SFB 531:  Design und Management komplexer technischer Prozesse und Systeme mit Methoden der Computational Intelligence

• Fachliche Zuordnung: Informatik, System- und Elektrotechnik
• Förderung: Förderung von 1997 bis 2008
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 5481300

Mit steigender Komplexität und Vernetzung technischer Systemewächst der Bedarf an robusten Entwurfs- und Steuerungsmethoden,die auch mit ungenauer, unvollständiger und teilweisefehlerhafter Information in zeitlich veränderlichen Umgebungengute Resultate liefern. Zur Behandlung derartiger Probleme, diemit exakten Methoden der Mathematik und Informatik nur ungenügendgelöst werden können, bietet die Computational Intelligencevielversprechende Ansätze. Dabei bedient sie sich im Gegensatz zurklassischen künstlichen Intelligenz nicht nur der symbolischen,sondern wesentlich auch der subsymbolischen, d.h. der numerischenWissensrepräsentation und -verarbeitung. Der Sonderforschungsbereich besteht aus insgesamt zwölf Teilprojekten und zwei Dienstleistungsprojekten. Die Teilprojekte untergliedern sichin drei Bereiche. Der Bereich B (Methodentransfer) sorgt für eine Umsetzung der im Bereich A (Theorie) erhaltenen theoretischen Ergebnisse zum Einsatz in den im Bereich C ansässigen Anwendungsfeldern.Gegenstand der aktuellen Untersuchungen des Sonderforschungsbereichssind u.a. die Gebiete evolutionäre Algorithmen, genetische Programmierung, Fuzzy-Logik, neuronale Netze und deren Anwendung bei der Fuzzy-Modellierung zur Prozessführung in der Energietechnik, der Qualitätssicherung integrierter Elektroniksysteme, der technischen Chromatographie, der Modellierung von Zerspanprozessen sowie der automatischen Geometrieerkennung digitaler Freiformflächen.

• DFG-Verfahren: Sonderforschungsbereiche

Abgeschlossene Projekte

• A1 - Mathematische Grundlagenuntersuchungen zur Theorie der Fuzzy-IF-THEN-Regelbasen (Teilprojektleiter Lehmke, Stephan )
• A04 - Theoretische Analyse evolutionärer Algorithmen und genetischer Programmierung (Teilprojektleiter Wegener, Ingo )
• A05 - Neue Varianten evolutionärer Algorithmen (Teilprojektleiter Jansen, Thomas ;  Wegener, Ingo )
• B1 - Datenbasierte Strukturoptimierung und Regelgenerierung zur Fuzzy-Modellierung komplexer Prozesse und menschlicher Bedienstrategien (Teilprojektleiter Kiendl, Harro )
• B2 - Genetische Programmierung und neuronale Netze (Teilprojektleiter Banzhaf, Wolfgang )
• B3 - Nichtstandard-Operatoren für evolutionäre Algorithmen (Teilprojektleiter Schwefel, Hans-Paul )
• B5 - Formalisierung neuartiger Lernaufgaben aus praktischen Anwendungen (Teilprojektleiterin Morik, Katharina )
• B7 - Konzepte für neuronales Reinforcement-Lernen in Echtzeitanwendungen (Teilprojektleiter Riedmiller, Martin )
• B10 - Anwendung der Computational Intelligence in der Kombinatorischen Optimierung (Teilprojektleiterinnen / Teilprojektleiter Mutzel, Petra ;  Skutella, Martin )
• B11 - Management von MINLP-Problemen durch evolutionäre Strategien (Teilprojektleiter Engell, Sebastian ;  Sand, Guido )
• B12 - Evolutionäre Algorithmen für den industriellen Einsatz (Teilprojektleiter Rudolph, Günter )
• C1 - Unscharfe Modellierung von großtechnischen Anlagen der Chemietechnik zur Verbesserung der Zuverlässigkeit (Teilprojektleiter Schecker, Hans-Georg )
• C2 - Struktur- und Parameteroptimierung komplexer Gruppenbeitragsmodelle in der thermodynamischen Stoffdatenforschung (Teilprojektleiter Schulz, Siegfried )
• C4 - Automatische Geometrieerkennung digitalisierter Freiformflächen (Teilprojektleiter Weinert, Klaus D. )
• C5 - Prototypische Anwendungen der Fuzzy-Modellierung zur Prozeßführung und -überwachung in der Energietechnik (Teilprojektleiter Kiendl, Harro )
• C6 - Klassifikation und Prädiktion von Bauelemente-Parametern hinsichtlich der Qualität integrierter Elektroniksysteme (Teilprojektleiter Goser, Karl )
• C7 - Modellierung von Zerspanprozessen mit Hilfe von Zellularautomaten und Methoden der genetischen Programmierung (Teilprojektleiter Weinert, Klaus D. )
• C9 - Optimierung der chromatographischen Trennung von Mehrkomponentensystemen mit Hilfe von CI-Methoden (Teilprojektleiter Engell, Sebastian ;  Schmidt-Traub, Henner )
• C10 - Belegungsplanung verfahrenstechnischer Mehrproduktanlagen unter Berücksichtigung von Unsicherheiten mit hybriden Algorithmen (Teilprojektleiter Engell, Sebastian ;  Sand, Guido )
• C11 - Optimierung von Aufstellungsentwürfen für Chemieanlagen (Teilprojektleiterinnen / Teilprojektleiter Morik, Katharina ;  Schmidt-Traub, Henner )
• C12 - Evolutionäres Design von Temperierbohrungsstrategien für Druckguss- und Spritzgusswerkzeuge (Teilprojektleiter Mehnen, Jörn )
• C13 - Schedulingverfahren für Computational Grids (Teilprojektleiter Schwiegelshohn, Uwe )
• C14 - Untersuchungen zur Erhöhung der Fertigungsgenauigkeit des Profilbiegens mit Methoden der Computational Intelligence (Teilprojektleiter Kleiner, Matthias ;  Tekkaya, A. Erman )
• C15 - Entwicklung optimierter Prozess-Strategien zur fünfachsigen Fräsbearbeitung mit Hilfe evolutionärer Algorithmen (Teilprojektleiter Weinert, Klaus D. ;  Zabel, Andreas )
• C18 - Koevolution von Fitnessprädiktoren zur beschleunigten evolutionären Optimierung bildbasierter Regelungssysteme in der Robotik (Teilprojektleiter Hoffmann, Frank )
• T02 - Online-Regelung für das Drei-Rollen-Biegen mit Methoden der Computational Intelligence (Teilprojektleiter Kleiner, Matthias ;  Schikorra, Marco ;  Tekkaya, A. Erman )
• T03 - Mehrkriterielle evolutionäre Flächenrekonstruktion für die Praxis (Teilprojektleiter Weinert, Klaus D. )
• T04 - Mehrkriteriell optimierter Entwurf von Temperierbohrungssystemen für Druckgusswerkzeuge in der Praxis (Teilprojektleiter Biermann, Dirk ;  Weinert, Klaus D. )
• Z01 - Zentrale Aufgaben des Sonderforschungsbereichs (Teilprojektleiter Wegener, Ingo )
• Z2 - Betrieb eines Parallelrechners und Benutzerunterstützung (Teilprojektleiter Schwefel, Hans-Paul )

• Antragstellende Institution: Technische Universität Dortmund
• Sprecher: Professor Dr.-Ing. Uwe Schwiegelshohn; Professor Dr. Ingo Wegener, bis 12/2008 (†); Professor Dr.-Ing. Klaus D. Weinert