Software Engineering

Eine Dating-Plattform für die angewandte Wissenschaft

Die angewandte Forschung steht vor einem Grundsatzproblem, das sich eigentlich schon implizit in ihrem Namen äußert. Die Verknüpfung von Forschung und Industrie, von wissenschaftlichen Erkenntnissen und konkreter unternehmerischer Anwendung stellt häufig eine große Hürde dar. Denn das Fundament der Zusammenarbeit, eine Kommunikation und ein gemeinsames Projekt anzubahnen, muss im Vorfeld gegossen werden.

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Fränkische Vor-Züge

Wer von A nach B das Auto stehen lässt und dafür die U-Bahn nimmt, erspart sich nicht nur den Stau oder die Parkplatzsuche. Er spart auch rund zwei Drittel CO2-Emissionen ein. Um mittel- und langfristig Klimaneutralität zu erreichen, muss allerdings auch der Schienenverkehr noch grüner werden. Ein wichtiger Hebel dafür ist die weitere Erhöhung der Energieeffizienz. Bei der Nürnberger U-Bahn berechnet nun ein Softwaretool, wie die automatisierten Züge mit möglichst wenig Stromverbrauch fahren. Entwickelt wurde es mit Unterstützung des Fraunhofer-Instituts für Integrierte Schaltungen IIS.

Neue Perspektiven für die Wertschöpfung der Zukunft

Die Digitalisierung treibt unaufhaltsam die Entwicklung intelligenter und vernetzter Produkte, Dienstleistungen und Produktionssysteme voran. Doch damit entsteht auch eine gewaltige Komplexität und Vernetzung von Technologien, die das Engineering für die Märkte von morgen vor neue Herausforderungen stellt. Die Lösung? Advanced Systems Engineering (ASE): die Integration der vielfältigen Aspekte des Systems Engineerings und des Advanced Engineerings, um die Wettbewerbsfähigkeit in einer sich wandelnden Welt zu sichern und zu steigern.

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Einfälle gegen Ausfälle​

Wer Maschinen und autonom fahrende Transporter einsetzt, muss sich darauf verlassen können, dass sie jederzeit funktionieren. Zur Zuverlässigkeitsanalyse und Fehlersuche wird deshalb die FMEA-Methode genutzt. Allerdings werden die Ausfallwahrscheinlichkeiten der Bausteine hier nur qualitativ erfasst. Die neue Software proSVIFT unterstützt Experten künftig effektiver bei der Suche nach den Ursachen eines möglichen Defekts, weil sie mit quantitativen Beschreibungen arbeitet. Sie bringt damit erstmals die quantitative Modellierung von Ausfallwahrscheinlichkeiten aus der Theorie in die Praxis.

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Wissen, was drin steht

Programmierer*innen gelten als pragmatisch. Und das zu Recht. Denn in der Regel nutzen sie beim Erstellen ihrer Software etablierte Pakete, die als Open Source auf diversen Datenbanken angeboten werden. Was aber, wenn einzelne dieser Pakete durch Schadsoftware infiziert worden sind? Dann, so Dr. Marc Ohm in seiner Dissertation, gelangt die Schadsoftware unentdeckt zu Unternehmen und Institutionen und kann dort zum Ausspähen sensibler Informationen genutzt werden. Für seine Forschungen zur Abwehr dieser Supply Chain Angriffe ist Ohm nun mit dem Wissenschaftspreis ausgezeichnet worden.

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Souverän serviert

Der Informationshunger von Smart Cities und intelligenten Fabriken ist gigantisch. Sensoren stillen diesen Bedarf millionenfach. Und das jeden Tag. Aber die Daten müssen auch für alle beteiligten Domänen tatsächlich nutzbar sein. Nötig sind dafür offene Standards für die jeweiligen Schnittstellen und eine Server-Software, die eine sichere und leistungsstarke Verteilung gewährleistet. Für beides ist das Fraunhofer IOSB mitverantwortlich. Im Interview erklärt Projektleiter Philipp Hertweck die Vorteile des hier entwickelten »Fraunhofer Open Source SensorThings API Servers FROST®«.

Digitalberufe – kreativ und spannend – Girls’Day 2023

Irgendwas mit Computern? Unter diesem Motto fand am 27. April 2023 der Girls’Day @ Fraunhofer statt. Seit 20 Jahren motiviert der Girls’Day Mädchen, ihre persönlichen Zukünfte und Fähigkeiten im MINT-Bereich (Mathematik, Ingenieurswesen, Naturwissenschaften und Technik) genauer unter die Lupe zu nehmen. Denn Frauen sind im MINT-Bereich noch immer deutlich unterrepräsentiert. An dem Aktionstag öffnete der Fraunhofer-Verbund IUK-Technologie erneut seine virtuellen Türen, damit Schülerinnen in die Welt der IT-Berufe eintauchen konnten.

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Finden neu erfinden

Im Jahr 2021 haben IT-Security-Spezialist*innen mehr als 20.000 Schwachstellen bei der Sicherheit von Softwareprodukten aufgespürt und dem Bundesamt für IT-Sicherheit (BSI) gemeldet. Das ist Rekord und insofern erfreulich, als die gefundenen Fehler mit Programmupdates beseitigt werden können. Andererseits aber zeigt die Entwicklung, dass viele Fehler erst gefunden werden, wenn die Software bereits veröffentlicht ist. Das soll sich nun ändern: Neue Testmethoden sollen die Suche nach Schwachstellen deutlich vereinfachen und Gefährdungen bereits während der Softwareentwicklung finden.

Türöffner für maschinelles Lernen mit Quantencomputern​  

Maschinelles Lernen ist zum Zugpferd für die industrielle Produktion geworden. Dank des Einsatzes von ML werden Prozesse deutlich effektiver und ressourcensparender. Nun sollen die Systeme durch den ergänzenden Einsatz von Quantencomputern auf ein neues, deutlich höheres Niveau gehoben werden. Ein Problem aber bleibt: Vorbereitung und Implementierung von ML überfordern viele mittelständische Unternehmen. Eine Developer Suite soll genau das ändern. Im Interview erklärt Projektleiter Daniel Pranjic vom Fraunhofer IAO, wie das funktionieren kann. ​

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Vom Lab auf den Acker

Die Digitalisierung hält zusehends auch in der Landwirtschaft Einzug. Denn neben intelligenten Systemen, wie etwa autonomen Aussaat- und Bewässerungsrobotern, hochmodernen, GPS-gesteuerten Traktoren und anderen Maschinen, ist es vor allem Software, die eine Schlüsselrolle zur Sicherung der Wettbewerbsfähigkeit unter immer steigenden Anforderungen an Produktivität und Nachhaltigkeit darstellt. Mit dem Forschungsprogramm »Smart Farming« des Fraunhofer IESE gelingt der Transfer von digitalen Lösungen aus dem Labor auf das Feld.