically. It
has reached more than 30 Billion triples---the smallest information unit
in Linked Data---in 2011.
In the second part of the talk three examples of how to deal with
Linked Data at large-scale will be presented. The first example is
SemaPlorer, an interactive application that allows for an iterative,
faceted search and navigation of a very large amount of open social
media data of differing quality and originating from different sources
in real-time. The SemaPlorer application has won the Billion Triple
Challenge in 2008, which aims at "demonstrating something useful" with
more than a Billion triples. Subsequently, we will present SchemEX as a
tool that allows for the efficient extraction of implicit and explicit
schema information from LOD. SchemEX follows a stream-based approach,
i.e., only triples occurring in a specific window size are considered.
The SchemEX approach has won the Billion Triple Challenge in 2011.
Finally, we present LODatio as a Google-inspired search engine designed
for data engineers to find relevant sources of LOD. LODatio makes use of
the schema-level SchemEX index. It supports the data engineer in
finding relevant sources of data by providing example snippets and query
suggestions like "Did you mean" to broaden the current query and
"Related Queries" to further specialize the information need.
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Kolloquiumsvortrag: PD Dr. Hubert Brückl, Danube University Krems ÖSTERREICH
28.04.2014 von 17:15 bis 18:30
Institut für Materialwissenschaft, Kaiserstr. 2, Raum: "Aquarium" Geb. D
"Magnetoresistive sensors and magnetic nanoparticles applied to biomolecular diagnostics"
Abstract:
Magnetoresistive
sensors and magnetic nanoparticles applied to BIOMOLECULAR diagnostics
Hubert Brückl
Center for Integrated Sensor Systems,
Danube University Krems, Austria
*
hubert.brueckl@donau-uni.ac.at
Recent
progress in fabrication and characterization of magnetic nano-objects like rods
and beads has triggered possible applications in biomedical diagnostics. Magnetic
nano-objects provide the unique possibility to actively manipulate biomolecules
in solution and on-chip fluidic channels which paves the way to an integrated
magnetic Lab-on-a-Chip combining detection and manipulation. Advancing
this idea, a unique magnetic Lab-on-a-Bead is presented which is based
on highly sensitive plasmon-optical detection of the rotational dynamics of anisotropic
magnetic nanoparticles immersed in the sample solution. On the specific binding
of analyte molecules to the antibody functionalized nanoparticle surfaces,
their hydrodynamic volumes increase, which translates into a change in their
rotational dynamics. A suitable nanoparticle type consists of an elongated
core-shell structure with magnetic core and noble metal shell. Compared to
existing nanoparticle-based homogeneous immunodiagnostic methods, this approach
promises to combine ease of use, minimum sample preparation and a simple setup
with femtomolar analyte sensitivity.
Additionally
to the diagnostics, such magnetic Lab-on-a-Chip platforms are capable for on-chip
cell analysis. Phagocytosis of human fibroblast (NHDF) and human prostate
cancer (DU145) cells are studied in-vitro by magnetic beads. By varying bead
size and surface modification as well as cell physiology (i.e. drug or
metabolic inhibition), we mimic cellular responses to changes in the
environment. Compared to existing end-point detection methods, this chip-based
approach allows real-time measurements of the kinetics of cellular uptake
mechanisms.
Prof. Dr.-Ing. Eckhard Quandt
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Kolloquiumsvortrag: Prof. Domenico Casadei, IEEE Fellow, University of Bologna
05.05.2014 von 17:15 bis 18:30
Institut für Elektrotechnik und Informationstechnik, Kaiserstr. 2, Raum: "Aquarium" Geb. D
Titel: "Multiphase power converters"
Abstract:
The use of multi-phase
electrical drives has been widely recognized as a viable approach to obtain
high power ratings without increasing the stator current per phase, making it
possible to use standard power switches based on a single device.
The interest in multiphase drives
is motivated also by their greater number of degrees of freedom in comparison
with three-phase machines. Using these degrees of freedom it is possible to increase
the torque density of the machine, to drive multi-motor drives, to preserve a
correct behavior of the machine in case of fault and to estimate some machine
parameters without the need of high frequency injection.
In order to analyze the control strategies for
multi-phase systems it is firstly necessary to introduce the space vector
representation in multiple a-b planes (Multiple Space Vectors representation). It can be verified that
it is not possible to analyze multi-phase systems using the space vector
representation in a single a-b plane as it is for three-phase systems. As a second step, the modulation
strategies for multi-phase converters should be investigated considering both
SVM and PWM techniques. For three-phase
VSIs, the equivalence of the two methods has been proved, and they can be
interchangeably implemented. On the contrary, in the case of multiphase VSIs,
the carrier-based PWM method seems the most feasible, due to its inherent
simplicity. The reason is that PWM focuses the attention on the control of each
inverter branch, and this task is relatively simple if compared with the aim of
SVM, i.e., the determination of the switching pattern, which involves all the
branches of the inverter.
In order to fully exploit the potential of the
carrier–based PWM technique and the multiple space vector representation, the
lecture is focused on the Duty-Cycle Space Vector (DCSV) approach, which has
the advantage of an effective and compact formulation.
BIOGRAPHY
Domenico
Casadei received the Master Degree (with honors) in
electrical engineering from the University of Bologna, Italy. From 1975 to 1985
he was a Research Assistant, and from 1985 to 2000 Associate Professor at the
same University. Since 2001 he is full Professor of Electrical Drives at the
University of Bologna. His current research interests include direct torque
control and vector control of induction machines, multi-phase machines,
multi-level converters, multi-phase converters, matrix converters, renewable
energy systems, and diagnosis of electrical machines. He has published more
than 220 papers in technical journals and conference proceedings.
He served as Head of the Electrical Engineering
Department of the University of Bologna from 2004 to 2010. Currently, he is the
Director of the PhD School of Electrical Engineering at the University of
Bologna, Director of ”LEMAD” Laboratory of Electrical Machines and Drives,
University of Bologna, and President of CMAEL Association of Italian Professors
in Power Electronics, Electrical Machines and Drives
He has been elevated to the grade of IEEE Fellow for
contributions to direct torque control and matrix converters in electric
drives.
Prof. Dr. M. Liserre
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Kolloquiumsvortrag: Dr. Lin Chen
09.05.2014 von 13:45 bis 14:30
Institut für Informatik, Ludewig-Meyn-Str. 2, Übungsraum 2
Titel:
"On the optimality of approximation schemes for the classical scheduling problem"
Abstract:
We consider the classical scheduling problem on parallel
identical machines to minimize the makespan, and achieve the
following results under the Exponential Time Hypothesis (ETH).
- The scheduling problem on a constant number m
of identical machines, denoted as Pm||Cmax
, is known to admit an FPTAS of running time O(n)+(1/ϵ)O(m)
. We prove it is essentially the best possible in the sense that
a (1/ϵ)O(m1−δ)+nO(1)
time FPTAS for any δ>0
implies that ETH fails.
- The scheduling problem on an arbitrary number of identical
machines, denoted as P||Cmax
, is known to admit a PTAS of running time 2O(1/ϵ2log3(1/ϵ))+nO(1)
. We prove it is nearly optimal in the sense that a 2O((1/ϵ)1−δ)+nO(1)
time PTAS for any δ>0
implies that ETH fails.
We also obain lower bounds of exact algorithms for the scheduling
problem that almost matches upper bounds.
This is joint work with K. Jansen and G. Zhang.
Prof. Dr. K. Jansen
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Kolloquiumsvortrag: Frau Dr. Songmei Wu, EPFL Lausanne
12.05.2014 von 17:15 bis 18:30
Institut für Materialwissenschaft, Kaiserstr. 2, Raum: "Aquarium" Geb. D Geb. D
Titel: "Nanofluidic transport through solid state and soft nanoporous membranes"
Abstract:
Active control of ionic and
molecular transport plays important roles in many chemical and biological analytical
processes. Nanofluidic systems hold the promise for such control through electrostatic
interactions between molecules and channel surfaces. We fabricated alumina
nanopore membranes by anodization of aluminum thin films. Based on the
structural platform, we developed nanofluidic diodes and transistors to
modulate the ionic transport through the membrane. Beyond the solid state
structures, we demonstrated well-organized and size-predictable nanoporous networks
of alginate hydrogels. The soft nanoporous network exhibits unique thermodynamic
properties which are absent in solid state structures. Finally potential
applications of the nanofluidic systems for on-chip sensing and controlled drug
delivery will be discussed.
Prof. Dr. R. Adelung
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Kolloquiumsvortrag: Victor Mitrana
16.05.2014 von 14:15 bis 15:30
Institut für Informatik, Ludewig-Meyn-Str. 2, Übungsraum 2
Titel: Computing translocation distances
Abstract:
We consider two translocation operations suggested by the genome
rearrangements. In this talk chromosomes are viewed as being
linear strings that exchange each other prefixes in the
translocation process. We define a distance between a pair of
multi-chromosomal and examine the complexity of computing this
distance in the case of uniform and non-uniform translocation. Two
exact algorithms and two approximation algorithms, all of them
based on greedy strategies, are discussed. Some open problems are
finally formulated.
Prof. Dr. Dirk Nowotka
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fällt aus: Kolloquiumsvortrag: Prof. Dr. Thomas Martinetz, Universität zu Lübeck
19.05.2014 von 17:15 bis 18:30
Institut für Elektrotechnik und Informationstechnik, Kaiserstr. 2, Raum: "Aquarium" Geb. D Geb. D
Titel: Sparse Coding and Deep Networks: the neural paradigms of state-of-the
art pattern recognition
Abstract:
Up to recently humans were by far superior in recognizing and
classifying objects. It seemed to be a hard problem to capture the
variances and invariances humans can deal with easily in the real world.
After many years of research this is slowly changing. Besides highly
increased training data sets (big data), two new insights into the
information processing principles of the brain now make a difference: i)
sparse coding of information, with the "dual" concept of compressed
sensing, and ii) deep convolutional networks, which use many layers of
artificial simple and complex cells. This talk gives an introduction to
these concepts, their historical development, and an overview about
their applications in real world problems.
Prof. Dr. H. Kohlstedt
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Kolloquiumsvortrag: N.N.
23.05.2014 von 14:15 bis 15:30
Institut für Informatik, Ludewig-Meyn-Str. 2, Übungsraum 2
Titel: N.N.
Abstract:
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Kolloquiumsvortrag: Dr. Jochen Leibrich
02.06.2014 von 17:15 bis 18:30
Institut für Elektrotechnik und Informationstechnik, Kaiserstr. 2,Raum: "Aquarium" Geb. D
Titel:
“Flexible
optische Datenübertragung mit modernen Modulationsverfahren”
Abstract:
Die digitale Datenübertragung über die optische Glasfaser ist unbetritten die am besten geeignete Technologie, um große Datenmengen über globale Entfernungen zu übertragen. Aufgrund der enormen Bandbreite von mehreren THz konnte noch zur Jahrtausendwende vergleichsweise veschwenderisch mit dieser Bandbreite umgegangen werden. Dies zeigte sich vornehmlich durch Verwendung sehr einfacher und damit kostengünstiger Modulationsverfahren, die im Gegenzug einen geringen Datendurchsatz pro belegter Bandbreite boten. Des weiteren wurde für die Umsetzung der Wellenlängenmultiplex-Technologie (entspricht dem Frequenzmultiplex aus der klassischen Nachrichtentechnik) ein starres Frequenzraster standardisiert, das eine unflexible spektrale Anordnung der Multiplexkanäle bedingt.
In der heutigen Zeit haben sich die Umstände deutlich gewandelt. Die stark gestiegen Anzahl der Internetteilnehmer weltweit und das vergrößerte Datenaufkommen pro Teilnehmer haben die Bandbreite auch auf der optischen Glasfaser zur knappen Ressource werden lassen. Um den erforderlichen Datendurchsatz liefern zu können, bedient sich die optische Nachrichtentechnik nun Verfahren, die in anderen Gebieten seit Jahren erfolgreich eingesetzt werden, wie z.B. die Verwendung höherstufiger Modulationsverfahren, lineare und nichtlineare Entzerrung sowie Kanalcodierung. Die besondere Herausforderung liegt in der hohen Geschwindigkeit, in der diese Verfahren ausgeführt werden müssen, so dass rechenaufwändige Implementierungen in Hinblick auf Entwicklungskosten und Energiebedarf kritisch zu sehen sind.
Das vorgestellte Habilitationsvorhaben setzt hier an. Um die verfügbare Bandbreite flexibel nutzen zu können, werden die bekannten klassischen digitalen Modulationsverfahren für die flexible optische Datenübertragung weiterentwickelt. Dabei wird berücksichtigt, dass der optische Bandpasskanal bei Verwendung von Polarisationsmultiplex inhärent vierdimensional ist. Des weiteren wird die Möglichkeit genutzt, digitale Symbole entlang der Zeitachse zu Symbolgruppen zu kombinieren, wodurch schließlich mehrdimensionale Symbolräume entstehen. Es wird hierfür eine Entwurfsmethodik erarbeitet, die theoretisch beliebige gebrochen rationale Werte für die Anzahl von Bits pro Datensymbol erlaubt. Der Vorteil der vergrößerten Flexibilität liegt in der Anwendung in optischen Übertragungsnetzen, in denen eine zur Verfügung stehende Übertragungsbandbreite optimal ausgenutzt wird um bei geforderter Übertragungslänge möglichst hohen Datendurchsatz zu erzielen.
Ein zweiter Schwerpunkt des Habilitationsvorhabens beschäftigt sich mit der Implementierung des orthogonalen Frequenzmultiplexverfahrens für die Anwendung in passiven optischen Netzen. Hier wird Flexibilität gerade im Zugangsbereich zum Endkunden benötigt, um je nach aktuell geforderter Datenrate die verfügbaren Ressourcen optimal zu verteilen.
Prof. Dr.-Ing. W. Rosenkranz
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Sonderkolloquium: Prof. Dr. Hans Raj (Dayalbagh Educational Institute, Demeed University, Agra, Indien)
05.06.2014 von 15:00 bis 16:00
Institut für Informatik: Raum 910
Titel: A Quantum Inspired Evolutionary Algorithm with Applications to
Manufacturing and Agricultural Problems
Abstract:
In this work effort is made to develop and implement a highly efficient
Quantum Inspired
Algorithm (QIA) for optimization of manufacturing processes and agro-forestry systems. A
real coded Quantum Inspired Evolutionary Algorithm (rQIEA) is developed and its efficiency
is tested over few benchmark optimization functions such as Sphere function, Ackley
function, Griewank function, Rastrigin function, Schwefel function and Rosenbrock
function. QIEA is further applied for process optimization of hot extrusion process, equal
channel angular pressing, orthogonal cutting process and end milling process. Subsequently
the algorithm is applied to an agricultural problem where Kharif crops are modeled with
QIEA as a constrained optimization problem with an intent to maximize profit by allocating
optimal land area to each individual crop.
It is found that QIEA is very versatile and can
be applied to variety of optimization problems.
Prof. Srivastav
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Kolloquiumsvortrag: N.N.
06.06.2014 von 14:15 bis 15:30
Institut für Informatik, Ludewig-Meyn-Str. 2, Übungsraum 2
Titel: folgt
Abstract: folgt
N.N.
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SOMMERFEST DER TECHNISCHEN FAKULTÄT
13.06.2014 von 14:00 bis 18:30
Raum: CSR I, Geb. C. , Kaiserstr. 2
Vorträge: folgt
Prof. Quandt
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Antrittsvorlesung: Prof. Dr. Marco Liserre
16.06.2014 von 17:15 bis 18:30
Institut für Elektrotechnik und Informationstechnik, Kaiserstr. 2, Raum: "Aquarium" Geb. D
Titel:
"Smart Transformer: a new gateway for energy routing"
Abstract:
There are several ways in which the
electrical distribution grid can be
redesigned to allow for more inflow of renewable energies and,
at present, no
consensus is reached on the best technical scenario in terms
of performance and
economic feasibility. A different path exists: re-inventing
the distribution transformer, after more than 125 years since
its
first use in the electrification of a city, as a new gateway
compatible with whichever will be the new distribution grid. The new distribution transformer is
called “Smart Transformer” because it manages the energy and
the information
flows from sources and loads and, at the same time, supports
the development of
the infrastructure for electric vehicles providing re-charging
stations. The latest
power electronics and communication technologies will be
utilized. Power
electronics is moving fast towards lower cost/volume and
communication is
wide-spread, but not yet properly used in the distribution
grid.
der Dekan
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Antrittsvorlesungen von Prof. Schramm (FH Kiel) als Zweitmitglied an der TF
20.06.2014 von 14:15 bis 15:00
Institut für Informatik, Christian-Albrechts-Platz 2, Hörsaal D
Titel: Maschinelles Lernen geometrischer Formmodelle zur automatischen
Bildanalyse
Abstract:
In vielen Anwendungsbereichen,
wie etwa der Medizin- oder Sicherheitstechnik, akquirieren bildgebende Systeme
heute umfangreiche Datenmengen. Einer umfassenden Auswertung dieser
Informationen durch menschliche Beobachter sind naturgemäß enge Grenzen
gesetzt, so dass ein wachsender Bedarf an automatischen
Inspektionsmöglichkeiten besteht. Aktuelle Verfahren zur Bildanalyse setzen häufig
maschinelle Lernverfahren ein, um aus großen Trainingsdatenmengen vollautomatisch
optimale Objektrepräsentationen zu extrahieren. Im Vortrag wird als Beispiel
für diese Klasse von Verfahren ein modellbasierter Ansatz zur
Objektlokalisierung und –klassifikation vorgestellt, der über die Minimierung
eines Fehlermaßes auf Trainingsbeispielen optimale gewichtete Formmodelle
bestimmt. Bei einer Validierung auf zwei- und dreidimensionalen Bilddaten aus
Medizin- und Sicherheitstechnikanwendungen wird hiermit der Stand der Technik
erreicht und teilweise auch übertroffen. Der Vortrag stellt zudem erste
Ergebnisse aktueller Arbeiten zur Auswertung von Unterwasservideos und dreidimensionalen
Gitternetzen vor und gibt einen Ausblick auf künftige Forschungsziele der
Arbeitsgruppe Mustererkennung an der Fachhochschule Kiel.
Prof. Dr.-Ing.Koch
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Antrittsvorlesung von Prof. Meyer (FH Kiel) als Zweitmitglied an der TF
20.06.2014 von 15:15 bis 16:00
Institut für Informatik, Christian-Albrechts-Platz 2, Hörsaal D
Titel: Automatische, modellbasierte Segmentierung multi-modaler
medizinischer Bilddaten
Abstract:
Automatische Segmentierung medizinischer Bilddaten ist eine
zentrale Komponente der medizinischen Bildverarbeitung und ermöglicht sowohl
quantitative Analysen für Diagnose und Therapie als auch detaillierte visuelle
Darstellungen einzelner Organstrukturen. Mit der fortschreitenden Technik der
bildgebenden Verfahren wird die Segmentierung multi-modaler Bilddaten immer
wichtiger. In diesem Vortrag werden formbeschränkte deformierbare Modelle zur
Segmentierung multi-modaler medizinischer Bilddaten vorgestellt. Dabei werden
Organstrukturen durch Oberflächen-Dreiecksgitter repräsentiert, die zunächst
parametrisch und dann deformierbar an geeignete Bildkanten im Testbild angepaßt
werden. Ein wichtiger Baustein der Technologie ist das automatische Lernen von
charakteristischen Kantendetektionsfunktionen
("features") für jedes Dreieck des Modells. Dieser
Ansatz erhöht nicht nur Genauigkeit und Robustheit der Segmentierung, sondern
erlaubt auch, das Verfahren auf andere bildgebende Modalitäten mit begrenztem
manuellem Aufwand zu übertragen. Neben der Vorstellung der Technologie werden
kurz zwei Anwendungen skizziert: Die vollautomatische Segmentierung des Herzens
in 3D CT-, MR- und Rotationsangiographiebildern und die Segmentierung
subkortikaler Gehirnstrukturen in 3D MR-Bildern.
Prof. Dr.-Ing.Koch
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Kolloquiumsvortrag: kein Vortrag
23.06.2014 von 17:15 bis 18:30
Institut für N.N. , Kaiserstr. 2, Raum: "Aquarium" Geb. D
N.N.
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Kolloquiumsvortrag: Prof. Dr. Naveen Garg, Department of Computer Science, Indian Institute of Technology, Delhi, India.
27.06.2014 von 14:15 bis 15:30
Institut für Informatik, Ludewig-Meyn-Str. 2, Übungsraum 2
Titel: Scheduling with Resource Augmentation
Abstract:
We consider the problem of scheduling jobs in an online manner so as
to minimize the average response time. For the unrelated machines model there
is no online algorithm possible which has bounded competitive ratio. To get
around this researchers have proposed a resource augmentation model where it
is assumed that the machines of the online algorithm are slightly faster than
those of the offline adversary. In this model we show that a natural greedy
algorithm is constant-competitive. The algorithm is analyzed using a
dual-fitting approach.
Prof. Dr. A. Srivastav
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Kolloquiumsvortrag: Prof. Dr. Gabriel Curio, Charité Universitätsmedizin Berlin
30.06.2014 von 17:15 bis 18:30
Institut für Elektrotechnik und Informationstechnik, Kaiserstr. 2, Raum: "Aquarium" Geb. D
Titel: ‚Brain-Computer Interfaces’ – medizinische Perspektiven
und ethische Implikationen einer neuen Mensch-Maschine-Schnittstelle
Abstract:
Maschinen allein durch die Kraft der Gedanken steuern – was
wie Science Fiction klingt, umreißt ein weit gespanntes, aktuelles Forschungsfeld.
Brain-Computer Interfaces (BCIs) können schwerstgelähmten Patienten neue Handlungsmöglichkeiten
eröffnen. Das Berliner BCI (www.bbci.de) integriert dafür das zeitlich
hochauflösende, nicht-invasiv messbare und mobil einsetzbare Elektroenzephalogramm
(EEG) mit Computerprogrammen des Maschinellen Lernens: Mit BCIs können z.B. Bildschirm-Cursor
und Prothesen gesteuert, ‚mentale Schreibmaschinen’ bedient sowie Wachheit und
Konzentration an sicherheitsrelevanten industriellen Arbeitsplätzen erfasst werden.
Aktuelle technologische Innovationen betreffen ‚berührungslose’ sowie im
Alltagseinsatz ‚unsichtbare’ EEG-Elektroden. BCIs werden medizinisch und
industriell von Bedeutung sein, werden jedoch auch hinsichtlich militärischer
Einsatzbereiche erforscht. Deshalb sollten in der öffentlichen Diskussion sowohl
methodeninhärente Grenzen wie auch ethische Implikationen dieser Technologie
Beachtung finden.
Kurz-Biographie
Gabriel Curio hat an der FU Berlin Medizin studiert.
Forschungsaufenthalte führten nach Rotterdam, Espoo und London. Als Facharzt
für Neurologie und Psychiatrie und Geschäftsführender Oberarzt der
Neurologischen Klinik der Charité leitet er seit 1991 die AG Neurophysik. Er
ist Gründungsmitglied des Berlin
Neuroimaging Center, des Bernstein
Center for Computational Neuroscience, des Bernstein Focus Neurotechnology, sowie der Excellence School of Mind and Brain.
Prof. Dr.-Ing. G. Schmidt
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Kolloquiumsvortrag: entfällt
04.07.2014 von 14:15 bis 15:30
Institut für Informatik, Ludewig-Meyn-Str. 2, Übungsraum 2
Titel:
folgt
Abstract: folgt
N.N.
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Kolloquiumsvortrag: Prof. Dr. Andreas Kugi, TU Wien
07.07.2014 von 17:15 bis 18:30
Institut für Elektrotechnik und Informationstechnik, Kaiserstr. 2, Raum: "Aquarium" Geb. D
Titel: Modellbasierte nichtlineare Regelung: Chancen und Möglichkeiten
Abstract:
Kurzfassung:
Die
steigende Verfügbarkeit von günstiger und leistungsfähiger Hardware ermöglicht
die echtzeitfähige Implementierung von fortgeschrittenen Methoden der
nichtlinearen und optimalen Regelungstheorie. Im Fokus des Vortrages ist der
Entwurf des gesamten geschlossenen Kreises, d.h. es geht nicht nur um den eigentlichen
Regler- und Beobachterentwurf, sondern auch um Fragen der optimalen Wahl von
Systemparametern, der Platzierung von Aktoren und Sensoren bis hin zur
Systemkonstruktion selbst. Als Basis für all diese Überlegungen dient ein jeweils
auf die Aufgabenstellung zugeschnittenes mathematisches Modell, das einen
sinnvollen Kompromiss zwischen Genauigkeit und Beschreibungskomplexität
darstellt. Der Vortrag widmet sich im Speziellen drei Anwendungsgebieten,
nämlich dem mechatronischen Entwurf eines MEMS Drehratensensors, der
nichtlinearen Regelung von permanentmagnetischen Synchronmaschinen mit
Sättigung sowie der Prozessregelung in der Stahlindustrie.
Kurzbiographie:
Andreas Kugi, geboren im Jahr 1967 in Villach, studierte
Elektrotechnik an der Technischen Universität Graz. Fünf Jahre
nach seiner Promotion in Automatisierungstechnik an der Johannes Kepler
Universität (JKU) in Linz erhielt er im Jahr 2000 die venia docendi für das
Fach ”Regelungstechnik und Regelungstheorie” an der JKU. Von 2002 bis 2007 war
er Ordinarius für Systemtheorie und Regelungstechnik an der Universität des
Saarlandes, Saarbrücken, Deutschland und seit 2007 ist er Professor für
komplexe dynamische Systeme und Vorstand des Instituts für Automatisierungs-
und Regelungstechnik an der Technischen Universität Wien.
Seine Hauptarbeitsgebiete sind die
Modellierung, Analyse und Regelung nichtlinearer sowie infinit-dimensionaler
mechatronischer Systeme mit Anwendungen für hydraulische, pneumatische und
elektrische Antriebssysteme, der Stahl- und Walzwerksautomatisierung, in der
Automobilindustrie sowie für mikromechanische Systeme.
Er ist korrespondierendes Mitglied der
Österreichischen Akademie der Wissenschaften, Editor-in-Chief des IFAC Journals
Control Engineering Practice und Mitglied der Fachkommission der Deutschen
Forschungsgemeinschaft (DFG) im Rahmen der Exzellenzinitiative. Er ist Koautor
von mehr als 100 Journalbeiträgen, 120 Beiträgen bei begutachteten
Konferenzen/Workshops und Erfinder von mehr als 25 Patenten.
Prof. Dr.-Ing. T. Meurer
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Kolloquiumsvortrag: Prof. Dr. Stefan Sauter
11.07.2014 von 14:15 bis 15:30
Institut für Informatik, Ludewig-Meyn-Str. 2, Übungsraum 2
Titel: Convergence Analysis for Finite Element Discretizations
of Highly Indefinite Helmholtz Problems
Abstract:
The efficient numerical discretization of highly
indefinite Helmholtz problems is a challenging
task in the simulation of scattering problems.
The problem depends on the wave number k and
for large k the solution becomes highly oscillatory
and its numerical computation increasingly instable.
This phenomenon is called the "numerical pollution effect"
for Helmholtz problems.
In our talk we will present a finite element method
which is robust with respect to the wave number. The
a priori and a posteriori error estimates are
explizit in the mesh width, the polynomial degree,
and the wave number and show that the pollution
effect can be eliminated by choosing the
discretization parameters in a wave-number depending way.
Prof. Dr. S. Börm
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Antrittsvorlesung: Prof. Dr.-Ing. Michael Höft
14.07.2014 von 17:15 bis 18:30
Institut für Elektrotechnik und Informationstechnik, Kaiserstr. 2, Raum: "Aquarium" Geb. D
Titel:
"Vorstellung(en) eines Hochfrequenztechnikers"
Abstract:
Die Hochfrequenztechnik bietet ein breites Spektrum
sowohl vom Frequenzbereich aus betrachtet als auch von den sich hieraus ergebenden
Anwendungen und Forschungsgebieten. In diesem Vortrag werden hierzu zwei
Bereiche näher betrachtet.
Eines der Kerngebiete der Hochfrequenztechnik ist die
Filterung und Selektion einzelner Frequenzbänder. Dies ist sowohl für
Kommunikations- auch als Messanwendung bedeutsam. So stellen Sende- und
Empfangsfilter eine Kernkomponente für den Betrieb von
Mobilfunk-Basisstationen dar. Eine wesentliche Anforderung an die
Basisstationsfilter ist der Erhalt einer hohen Kanaltrennung bei geringer
Einfügedämpfung. Hierzu sind Filter mit hoher Komplexität notwendig. Die Filter
werden durch Verkopplung von Resonatoren realisiert. Um rekonfigurierbare
Systeme realisieren zu können, ist hierbei die Durchstimmbarkeit des Frequenzselektionsbereichs
gewünscht. Hierzu werden Ergebnisse eines durchstimmbaren Filters sowie
Konzepte zu einer rekonfigurierbaren Basisstation aufgezeigt. Des Weiteren sind
für die Realisierung der Hochfrequenz-Filter hohe Güten der Resonatoren trotz
kompaktem Aufbau gefordert. Hierauf begründet sich die Erforschung neuartiger
multimodaler Resonatoren zur Realisierung der Filter.
Im zweiten Abschnitt wird kurz auf die Erforschung von Schaltungstechnologien zur Erzeugung und Detektion von
Submillimeterwellen eingegangen. Insbesondere wird hierbei die Erzeugung
höherer Leistungen aus Halbleiterbauelementen im Submillimeterwellenbereich durch
quasi-optische Leistungsaddition
mehrerer Einzelquellen diskutiert. Hierbei kommen periodische Strukturen zum
Einsatz, mittels derer der Summierwirkungsgrad erheblich verbessert werden
kann. Dieses
Multi-Element-Schaltungskonzept findet auch Anwendung bei der Frequenzvervielfachung.
Hierzu wird über den Entwurf, Aufbau und die Ergebnisse eines Frequenzverdreifacher-Arrays
mit Heterobarrieren-Varaktoren als nichtlineare Elemente zur Erzeugung von
Leistung bei 450 GHz berichtet.
der Dekan
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Kolloquiumsvortrag: Dr. Andreas Karrenbauer vom MPI
18.07.2014 von 14:15 bis 15:30
Institut für Informatik, Ludewig-Meyn-Str. 2, Übungsraum 2
Titel: "Min-Cost Flow"
Abstract:
In the past years, interior point methods have conquered the domain of
algorithms for network flow problems and led to a series of improvements
in terms of running time. These methods are rather involved numerical
algorithms using nearly-linear-time randomized algorithms for solving
systems of linear equations defined by symmetric diagonally dominant
matrices. We present a simpler variant of a potential reduction interior
point method for the min-cost flow problem that sheds more light on
combinatorial aspects of the approach. Moreover, we prove that its
expected running time matches the best known bounds from literature. To
this end, we first construct a an equivalent auxiliary network and
initial interior primal and dual points, i.e. flows, node potentials and
reduced costs. By augmenting flows along cycles or adjusting the reduced
costs along the arcs over cuts, we transform the initial primal and dual
interior points to ones with a duality gap less than 1. Furthermore, we
present a crossover procedure that computes optimal integral node
potentials in O(m+n log n) time. This is joint work with Ruben Becker.
Prof. Jansen
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Kolloquiumsvortrag: Prof. Carlo Cecati, Chief of IEEE Transactions Industrial Electronics
21.07.2014 von 17:15 bis 18:30
Institut für Elektrotechnik und Informationstechnik, Kaiserstr. 2, Raum: "Aquarium" Geb. D
Titel:
Optimization of conversion of energy produced by
renewable energy
Abstract:
The speech, after a general overview of the researches
underway, will be focused on three distinct topics, in the field of harmonics
elimination in multilevel converters and non linear control of LLC DC/DC
resonant converters and modeling of SiC devices. These topics have a common
factor which is the optimization of conversion of energy produced by renewable
energy. With reference to first part of
presentation, Selective Harmonic Elimination (SHE) and Selective Harmonic
Mitigation (SHM) have recently attracted the attention of several researchers over the world, due to clear
advantages deriving by elimination of low order harmonics without use of
passive filters. The speech will introduce some full analytical procedures for
computation of all valid pairs of switching angles used for pattern generation
in five-levels H-Bridge cascaded inverters and aiming at removing a single
harmonic (SHE) or a group of harmonics (SHM).
The exact solutions are given for modulation angles, which is a unique
features of the developed methods.
Another part of the speech will deal with the use of Extended Describing
Functions (EDF) in control of LLC DC/DC resonant converters operating under
wide input voltage and load variations. A nonlinear model for the converter was
developed using the EDF method; then, based on the derived model, a nonlinear
observer-based controller was designed and implemented using a Digital Signal
Processor (DSP). Obtained transient experimental responses, under disturbances
from both the output and the input, show that the proposed controller is
capable to stabilize the output effectively even in case of large input/output
variations.Finally, in view of development of high efficiency power converters,
a Simulink model of Silicon Carbide devices has been developed, obtaining a
library block capable of precise simulation of next generation power
converters.
Prof. Dr. M. Liserre
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Sonderkolloquiumsvortrag: Alain Girault, INRIA Grenoble
22.07.2014 von 14:15 bis 15:30
Institut für Informatik, Ludewig-Meyn-Str. 2, Übungsraum 2
Titel:
Parametric Dataflow Programming: Model of Computation and
Many-Core Scheduling
Abstract:
Dataflow models, such as SDF, have been effectively used to program
streaming applications while ensuring their liveness and boundedness.
Yet, industrials are struggling to design the next generation
of high definition video applications using these models.
Such applications demand new features such as parameters to express
dynamic input/output rate and topology modifications.
Their implementation on modern many-core platforms is a major challenge.
We tackle these problems by proposing a generic and flexible
framework to schedule streaming applications designed in a parametric
dataflow model of computation. We generate parallel as soon as
possible (ASAP) schedules targeted to the new STHORM many-core platform
of STMicroelectronics. Furthermore, these schedules can be customized
using user-defined ordering and resource constraints.
The parametric dataflow graph is associated with generic or
user-defined specific constraints aimed at minimizing timing,
buffer sizes, power consumption, or other criteria. The scheduling
algorithm executes with minimal overhead and can be adapted to
different scheduling policies just by adding some constraints.
The safety of both the dataflow graph and constraints can be
checked statically and all schedules are guaranteed to be bounded
and deadlock free. We illustrate the scheduling capabilities of
our approach using a real world application: the VC-1 video decoder
for high definition video streaming.
Prof. Dr. Reinhard von Hanxleden
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Sonderkolloquium: Prof. PhD Mario Paolone + Konstantina Christakou, DESL, École polytechnique fédérale de Lausanne
18.06.2014 von 14:00 bis 14:00
Titel : A Composable Method for the Real-Time Control of Active Distribution Networks with Explicit Power Setpoints
Abstract: The classic approach to the control of medium and low voltage distribution networks involves a combination of both frequency and voltage controls at different
time scales. With the increased penetration of stochastic resources, distributed generation and demand response, it shows severe limitations both in the optimal/safe operation of these networks as well as in aggregating the network resources for upper-layer power systems. To overcome this difficulty, we propose a radically different control philosophy, which enables low and medium voltage distribution networks as well as and their resources to directly communicate with each other in order to define explicit real-time setpoints for active/reactive power absorptions or injections. We propose a protocol for the explicit control of power flows and voltage, combined with a recursive abstraction framework. The method is composable, i.e. subsystems can be aggregated into abstract models that hide most of their internal complexity. Within this control framework we specifically analyze the case of a low-overhead decentralized Demand Response (DR) control mechanism, henceforth called Grid Explicit Congestion Notification (GECN), intended for deployment by distribution network operators (DNOs) to provide ancillary services to the grid by a seamless control of a large population of elastic appliances.
Contrary to classic DR approaches, the proposed scheme aims to continuously support the grid needs in terms of voltage control by broadcasting low-bit rate control signals on a fast time scale (i.e., every few seconds). Overall, the proposed DR mechanism is designed to i) indirectly reveal storage capabilities of end-customers and ii) have a negligible impact on the end-customer.
Speakers CVs
Mario Paolone was born in Italy, in 1973. He received the M.Sc. degree (with honors) in electrical engineering and the Ph.D. degree from the University of Bologna, Italy, in 1998 and 2002, respectively. In 2005, he was appointed Researcher in Electric Power Systems at the University of Bologna where he was with the Power Systems Laboratory until 2011. In 2010, he received Associate Professor eligibility from the Politecnico di Milano, Italy. Currently, he is Associate Professor at the Swiss Federal Institute of Technology, Lausanne, Switzerland, where he accepted the EOS Holding Chair of Distributed Electrical Systems Laboratory. He is secretary and member of several IEEE and Cigré Working Groups. He was co-chairperson of the technical committee of the 9th edition of the International Conference of Power Systems Transients. In 2013, he was the recipient of the IEEE EMC Society Technical Achievement Award. His research interests are in the area of power systems, with particular reference to real-time monitoring and operation, power system protections, power systems dynamics, and power system transients.
Konstantina Christakou was born in Greece, in 1987. In 2010, she graduated from the National Technical University of Athens, Greece. Since September 2011, she is pursuing the Ph.D. degree at École Polytechnique Fédérale de Lausanne (EPFL), Switzerland, where she is working under the joint supervision of Prof. Jean-Yves Le Boudec (LCA2) and Mario Paolone (DESL). Her current research interests include control and real-time operation of electrical grids with special reference to power distribution networks.
Prof. Liserre
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