Computer liest Text aus der Luft

Computer und Mensch werden in Zukunft nahtloser zusammenarbeiten. Sei es durch einfacheren Zugriff auf Daten oder durch die intuitive Steuerung von Programmen und Robotern. Die neusten Innovationen dazu stellen das Karlsruher Institut für Technologie und das FZI Forschungszentrum Informatik nun auf der CeBIT vor (Halle 9, Stand D13). Die Exponate reichen von gestengesteuerter Kommunikation über Firewalls und Datenmanagement bis hin zu roboterunterstützter Chirurgie.

Schreiben ohne Tastatur: Schrifterkennung per Handbewegung

Statt Nachrichten mühselig über eine kleine Tastatur ins Handy zu tippen, einfach Worte in die Luft schreiben? Möglich machen könnte das ein Sensorarmband am Handgelenk, welches die Handbewegungen aufzeichnet. Ein Computersystem übersetzt diese dann in Texte. Das neuartige Airwriting-System des KIT nutzt Gesten als Eingabeform – geeignet insbesondere für mobile Kommunikationsgeräte und sogenannte Wearable-Computing-Anwendungen.

Mögliche Einsatzbereiche des Karlsruher Airwriting-Systems liegen in zukünftigen Mixed-Reality-Anwendungen. In Kombination mit Smart Glasses, also Brillen, die Informationen in das Sichtfeld des Nutzers einblenden, ermöglicht das Airwriting-Armband, Kommandos und Texte durch Gesten einzugeben, ohne ein Mobilgerät in der Hand zu halten.

Chirurgen fühlen und sehen mittels Operationsrobotern

Mit OP:Sense entwickelt das KIT unterdessen auch die robotergestützte Chirurgie weiter. Der Fokus des Systems liegt auf der Unterstützung und Entlastung des Chirurgen. Es eröffnet neue Möglichkeiten von interaktiver Steuerung und sensorischer Rückkopplung. OP:Sense dient als modulare Plattform, dazu neuartige Methoden für die sichere und präzise Durchführung von robotergestützten Operationen zu erforschen.

OP:Sense integriert zwei Roboterarme, die von Chirurgen über haptische Eingabegeräte gesteuert werden, und ein System aus mehreren 3-D-Kameras, die den Arbeitsraum rund um das Operationsfeld erfassen. Diese Szenenüberwachung ermöglicht neue Sicherungskonzepte für die eng verzahnte Mensch-Roboter-Kooperation im Operationssaal und liefert die Grundlage für weitere Forschungen, insbesondere im Bereich der Situationserkennung.

Erhöhte Sicherheit durch Kombination mehrerer Firewalls

Firewalls schützen vor Angriffen aus dem Internet. Bildhaft gesprochen filtern sie „schädliche“ Datenpakete aus dem eingehenden Datenstrom heraus und leiten nur „gutartige“ Pakete weiter. Sicherheitslücken lassen sich jedoch nie komplett ausschließen. Manchmal sind etwa die Firewalls nicht uneingeschränkt vertrauenswürdig oder Hintertüren werden von bösartigen Angreifern ausgenutzt.

Ein Konzept für die sichere Kombination von Firewalls entstand am Kompetenzzentrum für angewandte Sicherheitstechnologie (KASTEL) in Zusammenarbeit zwischen dem Karlsruher Institut für Technologie (KIT) und dem FZI Forschungszentrum Informatik: Ein spezieller Hardware-Baustein realisiert die sichere Kombination verschiedener Firewalls. Dass dadurch die Netzwerk-Sicherheit gewährleistet ist, auch wenn eine der Firewalls fehlerhaft ist, oder sich sogar bösartig verhält, wurde formal bewiesen.

Das FZI Forschungszentrum Informatik am Karlsruher Institut für Technologie ist eine unabhängige und gemeinnützige Einrichtung für Informatik-Anwendungsforschung und Technologietransfer. Es setzt die neuesten wissenschaftlichen Erkenntnisse der Informationstechnologie in Unternehmen und öffentlichen Einrichtungen um und qualifiziert junge Menschen für eine akademische und wirtschaftliche Karriere oder den Sprung in die Selbstständigkeit.

Alle Informationen zum Auftritt des KIT auf der CeBIT finden Sie auch unter www.pkm.kit.edu/cebit2014.php. (KIT/dtj)