Verbundprojekt „KI-LiveS“ (KI-Labor für verteilte und eingebettete Systeme)

Förderung: durch das BMBF im Rahmen der Förderbekanntmachung „Förderung von KI-Laboren und der Qualifizierung im Rahmen von Forschungsvorhaben im Gebiet Künstliche Intelligenz”

Förderzeitraum: 01.10.2019 bis 30.09.2021

Projektträger: Deutsches Zentrum für Luft- und Raumfahrt e.V. (DLR), Berlin

Überblick über das Verbundprojekt KI-LiveS

Das Projekt verfolgt primär das Transferziel („Third Mission“), Erkenntnisse aus der universitären Erforschung Künstlicher Intelligenz (KI) besser in der gewerblichen Wirtschaft zu verankern, um dort Entwicklungen von innovativen Produkten, insbesondere Dienstleistungen anzuregen, die den Wirtschaftsstandort Deutschland nachhaltig stärken. Zu diesem Zweck hat sich im Rahmen der Universitätsallianz Ruhr (UA-Ruhr) ein Projektteam aus Hochschullehrer(inne)n der Universität Duisburg-Essen und der Technischen Universität Dortmund gebildet. Es setzt sich aus Hochschullehrer(inne)n sowohl der Informatik als auch der Anwendungsgebiete Produktion und Logistik, Informations- und Projektmanagement sowie Gesundheitswesen zusammen.

Im KI-Labor sollen „datengetriebene“ Anwendungsbereiche von KI-Produkten besonders intensiv betreut werden. Dazu gehören beispielsweise: Sensordaten aus der Instandhaltung von Containerbrücken, Videodaten aus intralogistischen Systemen, Sensordaten zum Monitoring von medizinischen Implant-Kits, Videodaten von MRT-Aufnahmen, Audiodaten aus urbanen Umgebungen sowie Handlungs-, Kunden-, Lieferanten- und Produktdaten im Projektmanagement. Auf der Basis von neuen Forschungserkenntnissen werden KI-Applikationen entwickelt, die von „intelligenten“ Online-Auswertungen der Sensor- oder Videodaten bis hin zur „intelligenten“ Wiederverwendung von Daten aus bereits durchgeführten Projekten für die Planung neuer Projekte reichen.

Zur Erfüllung des o. a. Transferziels sollen Qualifizierungsangebote hinsichtlich des praktischen Einsatzes von KI-Hardware, KI-Software und KI-Brainware im Rahmen eines KI-Labors vor allem für Unternehmen aus der Region entwickelt werden. Diese Qualifizierungsangebote erstrecken sich sowohl auf den „experimentellen“ Einsatz von KI-Produkten aus den drei vorgenannten KI-Bereichen „vor Ort“ in Unternehmen, die als Kooperationspartner gewonnen werden, als auch auf multimediale Online-Schulungskurse bis hin zu Blended-E-Learning-Angeboten, die vor allem auch nach Auslaufen der Projektförderung von Interessenten aus der gewerblichen Wirtschaft „nachhaltig“ genutzt werden können.

Das KI-Labor soll insbesondere in enger Kooperation mit Unternehmenspartnern aus der Wirtschaftspraxis eingerichtet und genutzt werden. Darüber hinaus sind im Kontext des KI-Labors zahlreiche praxisbezogene Bachelor-, Master- und Doktorarbeiten vorgesehen, die eine vertiefte Zusammenarbeit zwischen Wirtschaft und Hochschulen mit einem „bidirektionalen“ Wissenstransfer zwischen den Projektpartnern im KI-Bereich stimulieren sollen. Schließlich wird das KI-Labor als eine Plattform für die berufliche Weiterqualifizierung dienen. Auf dieser Plattform werden in „digitalen“ Formaten Angebote für die berufsbegleitende Qualifizierung von Fach- und Führungskräften auf dem Gebiet des Einsatzes von
KI-Systemen und KI-Methoden in der gewerblichen Wirtschaft offeriert werden.

Projektpartner des Verbundprojekts KI-LiveS 

a) Hochschulpartner 

Herr Univ.-Prof. Dr.-Ing. Bernd Noche (Gesamtprojektleiter) 

Universität Duisburg-Essen, Fakultät für Ingenieurwissenschaften, Fachgebiet Transportsysteme und -logistik (UDE, Fachgebiet TuL) 

Internet: https://www.uni-due.de/tul/staff_noche.php

E-Mail: bernd.noche@uni-due.de 

Frau Univ.-Prof. Dr. rer. nat. Susanne Moebus 

Universitätsklinikum Essen, Institut für Medizinische Informatik, Biometrie und Epidemiologie, 

Leiterin des Zentrums für urbane Epidemiologie (UK-Essen, CUE) 

Internet: https://www.uk-essen.de/inuph/das-institut/mitarbeiterinnen/moebus/

E-Mail: susanne.moebus@uk-essen.de 

Herr Univ.-Prof. Dr. rer. nat. Gregor Schiele Universität Duisburg-Essen, Fakultät für Ingenieurwissenschaften, Fachgebiet Eingebettete Systeme der Informatik (UDE, Fachgebiet ES) 

Internet: https://www.uni-due.de/es/gregor_schiele_de

E-Mail: gregor.schiele@uni-due.de 

Herr Priv.-Doz. Dr. Frank Weichert (Vertretungsprofessur) Technische Universität Dortmund, Informatik VII (Graphische Systeme), Lehrstuhl für Computergraphik (TU DO, Lehrstuhl CG) 

Internet: https://graphics.cs.tu-dortmund.de/arbeitsgruppen/ag-intelligente-sensorik/team/priv-doz-dr-frank-weichert

E-Mail: frank.weichert@tu-dortmund.de 

Herr Univ.-Prof. Dr.-Ing. Torben Weis Universität Duisburg-Essen, Fakultät für Ingenieurwissenschaften, Fachgebiet Verteilte Systeme (UDE, Fachgebiet VS)

Internet: https://www.vs.uni-due.de/person/weis/

E-Mail: torben.weis@uni-due.de

Herr Univ.-Prof. Dr. Stephan Zelewski 

Universität Duisburg-Essen, Fakultät für Wirtschaftswissenschaften, Institut für Produktion und Industrielles Informationsmanagement (UDE, Institut PIM) 

Internet: www.pim.wiwi.uni-due.de/team/stephan-zelewski/

E-Mail: stephan.zelewski@pim.uni-due.de 

b) Praxispartner 

Anmerkung: Die Ansprechpartner(innen) und ihre Kontaktadressen müssen in einigen Fällen in den nächsten Wochen noch geklärt werden. 

b1) Praxispartner im Kontext des Teilprojekts „KI-Brainwareentwicklung“ (verantwortlich: Institut PIM): 

  • Accenture Technology Solutions GmbH in Düsseldorf (mit Dependance in Essen, Zeche Zollverein), Ansprechpartner derzeit: Frau Wenholz, Frau Hoppe und Herr Tippelt; 
  • adesso AG, Ansprechpartner derzeit: Frau Dr. Carell und vor allem Herr Professor Dr. Jürgen Angele; 
  • Atos Information Technology GmbH, Ansprechpartner derzeit: Frau Anja Muhmann und Herr Sethupathy; 
  • E.Y. (Ernst & Young) Deutschland, Ansprechpartner derzeit: Frau Silvana Hinsen und Herr Dr. Alan; 
  • GFOS mbH, Ansprechpartner derzeit: Herr Röhrig, Geschäftsführer, und Frau Röhrig, Bereichsleiterin Business Development; 
  • Grunenberg & Comp. GmbH, Ansprechpartner derzeit: Herr Dr. Grunenberg und vor allem Herr Dipl.-Ök. Markus Steinkötter, sowie Herr Thies Hülsbusch, M.Sc.; 
  • OFIGO GmbH & Co. KG, Ansprechpartner derzeit: Herr Rittel; 
  • Ruhr Campus Academy (RCA) gGmbH, Ansprechpartner derzeit: Herr Scholz; 
  • thyssenkrupp Industrial Solutions AG, Ansprechpartner derzeit: Herr Dr. Ritz und Herr Göksu. 

b2) Praxispartner im Kontext weiterer Teilprojekte des Verbundprojekts KI-LiveS (verantwortlich: Fachgebiet TuL): 

  • Arvato, 
  • Clatronic International GmbH, 
  • Duisburger Hafen AG, 
  • SDZ GmbH, 
  • Zolitron Technology GmbH. 

Einen Überblick über das Gesamtprojekt bieten die Webseite http://kilives.vs.uni-due.de/ sowie die Präsentation des Gesamtprojektleiters (Herr Univ.-Prof. Dr. Noche).

Nähere Informationen zum Teilprojekt „KI-Brainwareentwicklung“ des Instituts für Produktion und Industrielles Informationsmanagement werden Sie hier finden.

Projektberichte:

Projektbericht Nr. 1 des KI-LiveS-Projekts befasst sich mit der Erhebung und Systematisierung von Anforderungen, die von der betrieblichen Praxis an ein KI-Tool (im Bereich des betrieblichen Projektmanagements) gestellt werden, das seitens des vorgenannten KI-Labors für den betrieblichen Einsatz zur Verfügung gestellt werden kann.

Projektbericht Nr. 2 fokussiert die Erschließung von Datenquellen, die im Rahmen des KI-LiveSProjekts genutzt werden können, um ein Data Repository aufzubauen. Dieser Analysefokus bildet aus wissenschaftlicher Perspektive den „Gegenstandsbereich“ der hier vorgelegten Untersuchungen.

Projektbericht Nr. 3 befasst sich mit der Konzipierung und Implementierung eines ontologiegestützten Case-based-Reasoning-Systems (jCORA), das im Kontext eines IT-Unternehmens die Wiederverwendung von Erfahrungswissen im betrieblichen Projektmanagement unterstützen soll.

Projektbericht Nr. 4 befass sich mit der Anwendun eines ontologiegestützten Case-based-Reasoning-Systems – dem prototypischen CBR-Tool jCORA – für die intelligente Wiederverwendung von Erfahrungswissen im Projektmanagement mit besonderem Fokus auf der Projektmanagementmethode PRINCE2 und dem projektbezogenen Risikomanagement.

Untenstehend folgt die Aufstellung von Seminar-, Bachelor-, Master- und Doktorarbeiten, die am Essener Institut für Produktion und Industrielles Informationsmanagement im Rahmen des gemeinsamen KI-LiveS-Projekts entstanden sind oder sich in Bearbeitung befinden oder für den Rest der Projektlaufzeit angestrebt werden.

Seminararbeiten:

  • Seminar „Projekt- und problemorientiertes Lernen“ im Wintersemester 2019/20 und im Sommersemester 2020 in Kooperation mit dem im KI-LiveS-Projekt assoziierten Unternehmenspartner Accenture Technology Solutions GmbH
    Thema: „Future Workplace: Die Arbeitswelt der Zukunft“ mit starkem Fokus auf die Implementierung des KI-Tools jCORA in die Projektarbeit von Consultingunternehmen
    Team A: Allam, Nora; Allam, Sabah; Lukomskaja, Polina; Schagen, Jan
    Team B: Balachandran, Karunja; Leseberg, Isabelle; Nazrabi, Khisrashah; Podday, Leonie
  • Seminar „Projekt- und problemorientiertes Lernen“ im Wintersemester 2020/21 und im Sommersemester 2021 in Kooperation mit dem im KI-LiveS-Projekt assoziierten Unternehmenspartner Atos Information Technology GmbH
    Thema: „ ‚Intelligente‘ Wiederverwendung von Erfahrungswissen im betrieblichen Projektmanagement mithilfe von KI-Techniken für die Atos Information Technology GmbH“
    Team: Bui, Mary; Intemann, Anne; Schwarz, Tobias; Weber, Leonie
  • Seminar „HBS Case Studies oder Projekte ‒ Sonderveranstaltung zum Projekt ‚KI-LiveS‘ ‒ Künstliche Intelligenz im betrieblichen Einsatz“ im Sommersemester 2021
    Thema A: „Entwicklung einer E-Learning-Anwendung für ontologiegestütztes Case-based Reasoning“
    Team A: Camgöz, Anil; Weber, Leonie; Allam, Sabah
    Thema B: „Erstellung und kritische Analyse von Use Cases für Anwendungen von KI-Tools im betrieblichen Projektmanagement – mit Fokussierung auf der ‚intelligenten‘ Wiederverwendung von projektbezogenem Erfahrungswissen“
    Team B: Ye, Bai-Xiu; Hauke, Marcel; Fink, Svenja

Bachelorarbeiten:

  • Aktas, Tahmina: „Identifizierung von Einsatzpotenzialen der Black-box und White-box AI im Gesundheitswesen und bei IT.NRW" (2021)
  • Alvarez, Stefanie: „Beurteilung des Einsatzpotentials von KI-Anwendungen für Unternehmen des Lebensmitteleinzelhandels“ (2021)
  • Dauti, Juleda: „Höhere Performance im Supply Chain Management durch die Anwendung von ontologiebasiertem Case-based Reasoning als Instrument des Wissensmanagements“ (in Arbeit)
  • Fink, Svenja: „Konzipierung und computergestützte Implementierung eines ontologiebasierten Case-based-Reasoning-Systems für die Wiederverwendung von projektbezogenem Erfahrungswissen“ (2020)
  • Henrich, Dominik: „Design eines Vorgehensmodells zur Entwicklung einer unternehmensbezogenen KI-Strategie ‒ exemplarisch verdeutlicht anhand der deutschen Produktionsbranche“ (2020)
  • Herder, Marie-Madlien: „Evaluation des Prototyps jCORA im Rahmen des KI-LiveS-Projekts hinsichtlich Anforderungen an die ‚intelligente‘ Wiederverwendung von Erfahrungswissen im Projektmanagementbereich“ (2021)
  • Hodzic, Amina: „Design eines Vorgehensmodells zur Entwicklung einer unternehmensbezogenen KI-Strategie ‒ exemplarisch verdeutlicht anhand […]“ (Arbeitstitel, noch nicht angemeldet)
  • Krienen, Anna-Katharina: „Use Cases für die Wiederverwendung von Erfahrungswissen im Projektmanagement aus betrieblicher Benutzerperspektive“ (Arbeitstitel, noch nicht angemeldet)
  • Toben, Stefanie: „Design eines Vorgehensmodells zur Entwicklung einer unternehmensbezogenen KI-Strategie“ (2020)
  • Weinholt, Laura: „Businessplan für ein Start-up zur Kommerzialisierung eines KI-Tools für die Unterstützung der Wiederverwendung von Erfahrungswissen im Projektmanagement“ (Arbeitstitel, noch nicht angemeldet)
  • Xhigoli, Dugaxhin: „Wie Künstliche Intelligenz im Unternehmen integriert werden muss, um langfristig Erfolge zu erzielen“ (in Arbeit)
  • Ye, Bai-Xiu: „Konzipierung eines E-Learning-Moduls zur Vermittlung von KI-Software-Kompetenz“ (2020)

Masterarbeiten:

  • Allam, Sabah: „Konzipierung und Implementierung eines E-Learning-Moduls für ein ontologiegestütztes Case-based-Reasoning-Tool zur Unterstützung des Projektmanagements im Rahmen des KI-LiveS-Projekts“ (2021)
  • Bornemann, Jens: „Konzipierung eines Vorgehensmodells zur Entwicklung ontologiebasierter Case-based-Reasoning-Systeme ‒ semi-grafische Modellierung mit BPMN und Erstellung eines benutzerfreundlichen Handlungsleitfadens“ (2021)
  • Han, Rojda: „Ausarbeitung eines generischen Projektgestaltungskonzeptes auf der Basis von Scrum zur internen Ermittlung von Potenzialen für die Integration von Künstlicher Intelligenz in Unternehmen“ (Arbeitstitel, noch nicht angemeldet)
  • Mustafa, Edina: „Ontologiebasiertes Case-based Reasoning im Projektmanagement − Einsatz künstlicher Intelligenz zur Wiederverwendung von projektbezogenem Erfahrungswissen“ (2020)
  • Preuß, Daniel: „Design eines Vorgehensmodells zur Entwicklung einer unternehmensbezogenen KI-Strategie – exemplarisch verdeutlicht anhand der opta data Abrechnungs GmbH“ (2020)
  • Quliyeva, Aysan: „Konzipierung, Implementierung und Evaluierung von Komponenten eines Blended-E-Learning-Systems zur Unterstützung der Anwendung eines KI-CBR-Software-Tools im betrieblichen Projektmanagement“ (Arbeitstitel, noch nicht angemeldet)
  • Schagen, Jan Peter: „Wiederverwendung von Erfahrungswissen aus internationalen Mining-Projekten mithilfe von ontologiegestütztem Case-Based Reasoning“ (2020)
  • Schipp, Constantin: „Standardisierte Wissenserhebung für Lessons Learned – Konzepterstellung für einen Projektabschluss unter dem Aspekt der Erfahrungssicherung“ (2021)

Doktorarbeiten:

  • Göksu, Hasan: „Knowledge-Reuse im Rahmen der Abwicklung internationaler Anlagenbau-Projekte mithilfe von ontologiegestütztem Case-Based Reasoning – Wiederverwendung von projektspezifischem Erfahrungswissen über die Projektkalkulation von Tagebaugeräten im internationalen Anlagenbau“ (Arbeitstitel, in Arbeit)
  • Heeb, Tatjana: „Semi- oder vollautomatische Generierung von Wissenskomponenten aus überwiegend natürlichsprachlichen Texten für ontologiegestützte Case-based-Reasoning-Systeme – eine Anwendung des Konzepts ‚Text-to-Onto‘ aus der Erforschung Künstlicher Intelligenz in der Projektmanagementdomäne“ (Arbeitstitel, in Arbeit)
  • Kowalski, Martin: „Ontologiegestütztes Case-based Reasoning – Entwicklung eines CBR-Systems mit einer lernfähigen Wissensbank zur Akquisition und Wiederverwendung von Erfahrungswissen in internationalen Logistik-Projekten“ (Arbeitstitel, in Arbeit)
  • Schagen, Jan Peter: „Intelligente Wiederverwendung von Erfahrungswissen im Projektmanagement eine systematische Konzipierung, Implementierung und Evaluierung von Adaptionsregeln für ein ontologiegestütztes Case-based-Reasoning-System“ (Arbeitstitel, in Arbeit)
  • Sethupathy, Ganen: „Wissensmanagement für sicherheitskritische IT-Projekte – Ein ontologiegestützter Case-based-Reasoning-Ansatz zur ‚intelligenten‘ Wiederverwendung von Erfahrungswissen bei sicherheitskritischen IT-Projekten sowie Analyse seiner Verwirklichungschancen unter realen Anwendungsbedingungen“ (Arbeitstitel, in Arbeit)