Forschung im Bereich der Angewandten Informatik
Die Forschungsaktivitäten der Angewandten Informatik adressieren primär die Nutzung der Informatik in innovativen Anwendungen, insbesondere auch im geistes- und kulturwissenschaftlichen Bereich, sowie die hierzu erforderlichen informatischen Grundlagen und Methoden.
Angewandte Informatik in den Kultur-, Geschichts- und Geowissenschaften
Die Forschungsprojekte befassen sich mit Fragestellungen der Kulturinformatik, d.h. der Angewandten Informatik der Kulturwissenschaften. Am Lehrstuhl entstehen zum Beispiel Informationssysteme für die Baudenkmalpflege, für die Kulturgeographie oder für die Kommunikationsforschung.
Verfahren der semantischen Informationsverarbeitung, die ständig weiter entwickelt werden, bilden das methodische Fundament der Arbeit. Die Arbeitsschwerpunkte liegen auf folgenden Technologiefeldern:
- Geoinformationssysteme
- Digitale Bibliotheken und Archive
- Mobile Assistenzsysteme
- Computer-mediated Communication
Kognitive Systeme
Der Bereich Kognitive Systeme in der Angewandten Informatik befasst sich vor allem mit dem Thema Lernen. Beim Maschinellen Lernen geht es darum, Programme zu entwickeln, die es ermöglichen, dass Computer aus beispielhafter Erfahrung neues Wissen oder allgemeinere Fertigkeiten erwerben.
In der Forschung zum Maschinellen Lernen wird daran gearbeitet, bestehende Lernalgorithmen zu verbessern oder neue Lernalgorithmen zu entwickeln. Es wird versucht, menschliche Lernprozesse in Programmen nachzubilden.
Maschinelles Lernen gibt die Möglichkeit, Wissen und Fertigkeiten, für die kein explizites Modell angeben werden kann, dennoch in Computerprogrammen zu nutzen. Anwendungen sind zum Beispiel in der computergestützten Diagnostik, bei der Entdeckung von Mustern in großen Datenmengen (data mining) oder bei der Entwicklung nutzeradaptiver Systeme.
Medieninformatik
Forschungsschwerpunkte in der Medieninformatik sind Kontextbezogenes Information Retrieval, Inhaltsbasierte Suche in Peer-To-Peer Netzwerken, Suchmaschinen für Internet- und Intranetanwendungen, Inhaltsbasierte Bildsuche, Software Engineering für interaktive multimediale Anwendungen, Entwicklungsumgebungen für Rapid eLearning-Anwendungen und Single-Source Ansätze zum eLearning.
Mensch-Computer-Interaktion
Die drei wesentlichen technologischen Entwicklungen der Mensch-Computer-Interaktion (MCI) spielen in der Forschung eine große Rolle: die interaktiven Systeme (mit graphischen Oberflächen und fensterbasierter Benutzerinteraktion); die kooperativen Systeme (zur rechnergestützten Kommunikation und Kooperation) und die ubiquitären Systeme (zur natürlichen Benutzerinteraktion mit Hilfe von Sensoren und Aktuatoren über Fingergesten, Spracheingabe, usw.). Die Arbeiten liegen primär in den folgenden Bereichen:
Grundlagen: methodologische, konzeptionelle und technologische Grundlagen für die Gestaltung von interaktiven, kooperativen und ubiquitären Systemen
Kontextunterstützung: Sensoren für die Erfassung von Informationen, Indikatoren für die Präsentation von Informationen, Modellierung von Informationen und Kontexten
Neuartige Benutzungsschnittstellen: Konzeption, Realisierung und Evaluierung von mobilen und Web-basierten Benutzungsschnittstellen sowie von Ambient Interfaces, welche die physische Umgebung der Benutzerinnen und Benutzer zur Darstellung von digitaler Informationen verwenden.
Smart Environments
Forschung im Bereich Smart Environments trägt zum universitätsweiten Forschungsschwerpunkt menschzentrierter künstlicher Intelligenz (KI) bei, indem KI-Techniken für interaktive und kontextsensitive Anwendungen erforscht werden. Die Verarbeitung von Wissen über Raum und Zeit spielt dabei eine zentrale Rolle (knowledge representation, qualitative spatial and temporal reasoning). Es wird untersucht, wie intelligente Systeme durch Lernen und Wahrnehmung Wissen über ihre Umwelt erwerben können, wie effizient Schlussfolgerungen aus diesem gezogen werden können, wie darüber mit Menschen kommuniziert werden kann, und wie derartige Techniken in einem technischen System integriert werden können.
Informationsvisualisierung
Informationsvisualisierung ist ein Mittler zwischen Mensch und Maschine – sie macht maschinelle Daten für den Menschen lesbar und stellt eine Oberfläche bereit, um die Maschine zu bedienen. In dieser Rolle bündelt die Disziplin neben eigenen Beiträgen verschiedene Techniken der Informatik und stellt diese integriert zur Verfügung. Die Arbeitsgruppe leistet Grundlagenforschung hinsichtlich Visualisierungstechniken und untersucht interaktive visuelle Analysesysteme für verschiedene Disziplinen. Dabei werden die einfache Anwendbarkeit und eine gute Verständlichkeit der Visualisierungen sowie die Transparenz der Datenverarbeitung stets berücksichtigt. Die Forschung der Arbeitsgruppe gliedert sich in folgende Bereiche:
- Expressive Visual Encodings: Aussagekräftige Visualisierung von komplexen und dynamischen Prozessen und Verhaltensmustern.
- Explanatory Visual Reporting: Erklärende Kombinationen von Text bzw. Sprache und Visualisierung, wobei durch eine nahtlose Integration beide Medien verschmelzen.
- Enabling Visual Analytics: Analysemethoden, die durch vergleichende Darstellung sowie interaktives Editieren und Abstrahieren zu Schlussfolgerungen befähigen.