Thüringer ClusterManagement (ThCM)

2601Im Jahr 2012 wurde durch den Freistaat mit dem Thüringer ClusterManagement ein Instrument für den Ausbau und die Etablierung von Clustern in Thüringen geschaffen. Die erfahrenen Projektmanager des ThCM arbeiten eng mit Akteuren aus Wirtschaft, Wissenschaft und Intermediären zusammen, um die Entwicklung von Clustern und Netzwerken voranzubringen. Dabei agiert das ThCM interdisziplinär, um die verschiedenen Felder miteinander zu verzahnen.

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Industrielle Produktion und Systeme

Das Spezialisierungsfeld „Industrielle Produktion und Systeme“ ist eine tragende Säule der Thüringer Wirtschaft. Mit wachsenden Märkten und zahlreichen Aktivitäten in unterschiedlichen Branchen trägt dieses Feld zu knapp der Hälfte des Umsatzes im verarbeitenden Gewerbe Thüringens bei.

Eine immer wichtigere Rolle spielt in Zukunft die Herstellung individualisierter Produkte. Von großer Bedeutung sind dabei effiziente und flexible Technologien und die Gestaltung von dazugehörigen Prozessen und deren Integration in Systeme.

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Nachhaltige und intelligente Mobilität und Logistik

Thüringen verfügt über eine langjährige Tradition und viel Erfahrung im Automobilbau und ist heute zentraler Standort mit kurzen Wegen zu sämtlichen Automobilherstellern Deutschlands und Europas. Neben einigen Großbetrieben sind es dabei vor allem die flexiblen Mittelständler, die für das Wachstum in diesem Wirtschaftszweig sorgen. Die breite Palette ihrer technologischen Kompetenzen und fortschrittlichen Produkte findet sich inzwischen in nahezu jedem weltweit produzierten Fahrzeug wieder.
Gele: Die Gesundheitswirtschaft zählt zu den wachstumsstärksten und beschäftigungsintensivsten Wirtschaftsbranchen in Thüringen. Sie stellt schon heute einen überaus bedeutsamen Teil der regionalen Wirtschaft dar.

Der gesellschaftliche und ökologische Bedarf an Produkten und Dienstleistungen in diesem Bereich wird weiter an Bedeutung gewinnen - auch vor dem Hintergrund der demografischen Entwicklung.

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Gesundes Leben und Gesundheitswirtschaft

Die Gesundheitswirtschaft zählt zu den wachstumsstärksten und beschäftigungsintensivsten Wirtschaftsbranchen in Thüringen. Sie stellt schon heute einen überaus bedeutsamen Teil der regionalen Wirtschaft dar. Der gesellschaftliche und ökologische Bedarf an Produkten und Dienstleistungen in diesem Bereich wird weiter an Bedeutung gewinnen - auch vor dem Hintergrund der demografischen Entwicklung.

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Nachhaltige Energie und Ressourcenverwendung

Das Innovationsfeld Nachhaltige Energie und Ressourcenverwendung umfasst Branchenaktivitäten in den Bereichen erneuerbare Energien, regionale Energieversorgungskonzepte, Energiespeicherung sowie Ressourcenmanagement und -wiederverwendung. Hierin agieren zahlreiche Wirtschaftsakteure in der Produkt- und Anlagenherstellung oder der Dienstleistungserstellung, die spezielle Nischen besetzen oder ein breites Leistungsportfolio als Markt- bzw. Technologieführer aufweisen. Durch eine leistungsstarke universitäre und außeruniversitäre Forschungslandschaft sowie sehr gut ausgeprägte Netzwerk- und Beratungsstrukturen bestehen ideale Voraussetzungen für den Wissensaustausch zwischen Forschung und Praxis und somit für die Generierung zukunftsfähiger Technologien. 

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IKT, innovative und produktionsnahe Dienstleistungen

Der schnelle und mobile Austausch von Informationen hat sich mit dem Strukturwandel hin zur Dienstleistungsgesellschaft und der Digitalisierung aller Lebensbereiche als maßgeblicher Wachstumsfaktor etabliert. Bereits seit den 1990er Jahren prägen Informations- und Kommunikationstechnologien die Gesellschaft, sowohl in der Arbeitswelt als auch im privaten Bereich. Nach den Angaben des BMBF beruhen mehr als 80% der Innovationen in den für Deutschland wichtigen Branchen auf Entwicklungen aus dem Bereich  der Informations- und Kommunikationstechnologien. Mit dem Strukturwandel leisten immer mehr kreative Dienstleister einen Beitrag zu den Innovationen, angefangen von den Produkteigenschaften bis hin zu neuen Geschäftsmodellen. Aus der Verbindung von Kreativität und technischen Entwicklungen können ganz neue Märkte, zum Beispiel für neue, intelligente Dienstleistungen entstehen.

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InnoCON 2021

SEC-Learn – Sensor Edge Cloud für verteiltes Lernen

Kategorie: Transformation hin zu einer Digitalen Wirtschaft/ Künstliche Intelligenz

Kurzbeschreibung:

Wie kann Datenverarbeitung zukünftig statt in einer Cloud nahe am Sensor bewerkstelligt werden? Und wie kann in einem solchen Setup Maschinelles Lernen auf verteilten Systemen stattfinden?



Im Fraunhofer-weiten Projekt SEC-Learn (Sensor Edge Cloud für verteiltes Lernen) soll maßgeblich eruiert werden, welche Entwicklungen notwendig sind, damit das Training von neuronalen Netzen direkt am Sensor vorgenommen werden kann, gleichzeitig aber auch alle anderen Sensorknoten von dem Erlernten profitieren. Das Stichwort ist Verteiltes Lernen – Federated Learning. Die Verarbeitung der Daten und das Training von KI-Modellen erfolgt dabei lokal am Sensor. Nur das Trainings-Resultat, nicht die Daten selbst werden an den Server geschickt. Das erleichtert beispielsweise die Umsetzung von Datenschutzanforderungen, welche bei lokaler Verarbeitung besser gewährleistet werden können und zu mehr Akzeptanz beim Nutzer führen sollen. Eine sichere Datenübertragung soll im Projekt zusätzlich durch den Einsatz von Privacy Enhancing Technologies gewährleistet werden.



Die durchgehende Analyse von Daten durch KI kann allerdings zu einem hohen Energieverbrauch führen. Deshalb sollen im Projekt für die fortlaufende Auswertung am Sensor so genannte Spiked Neural Networks zum Einsatz kommen. Sie ermöglichen eine hardwarenahe und energieeffiziente Datenverarbeitung. Entsprechend müssen Methoden gefunden werden, welche die durch das Verteilte Lernen entstandenen Modelle konvertieren und kompatibel zu der Zielhardware machen.



Als Anwendungsbeispiele dienen im Projekt die Keyword-Erkennung und akustische Ereignisdetektion für Sprachassistenten als hochintegrierte, energieeffiziente Low-End-Lösung sowie die Bilderkennung für autonomes Fahren.

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Hanna Lukashevich


Fraunhofer-Institut für Digitale Medientechnologie IDMT

+49 3677 467-224
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