Gar nicht abgehoben: Projekt der Lehreinheit Informatik entwickelt Innovation für praxisnahe Forschung und Lehre
Bauanleitungen für Drohnen stehen im Mittelpunkt eines aktuellen Forschungsprojekts der Frankfurt University of Applied Sciences (Frankfurt UAS): Ein Team der Lehreinheit Informatik entwickelt nachvollziehbare Anleitungen für flexible, selbst programmierbare und kostengünstige KI-fähige Drohnen. Diese werden aus Komponenten konstruiert, die am Markt zuverlässig verfügbar sind und das Einbinden von vorbereiteten Softwaremodulen z.B. für Objekterkennung oder autonome Navigation ermöglichen.
Das Projekt, das noch bis Dezember 2025 läuft, wird von hessian.AI aus dem Connectom Vernetzungs- und Innovationsfonds mit knapp 47.000 Euro gefördert. Es schließt insbesondere für Hochschulen die klaffende Lücke zwischen einem hohen technischen Anspruch einerseits und einem schmalen Finanzbudget andererseits: Die kostengünstige und flexible KI-Drohnenplattform soll Forschende bei innovativen Projekten unterstützen und Studierenden praxisnahe Lernmöglichkeiten bieten.
KI ermöglicht neue Anwendungsfelder
Drohnen sind in vielen gesellschaftlichen und kommerziellen Szenarien etabliert. KI ermöglicht zusätzliche Anwendungsfelder für autonome Drohnen und zahlreiche Einsatzgebiete in diversen Fachdisziplinen, insbesondere in IoT-Szenarien (IoT: Internet of Things). Das Dilemma: Leistungsfähige Modelle sind für einen breiten Einsatz in Lehre und Forschung zu kostspielig. Kostengünstige Drohnen sind wenig leistungsfähig und bieten nur sehr eingeschränkt Möglichkeiten zur Programmierung. Flexibel anpassbare Drohnen bedingen in der Regel einen Eigenbau, was hinsichtlich Komponentenwahl, Zusammenbau und Konfiguration bisher eine sehr komplexe Tätigkeit ist.
„So ist es eine Herausforderung, Lehrende sowie Forschende an das Thema heranzuführen und angemessen in das Curriculum der Hochschulen zu integrieren“, beschreibt Prof. Dr. Christian Baun die Ausgangslage, die Anstoß für das Projekt war. Baun, Studiengangsleiter des Master-Studiengangs Allgemeine Informatik, gehört mit Prof. Dr. Martin Kappes, Prof. Dr. Matthias Deegener und Prof. Dr. Oliver Hahm zum Forschungsteam. Alle im Projekt involvierten Professoren sind am Kompetenzzentrum für Netzwerke und verteilte Systeme der Frankfurt UAS engagiert und beschäftigen sich intensiv mit den Technologien, die zur Entwicklung einer KI-Drohnenplattform essenziell sind. Dazu gehören KI-spezifische Themengebiete wie Objekterkennung und autonome Systeme.
„Im Rahmen unseres Projekts werden verschiedene KI-fähige Drohnenmodelle, die für Lehre und Forschung geeignet sind, prototypisch entwickelt, untersucht und dokumentiert“, so Baun. Studierende, Forschende und Lehrende sollen in die Lage versetzt werden, mit geringem Kostenaufwand und auch ohne tiefgreifende Kenntnisse in Elektrotechnik und Mechanik diese Modelle nachzubauen. „Kurz gesagt: Wir verbessern die Zugänglichkeit und machen den thematischen Einstieg leichter“, so Baun.
Veröffentlichung für Community-Nutzung
Detaillierte Bauanleitungen werden in deutscher und englischer Sprache erstellt und unter einer freien Lizenz veröffentlicht. Ziel ist, so eine lebendige Community zu schaffen, die diese Anleitungen nicht nur für eigene Lehre und Forschungsprojekte nutzt, sondern auch zukünftig weiterentwickelt.
Die KI-Drohnen können ohne lange Vorlaufzeit für verschiedene Module sowie für Forschungsprojekte genutzt werden. Von der projektierten kostengünstigen KI-Drohnenplattform profitieren zahlreiche Forschungs- und Lehrgebiete: Mögliche Einsatzbereiche sind Informatik (z.B. Objekterkennung), Geografie (z.B. Biodiversitätsforschung), Ingenieurwissenschaften (z.B. Bauwerksinspektionen), Agrarwissenschaften (Überwachung von Pflanzen und Schädlingsbefall), Archäologie (Luftbildaufnahmen) und Atmosphärenforschung (z.B. Smogmessung).
Informatik-Lehrveranstaltung Drohnenbau
Im laufenden Sommersemester 2025 ist das Projekt bereits thematisch verknüpft mit einer Informatik-Lehrveranstaltung: Studierende des Master-Studiengangs Allgemeine Informatik an der Frankfurt UAS entwickeln im Rahmen eines Projekts kostengünstige KI-fähige Drohnen, die für Lehre und Forschung geeignet sind.
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