Unsere Projekte
Im Folgenden möchten wir Ihnen einen Überblick über aktuelle und zurückliegende Forschungs- und Entwicklungsprojekte geben, die am Kompetenzzentrum KMI bearbeitet werden und wurden.
Aktuelle Projekte
nachhaltiger Einsatz von KI
Das Forschungsprojekt KMI untersucht, welchen Einfluss digitale Technologien und dabei insbesondere Methoden der Künstlichen Intelligenz auf die Gestaltung von Transformationsprozessen in Unternehmen haben können. Dabei stehen die Potentiale der Künstlichen Intelligenz im Hinblick auf ihren sozialen, ökologischen und ökonomischen Nutzen im Fokus.
Über die Begleitung von Pilotierungen in Unternehmen aus der Region Westsachsen wird über die Laufzeit von fünf Jahren zudem untersucht, was für eine menschenzentrierte Arbeitsgestaltung unter Einbeziehung der Technologien benötigt.
Innovative Wertschöpfungsnetzwerke
Die aktuelle Krise hat gezeigt, wie wichtig resiliente und innovative Wertschöpfungsnetzwerke zu ihrer Bewältigung sind. Existierende digitale Kollaborations-Netzwerke verfügen bisher jedoch oft nicht über die Funktionalität und „Intelligenz“, um von akuten Notständen, etwa bei Medizinprodukten, direkt in die Produktion und Distribution gehen zu können.
Als Lösungsbeitrag verfolgt das Projekt KISS den Ansatz einer KI-basierten semantischen Vernetzungsplattform, um die Resilienz der produzierenden Industrie zu erhöhen und die Handlungsfähigkeit von Unternehmen (insb. im additiven Bereich) und Branchen (insb. dem medizinischen und sozialen Bereich) in gesellschaftlichen Krisenzeiten signifikant zu verbessern.
Unterstützung von Schulträgern
Das Projekt „ReOrga:Schulträger“ zielt darauf ab, Schulträger beim organisationalen Wandel im Lichte veränderter Tätigkeitsanforderungen aufgrund der digitalen Transformation zu unterstützen. Es umfasst drei Säulen: praktische Unterstützung und Kompetenzaufbau durch individuelle Zielstellungen und Beratungsressourcen; Erfahrungsaustausch und regionale Multiplikatoren, um erfolgreiche Praktiken zu teilen; sowie Wissenschaftskommunikation und Erkenntnistransfer durch OER-konforme Veröffentlichungen und Online-Trainings.
Ziel ist es, Erkenntnisse über die erforderlichen organisationalen Veränderungsprozesse bei Schulträgern zu gewinnen, nachhaltige Organisationsentwicklungsprozesse zu fördern und Schulträger als „befähigende Möglichmacher“ zu stärken. Die Erkenntnisse sollen allen Schulträgern in Deutschland zugänglich gemacht werden, um die digitale Transformation im Bildungssystem voranzutreiben.
Abgeschlossene Projekte
Hier finden Sie Übersicht der Projekte, welche in der Vergangenheit unter Mitwirkung des Kompetenzzentrums KMI am InfAI bearbeitet wurden.
Coding Labs – Eine Lernplattform für Programmierkompetenzen
Programmierkompetenzen sind ein zentrales „Future Skill“ für eine unabhängige und selbstbestimmte digitale Gesellschaft. Ziel des Coding Labs Projektes war es daher, eine Lernplattform mit browserbasiertem, kostenlosem Zugang zu entwickeln, in der Schülerinnen, Schüler, Studierende und andere Interessierte Lerninhalte individuell bearbeiten und speichern können. Institutionen wie (Hoch-)Schulen, Universitäten und Unternehmen werden so unterstützt, ortsunabhängiges und zielgruppengerechtes Lernen anzubieten und dabei datenschutzkonform und sicher zu arbeiten. In einem breiten Netzwerk aus Akteuren der informatischen Bildung – bestehend u.a. aus Lehrkräften, Fachberater:innen, Dozierende der Informatikdidaktik – wurden Anforderungen erhoben, Konzepte erstellt und erprobt und die Plattform getestet.
Zentrales Ergebnis des Projektes war die Erstellung eines Prototypen der Coding Labs Plattform, welcher an die zentrale Bildungsinfrastruktur „MeinBildungsraum“ angebunden wurde. Die Plattform ist über das Projektende hinaus über diesen Link zugänglich: https://beta.codinglabs-projekt.de/
Darüber hinaus wurden diverse Lerninhalte entwickelt die sowohl als Beispielkurse zum Einsatz in Schulen und Hochschulen als auch als Lerninhalte für Lehrende genutzt werden können. Diese können auf der GitHub-Seite des InfAIs heruntergeladen und in die eigene Coding Labs oder Jupyter Umgebung integriert werden: https://github.com/KMI-KPZ/Coding-Labs-Lerninhalte
Laufzeit: 10/2022-03/2025
Förderprogramm: Initiative Nationale Bildungsplattform
Förderkennzeichen: 16INB2008 ff.
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Toolbox Datenkompetenz – Eine Plattform für alle
Daten prägen unseren Alltag – doch vielen Menschen fehlt das nötige Wissen, um sicher und selbstbestimmt mit Daten umzugehen. Das Projekt Toolbox Datenkompetenz (TBDK) hat es sich daher zum Ziel gesetzt, eine offene, digitale Lernplattform zu entwickeln, die Datenkompetenzen für alle zugänglich macht. Ob Berufstätige, Studierende oder Bürger:innen ohne Vorkenntnisse – die Toolbox bietet niedrigschwellige Lernangebote, die sich flexibel in den Alltag integrieren lassen.
Im Mittelpunkt stand die Entwicklung einer webbasierten Plattform mit interaktiven Kursen, einem persönlichen Workspace mit Anbindung and Data Tools und personalisierten Lernempfehlungen. Die Inhalte orientieren sich an einem wissenschaftlich fundierten Kompetenzrahmen und reichen von Datenvisualisierung und Datenqualität bis hin zu KI-Grundlagen. Zusätzlich wurden praxisnaheData Challenges, ein Community-Angebot und ein eigenesZertifikat „KI- und Datenkompetenzen Level 1“ entwickelt.
Das Projekt wurde in enger Zusammenarbeit zwischen dem Institut für Angewandte Informatik (InfAI) e. V. und der StackFuel GmbH umgesetzt. Über wissenschaftliche Analysen, Tests mit Nutzer:innen und eine breite Transferstrategie gelang es, eine Plattform zu schaffen, die nicht nur technisch überzeugt, sondern auch echte Teilhabe an der digitalen Welt ermöglicht.
Zur Lernplattform: www.toolboxdatenkompetenz.de
Weitere Infos zum Projekt: www.toolboxdatenkompetenz.de/projekt
Laufzeit: 12/2021 – 03/2025
Förderprogramm: „Innovative digitale Plattformen“ (BMBF)
Förderkennzeichen: 16DWCQP01A
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Climate-Smart Agriculture
Die Landwirtschaft ist der wetterabhängigste Wirtschaftszweig; Klimaänderungen wirken sich stark auf Produktivität, Risikomanagement und Umweltschutz aus.
Das STARGATE-Projekt zielte darauf ab, eine multiskalige und klimaintelligente Landwirtschaft zu entwickeln, die Innovationen im Bereich des Mikroklimas und des Wetter-Risikomanagements (sowie im Bereich der Landschaftsgestaltung), mit Hilfe von Erdbeobachtung, Wetter-/Klimaintelligenz und IoT-Technologien nutzt. Die wissenschaftlich fundierten Ergebnisse unterstützen Entscheidungsträger bei der Landschaftsplanung und der langfristigen Anpassung der modernen Landwirtschaft an den Klimawandel.
Laufzeit: 10/2019 – 09/2024
Grant Agreement No. 818187
Ansprechpartner
Virtuelle Austausche anbahnen und gestalten
Virtuelle Austausche (engl. „virtual exchange“ – VE) sind flexible Lehr-/Lernszenarien, die virtuelle Mobilität mit mediengestütztem, kollaborativem Arbeiten verbinden und so niedrigschwellig nationale und internationale Zusammenarbeit sowie (inter)kulturelle Verständigung fördern. Trotz dieser enormen Möglichkeiten konnten durch eine Bedarfsanalyse diverse Hürden identifiziert werden: mangelnde Kenntnisse bzw. unzureichende Qualifizierung, organisatorisch und planerische Komplexität, sowie Schwierigkeiten bei der Suche nach Partner:innen.
An dieser Problemstellung setzte das Projekt durch die Konzeption und Entwicklung der VE-Collab Plattform, mit der Zielstellung Kompetenzaufbau und Unterstützung von Hochschullehrenden hinsichtlich der Planung und Anbahnung von VEs, an. Die Plattform umfasst interaktive Selbstlernmaterialien zum Thema VE, eine virtual Community of Practice inkl. Matching-Verfahren zur Partner:innensuche, sowie den Planungsassistenten „VE-Designer“, der Schritt für Schritt durch die kollaborative Planung eines VE leitet.
Dieses Projekt wurde gemeinsam mit dem Herder-Institut der Universität Leipzig durchgeführt, welches für die methodisch-didaktische Konzeption und die Erstellung der Selbstlernmaterialien verantwortlich war. Das KMI übernahm die technische Entwicklung der Plattform.
Laufzeit: 10/2022 – 03/2025
Förderprogramm: Initiative Nationale Bildungsplattform
Förderkennzeichen: 16INB2032B
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Digitale Lernräume für die Vermittlung sensibler Weiterbildungsthemen
Die zunehmende Digitalisierung von Weiterbildungen betrifft auch das Sozialwesen. Insbesondere in diesem Bereich ist es notwendig, die Emotionen der Lernenden zu berücksichtigen, da hier häufig sensible Themen behandelt werden, die starke Emotionen hervorrufen können (etwa Kindswohlgefährdung). Im Gegensatz zu Präsenzveranstaltungen können Emotionen im digitalen Raum nicht erkannt werden, da Mimik und Gestik der Lernenden nicht sichtbar sind. Dementsprechend stehen Lehrende vor der Herausforderung, thematisch bedingte Überlastung oder Überforderung zum einen zu erkennen und zum anderen adäquat darauf reagieren zu können. Das Projekt LiSiL verfolgte daher folgende Fragestellungen:
- Wie können sensible Themen mittels E-Learning Plattformen vermittelt werden?
- Wie müssen Onlinekomponenten gestaltet werden, um soziale und emotionale Handlungskompetenzen zu stärken?
Um diese Fragen zu beantworten, wurden zwei Use Cases, die bisher als Präsenzveranstaltungen stattfanden, in ein hybrides Format überführt. Zudem wurden Möglichkeiten entwickelt und erprobt, um Emotionen im digitalen Raum zu erfassen und sowohl Lernende als auch Lehrende im Umgang mit sensiblen Themen zu stärken. Dabei entstand unter anderem ein Tool, das Lernende dabei unterstützt, negative Emotionen zu minimieren oder aufzulösen, wenn diese in digitalen asynchronen Lernsettings auftreten (siehe Abb.). Das Projekt wurde in einem Konsortium mit der Technischen Universität Dresden, der Johanniter-Unfall-Hilfe e.V. und der Lebenshilfe Dresden e. V im Rahmen des Innovationswettbewerbs INVITE durchgeführt.
Laufzeit: 05/2021 – 04/2024
Förderprogramm: Innovationswettbewerb INVITE (Digitale Plattform berufliche Weiterbildung)
Förderkennzeichen: 21INV04
Ansprechpartner
Internetbasierte Dienstleistungen für komplexe Produkte, Produktionsprozesse und -anlagen (Smart Services)
Die zunehmende Verbreitung und Nutzung digitaler Technologien ermöglicht es, neue Geschäftsmodelle zu etablieren. Ein Ansatz ist dabei die intelligente Verknüpfung von Produkten, Prozessen und Dienstleistungen. Ziel des Projektes SmartHaPSSS war es, Wege zur Harmonisierung von Einzelaktivitäten bei der Entwicklung physischer Produkte, informationstechnischer Strukturen sowie von Dienstleistungen und Geschäftsmodellen zu ermitteln.
Zu diesem Zweck wurden agile Methoden und Prozesse für harmonisierte Produkt-Smart-Service-Systeme entwickelt, welche in Form eines Methodenkatalogs (erreichbar unter https://katalog.smarthapsss.uni-leipzig.de/spss) vorliegen. Durch die Überführung in konkrete Werkzeuge und anwendbare Methoden werden Unternehmen in die Lage versetzt, zusätzliche Innovationspotentiale zu erschließen.
Laufzeit: 06/2020 – 05/2023 (verlängert bis 11/2023)
Förderprogramm: „Innovationen für die Produktion, Dienstleistung und Arbeit von morgen“
Förderkennzeichen: 02K18D190
Ansprechpartner
Christian Zinke, Julia Friedrich, Sebastian Frericks
SB:Digital - Digitale soziale Netzwerke als Mittel zur Gestaltung attraktiver Arbeit
Während soziale Netzwerke lange Zeit der Kommunikation und Organisation des privaten Lebens vorbehalten waren, gewinnen sie zunehmend auch für die Nutzung im Unternehmenskontext an Bedeutung. Vorrangig wird in Unternehmen bisher über soziale Netzwerke der Dialog mit dem Kunden gesucht, sie sind somit Kanäle für das Marketing und das Innovationsmanagement. Neu hingegen sind unternehmensinterne Nutzungs- und Anwendungsszenarien, die Arbeitsbedingungen, Wertschöpfungsprozesse und Unternehmenskulturen durch den Einsatz von sozialen Netzwerken verändern. Die Effekte, Gestaltungsparameter und Möglichkeiten einer solchen Nutzung sind bisher nur unzureichend erforscht und geeignete Anwendungshilfen fehlen.
Das Vorhaben SB:Digital schließt diese Lücke. Es untersucht die Potenziale digitaler sozialer Netzwerke für den Einsatz im Unternehmen vor dem Hintergrund einer attraktiven Arbeitsgestaltung und Mitarbeiterpartizipation. Neben den konzeptuellen Arbeiten des Vorhabens werden umfassende Pilotanwendungen bei kleinen und mittelständischen Unternehmen realisiert.
Ziel des Verbundprojektes SB:Digital war es, die Potentiale sozialer Netzwerke, Medien und Technologien zur Gestaltung guter digitaler Arbeit innerhalb von Unternehmen und Wertschöpfungspartnerschaften zu untersuchen und geeignete Realisierungskonzepte zu entwickeln. Im Ergebnis entstehen Strategien und Konzepte zur proaktiven Gestaltung unternehmensinterner Prozesse und Netzwerke mit Hilfe von oder durch den Einsatz sozialer Netzwerke.
Social Mobility ist ein inzwischen vielfach ausgezeichnetes Konzept zur gemeinwohlorientierten Mobilität, welches unmittelbar aus der Arbeit des SB:Digital Projektes entstanden ist. Erfahren Sie hier mehr.
Publikation des Praxishandbuchs Social Business Transformation:
Zinke-Wehlmann, C.; Friedrich, J. (2021): Social Business Transformation. Werkzeuge für erfolgreiche digitale Zusammenarbeit in Unternehmen. Wiesbaden: Springer Vieweg. https://doi.org/10.1007/978-3-658-33371-3
Laufzeit: 04/2017 – 03/2020 (verlängert bis 07/2020)
Förderprogramm: Zukunft der Arbeit
Förderkennzeichen: 02L15A070
Ansprechpartner
DataBio - Datengetriebene Bioökonomie
Im Januar 2017 startete das Projekt DataBio – Datengetriebene Bioökonomie. Das Projekt konzentriert sich auf die informationstechnische Unterstützung der Produktion von Rohstoffen aus der Landwirtschaft, der Forstwirtschaft und der Fischerei. Hierfür werden im Projekt innovative Informationstechnologien genutzt um eine schlanke Big Data Infrastruktur zur Datenerfassung, -abfrage, -verarbeitung und -visualisierung zu etablieren und Entscheidungsprozesse in der Bioökonomie zu unterstützen. DataBio ist ein Innovationsprojekt, das durch das Rahmenprogramm Horizon 2020 der Europäischen Union gefördert wird und umfasst ein Konsortium aus insgesamt 48 Partnern aus 17 Ländern.
Publikationen:
- Zinke-Wehlmann, C. et al. (2021): Linked Data and Metadata. In: Södergård, C., Mildorf, T., Habyarimana, E., Berre, A.J., Fernandes, J.A., Zinke-Wehlmann, C. (Hrsg.): Big Data in Bioeconomy. Springer, Cham. https://link.springer.com/chapter/10.1007/978-3-030-71069-9_7
- „Early Yield Predictions“ Habyarimana, E., Piccard, I., Zinke-Wehlmann, C., De Franceschi, P., Catellani, M., Dall’Agata, M. (2019): Early Within-Season Yield Prediction and Disease Detection Using Sentinel Satellite Imageries and Machine Learning Technologies in Biomass Sorghum. In: Mazzara, M., Bruel, JM., Meyer, B., Petrenko, A. (Hrsg.): Software Technology: Methods and Tools. TOOLS 2019. Lecture Notes in Computer Science(), vol 11771. Cham: Springer. https://link.springer.com/chapter/10.1007/978-3-030-29852-4_19
- „Reducing CO2 Impact in Fisheries“ Zinke. –Wehlman, C.; Schließer, J. (2021): Estimate and optimize fuel consumption on vessels to reduce CO2 impact of fishery. Reconciling Data Analytics, Automation, Privacy, and Security: A Big Data Challenge (RDAAPS), Hamilton, ON, Canada, 2021, pp. 1-9. https://ieeexplore.ieee.org/abstract/document/9452003
- „Topological Link Discovery“ Zinke-Wehlmann, C.; Kirschenbaum, A. (2021): Geo-L: Topological Link Discovery for Geospatial Linked Data Made Easy. ISPRS International Journal of Geo-Information.10(10):712. https://www.mdpi.com/2220-9964/10/10/712
Laufzeit 01/2017 – 12/2019
Förderprogramm: Finanz- und Innovationsprogramms der Europäischen Union H2020
Förderkennzeichen: 732064
Topic: ICT-15–2016–2017; Big Data PPP: Large Scale Pilot actions in sectors best benefitting from data-driven innovation.
