Forschungsgruppen der Technischen Fakultät

Die Forschung in der von Prof. Dr.-Ing. Ralf Möller geleiteten AG Technische Informatik konzentriert sich hauptsächlich auf zwei Gebiete. Im ersten Gebiet entwickeln wir Verfahren für die visuelle Navigation mobiler Roboter. Unser spezieller Ansatz ist dabei ein insekten-inspirierte “holistische” Verfahren für lokales visuelles Homing. Holistische Verfahren vergleichen ganze Bilder statt lokaler Merkmale. Sie sind schnell, da sie effizient mittels Vektor-Instruktionen moderner Prozessoren parallelisiert werden können. Wir haben zudem ein umfangreiches Framework für die Navigation von Reinigungsrobotern entwickelt, welches unsere holistischen Methoden mit topologischen und topologisch-metrischen Karten kombiniert. Die Anwendbarkeit dieses Frameworks konnte erfolgreich in Roboterexperimenten in unmodifizierten Wohnungen demonstriert werden. Wir passen dieses Framework derzeit für die Anwendung in Outdoor-Umgebungen für die Navigation von Rasenmäher-Robotern an, wo zusätzliche Herausforderungen wie starke Beleuchtungsänderungen und unebener Grund zu bewältigen sind. UV-basierte Segmentierung von Bildern und schnelle Navigationsverfahren basierend auf Spherical Harmonics werden für diesen Zweck entwickelt. Im zweiten Gebiet untersuchen wir verhaltensbasierte Modelle der visuellen Wahrnehmung. In Computer-Simulationen und Roboter-Experimenten versuchen wir nachzuweisen, dass grundlegende Ebenen der visuellen Wahrnehmung – wie das Verständnis für die Form von Objekten – auf einem internen sensomotorischen Simulationsprozess beruhen könnten. Neuronale Netzwerke, speziell unüberwachte Lernverfahren wie lokale PCA, werden entwickelt und verwendet, um die erforderlichen internen sensomotorischen Modelle (Vorwärtsmodelle, inverse Modelle) zu trainieren. Wir konnten bereits Aspekte wie Sakkadensteuerung, Greifen zu extrafovealen Targets, und die Wahrnehmung von Affordances demonstrieren.