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2,8 Millionen für Kompetenzzentrum Quantencomputing am Fraunhofer ITWM

Das Kompetenzzentrum »Quanten-HPC und Algorithmen für die Industrie« am Fraunhofer-Institut für Techno- und Wirtschaftsmathematik ITWM geht in die nächste Runde. Gefördert wird diese Zukunftstechnologie vom Land Rheinland-Pfalz mit insgesamt fünf Millionen Euro. Den Förderbescheid für die dritte Phase brachte der Minister für Wissenschaft und Gesundheit Clemens Hoch jetzt nach Kaiserslautern.
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I AM AI – Was kann Künstliche Intelligenz?

Warum kann ein Computer erkennen, welche Worte ich spreche? Kann man etwas können, ohne es zu verstehen? Macht eine Künstliche Intelligenz (KI) manchmal Fehler? Wie lernt ein Neuronales Netzwerk? Was sind Trainingsdaten? Antworten bekommen Neugierige ab zwölf Jahren seit heute im Foyer des Fraunhofer-Zentrums in Kaiserslautern, wo sie sich auf Artificial Intelligence (AI) einlassen können.
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Hohe Auszeichnung für Kaiserslauterer Finanzmathematiker

Ende August tagte die Schweizerische Aktuarvereinigung (SAV). An der jährlichen Mitgliederversammlung nahm auch Professor Ralf Korn teil, der die Abteilung »Finanzmathematik« des Fraunhofer-Instituts für Techno- und Wirtschaftsmathematik ITWM gründete und lange Jahre leitete; außerdem gehört er dem Scientific Advisory Board des Instituts an. Nun wurde er zum korrespondierenden Mitglied der SAV gewählt.
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Was ist Künstliche Intelligenz und was ist Maschinelles Lernen?

Die Begriffe Künstliche Intelligenz (KI) und Maschinelles Lernen (ML) tauchen in vielen unterschiedlichen Bereichen auf und werden als potentielle Technologien stark gefördert. Werden Menschen nach ihrer Vorstellung von KI oder ML gefragt, so erhalten wir eine Vielfalt an Definitionen und Bildern, wie zum Beispiel von Robotern, die sich wie Menschen verhalten. Auch wir haben bisher in unseren Blogbeiträgen beide Begriffe selbstverständlich genutzt, ohne eine Abgrenzung der Begriffe zueinander zu geben. Teilweise wurden sie auch als Synonym verwendet. Mit diesem Blogbeitrag wollen wir ein besseres Verständnis der Begriffe geben, indem wir folgende Fragen beantworten: Was ist KI? Was ist ML? Und wie lassen sich beide Begriffe voneinander abgrenzen?
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High-Tech trifft Tradition – Forschung trifft Design

Auch 2022 lädt das Fraunhofer-Netzwerk »Wissenschaft, Kunst und Design« zum alljährlichen Summercamp ein – und das an einen ganz besonderen Ort: Vom 28. August bis zum 3. September kommen kreative Studierende und Fraunhofer-Forschende im Natursteinbruch Schweinstal bei Kaiserslautern zusammen, um in einem Ideenwettbewerb innovative Konzepte und Prototypen zu entwickeln. Das Thema: »Future Living – High-Tech trifft Tradition«. Unterstützt werden die Studierenden unter anderem von Mitarbeitenden der beiden Fraunhofer-Institute für Techno- und Wirtschaftsmathematik ITWM und für Experimentelles Software Engineering IESE.
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Folge 9: Statistik vor Gericht – True Crime und falsche Wahrscheinlichkeiten

Ob Ted Bundy, Charles Manson oder Jack The Ripper – True Crime erfreut sich immer größerer Beliebtheit. Statistisch gesehen gehören True Crime Podcasts mittlerweile zu den beliebtesten Podcast-Formaten, daher dachten wir uns: Spannende Fälle sollten auch im Statistik-Podcast nicht fehlen.
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Nachhaltig mobil – Batteriemodellierung für E-Fahrzeuge

Hochautomatisierte Verkehrssysteme, autonome Fahrzeuge und vernetzte Verkehrsteilnehmende: Die Mobilität ist im Fluss. Der Wandel bringt neben Herausforderungen auch spannende Möglichkeiten mit sich: Das Fraunhofer-Institut für Techno- und Wirtschaftsmathematik ITWM entwickelt innovative Ansätze, um E-Mobilität zu gestalten. Im Projekt »MultiskalenBEV« konzentrieren sich die Forschenden auf maßgeschneiderte und intelligente Lösungen in der virtuellen Produktentwicklung von E-Fahrzeugen. Gefördert wird das Vorhaben vom Ministerium für Wissenschaft und Gesundheit des Landes Rheinland-Pfalz. Gestern übergab Minister Clemens Hoch den Förderbescheid.
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Pandemievorsorge mit Statistik-Software

Die Corona-Pandemie hat die Gesundheitsämter Deutschlands vor große Herausforderungen gestellt. Hilfe kam auch aus der Mathematik: Gemeinsam mit Projektpartnern unterstützte das Fraunhofer-Institut für Techno- und Wirtschaftsmathematik ITWM die Gesundheitsämter mittels statistischer Modellierung bei der Vielzahl an täglich anfallenden Entscheidungen. Nun geht das Projekt »EsteR« zu Ende und die Forschenden können einige spannende Ergebnisse und Tools vorweisen – Tools, die auch in Zukunft relevant sein werden.
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Was ist ein Algorithmus?

Die Autofahrt mit einem Navigationsgerät, das Kochen eines Gerichts nach Rezept oder auch das Filtern des Mail-Ordners nach Spam-Mails – all das sind Beispiele von täglichen Prozessen, bei denen Algorithmen zum Einsatz kommen. Doch was ist eigentlich ein Algorithmus? Und warum behaupten einige Künstliche Intelligenz (KI) ist auch nur ein Algorithmus? Darum soll es in den kommenden Blogbeiträgen gehen.
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Folge 8: Statistik beweist – Parapsychologie ist (kein) Humbug. Über parapsychologische Studien und ihre kuriosen Entdeckungen

Was macht uns eigentlich zu Wissenschaftler:innen? Gemeint sind »echte Wissenschaften« und eben keine Pseudowissenschaften wie die Parapsychologie. Vermutlich unsere wissenschaftlichen Methoden, zu denen auch empirische Studien gehören?! Leider klopfen wir uns mit dieser Abgrenzung zu früh auf die Schulter. Denn insbesondere die Parapsychologie schafft es immer mal wieder, uns »echten Wissenschaftler:innen« signifikante Studien unter die Nase zu halten – dabei ist alles, von Telepathie bis hin zu klug-geredeten Ratten. Also, Sachverhalte mit Daten zu untermauern, die nicht in unser (wissenschaftliches) Weltbild passen. Wie kann das sein? Sind diese Studien vielleicht einfach nur gefälscht? Leider nein. Schlimmer noch: Die ausführliche Antwort darauf, könnte uns daran zweifeln lassen, ob die empirische Wissenschaft wirklich wissen schafft.
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Prof. Narayan Rangaraj ist der erste Fellow des Fraunhofer ITWM

Wissenschaft lebt vom Austausch, nicht nur mit den Kolleg:innen vor Ort, genauso fruchtbar sind Impulse von außen. Darum hat das Fraunhofer-Institut für Techno- und Wirtschaftsmathematik ITWM ein Fellow-Programm ins Leben gerufen: Prominente Gastwissenschaftler:innen kommen für maximal sechs Monate ans Institut und widmen sich gemeinsam mit unseren Forschenden einem Thema. Damit alle Mitarbeitenden des Fraunhofer ITWM vom Austausch profitieren, halten die Fellows einen Gastvortrag und bieten ein Kolloquium an.
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Mit Mathe Energie effizient nutzen

Das Thema Energie ist so präsent wie nie zuvor: Von Nachhaltigkeit und erneuerbarer Energie über Energiekosten bis hin zu Sparmaßnahmen – sowohl die Industrie als auch Privathaushalte stehen vor neuen Herausforderungen. Die Forschenden des Fraunhofer-Instituts für Techno- und Wirtschaftsmathematik ITWM entwickeln bereits seit einigen Jahren innovative Methoden und Modelle für die Energiebranche – und können einige spannende Projekte vorweisen: Während mit DESPRIMA und FlexEuro die Energienutzung flexibel bleibt, unterstützt das Energiemanagementsystem Amperix die Energieautonomie. Vom 21. bis zum 23. Juni stellen die Forschenden diese und weitere Energie-Projekte auf der Leitmesse E-world vor.
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»MePrecise« bündelt Expertise bei Ultrapräzisions- und Mikrotechnologien

Viele Produkte aus Optik, Medizintechnik, Maschinenbau oder Automobilindustrie werden mit Ultrapräzisions- und Mikrotechnologien hergestellt. Wir alle nutzen sie täglich direkt oder indirekt und profitieren von ihrer Weiterentwicklung. »MePrecise« ist der Wettbewerbsbeitrag verschiedener Forschungseinrichtungen aus Kaiserslautern zum »Clusters4Future«, einem Innovationsnetzwerk des Bundesministeriums für Bildung und Forschung (BMBF). Prof. Dr. Anita Schöbel, Leiterin des Fraunhofer-Instituts für Techno- und Wirtschaftsmathematik ITWM ist Ko-Sprecherin von »MePrecise«.
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Was helfen Masken, die kaum noch getragen werden?

Die Corona-Pandemie scheint aus unserem Alltag und unseren Köpfen zu verschwinden und damit auch die Masken aus unseren Gesichtern. Gefühlt trägt nur noch die Hälfte der Menschen eine Maske im Supermarkt. Daher stellen wir uns heute die Frage: Was helfen Masken, die kaum noch getragen werden?
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»Offene Digitalisierungsallianz für die Pfalz« geht in die zweite Runde

Die erfolgreiche Zusammenarbeit geht weiter: Das Verbundvorhaben »Offene Digitalisierungsallianz Pfalz« des Fraunhofer-Instituts für Techno- und Wirtschaftsmathematik ITWM, der Hochschule Kaiserslautern und der Technischen Universität Kaiserslautern geht in die zweite Förderphase. Die Forschenden konzentrieren sich in diesem Zeitraum insbesondere auf die gesellschaftlichen Herausforderungen der Digitalisierung. Die Bund-Länder-Initiative »Innovative Hochschule« fördert die OD Pfalz in den kommenden fünf Jahren mit 15 Millionen Euro.
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Machine Learning (ML) und Vertrauen – Eine Fortsetzung

Im letzten Blogpost haben wir das Thema »Erklärbarkeit von Künstlicher Intelligenz« (KI) aufgemacht, das wir in diesem Blogpost fortsetzen wollen. »AI systems should not only be the best possible. Sometimes they should say ‘I have no idea what I’m doing here, don’t trust me.’ That’s going to be really important«, so lautet ein Zitat von Herb Lin, Professor an der Stanford University. Grob übersetzt: »KI-Systeme sollten nicht nur bestmöglich funktionieren. Manchmal sollten sie auch sagen: 'Ich habe keine Ahnung, was ich hier tue, vertrau mir nicht'. Das wird wichtig werden.«
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Digitale Zwillinge und Terahertz-Wellen sichern Qualität

Das Fraunhofer-Institut für Techno- und Wirtschaftsmathematik ITWM ist auch dieses Jahr auf der internationalen Fachmesse für Qualitätssicherung »Control« in Stuttgart vertreten. Vom 3. bis 6. Mai zeigen die Forschenden in Halle 6, Stand 6301 ihre Prüfsysteme zur Sicherung der Produktqualität im industriellen Umfeld. Zwei der Exponate dienen der Materialcharakterisierung von Prüfstoffen, ein drittes der virtuellen Entwicklung von Inspektionssystemen.
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Mathe ins-π-riert nicht nur am Girls' Day

Noch immer sind Frauen in Mathematik, Informatik, Naturwissenschaft und Technik (MINT) unterrepräsentiert; das zu ändern, ist ein Ziel des bundesweiten Girls' Days. Am 28. April können sich Mädchen bei Fraunhofer in verschiedenen digitalen Workshops und Livestreams ausprobieren, spannende Berufe kennenlernen und in direkten Kontakt mit Wissenschaftlerinnen treten. Natürlich zeigen auch Forscherinnen des Fraunhofer-Instituts für Techno- und Wirtschaftsmathematik ITWM ihre spannenden Arbeitsgebiete. Ins-π-riration kommt auch von der aus Kaiserslautern stammenden Youtuberin Susanne Scherer alias MathemaTrick.
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Wie (un)abhängig sind mehrere Antigen-Tests am Stück?

Erhöhen mehrere Corona-Schnelltests am Stück die Aussagesicherheit des Ergebnisses? In einem der letzte Blogbeiträge haben wir uns dieser Frage vorsichtig genähert. Die große Herausforderung war, dass die einzelnen Tests nicht wirklich unabhängig voneinander sind, sondern Korrelationen aufweisen. Nun wollen wir diese Lücke schließen. Anstatt die dabei auftauchenden – mathematisch etwas anspruchsvolleren – Fragen im Detail zu diskutieren, wollen wir lieber herausfinden: Wie können sich solche Korrelationen auswirken?
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Innovative Simulationen für die Lebensmittelindustrie

Ob Reinigungs-, Rühr-, Knet- oder Injektionsprozesse – mit MESHFREE werden Verfahren der Lebensmitteltechnologie zuverlässig simuliert. Das von den Fraunhofer-Instituten für Techno- und Wirtschaftsmathematik ITWM und für Algorithmen und Wissenschaftliches Rechnen SCAI entwickelte Softwareprodukt verwendet gitterfreie Simulationen, um physikalische Prozesse abzubilden. Auch in diesem Jahr sind die Institute auf der Anuga FoodTec vom 26. bis zum 29. April in Halle 7.1 am Stand A049 vertreten.
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Gibt es den Zufall wirklich?

Die Mathematik ist die Wissenschaft des Unendlichen, die Statistik die des Zufalls. Speziell zum Zufall sagte Albert Einstein jedoch: »Das, wobei unsere Berechnungen versagen, nennen wir Zufall.« Ist Statistik damit die Wissenschaft unseres eigenen Versagens, die abkömmlich wird, sobald wir diesen Makel in unseren Berechnungen entfernen? Kurz gesagt: Gibt es den Zufall wirklich? Und falls nein: Werden Statistiker:innen dann arbeitslos?
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Folge 7: Gibt es den Zufall wirklich?

Die heutige Folge dreht sich rund um das Thema Zufall. Wie wird der Begriff »Zufall« mathematisch definiert und welche Rückschlüsse entstehen daraus für alltägliche Situationen, die wir als Zufall interpretieren? Was unterscheidet die Welt der Quantenmechanik von der makrophysischen in dieser Hinsicht? Welche Rolle spielen dabei Katzen, und welche Erfolgschancen hätte ein allwissender Dämon beim Würfelspiel? Diese und noch einige weitere Fragen beantworten wir für Euch wie immer aus der Perspektive der Statistik.
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1,8 Millionen Euro für ganzheitliches Energiemanagement

Nicht zuletzt wegen der aktuell sehr hohen Preise am Rohstoffmarkt wird der effiziente Umgang mit Energie immer wichtiger. Die Landesregierung Rheinland-Pfalz will aber auch dem Klimawandel entgegenwirken und fördert darum effizienzsteigernde und energiesparende Maßnahmen wie beispielsweise das Projekt »ENERDIG« des Fraunhofer-Instituts für Techno- und Wirtschaftsmathematik. Ministerialdirektor Daniel Stich übergab den Förderbescheid in Kaiserslautern an Institutsleiterin Anita Schöbel und Projektleiter Dietmar Hietel.
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Die nächste Generation der OCT-Schichtdickenmesssysteme

Man kennt bildgebende Verfahren vor allem aus der Medizin: die hochauflösende Optische Kohärenztomografie (OCT) kommt zum Beispiel in der Augenheilkunde zum Einsatz. Das Fraunhofer-Institut für Techno- und Wirtschaftsmathematik ITWM nutzt diese Technik zur Dickenmessung sehr dünner Schichten und entwickelt im Projekt »Dünnschicht-OCT« die nächste Generation dieser Messsysteme. Dabei stoßen die Forschenden gemeinsam mit der Mabri.Vision GmbH in Schichtdickenbereiche von weniger als 2 µm vor. Das Bundesministerium für Wirtschaft und Klimaschutz (BMWK) fördert das Projekt in seinem »Zentralen Innovationsprogramm Mittelstand« (ZIM).
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Anekdoten über unzuverlässige Tests: Sind mehrere Antigen-Tests am Stück verlässlicher?

Im vergangenen Jahr sind wir in einer Serie von Blogbeiträgen auf das Thema Corona-Tests und deren Zuverlässigkeit eingegangen. Zu dieser Serie hat uns eine Frage eines Lesers erreicht: Wie stark erhöht sich die Zuverlässigkeit von Antigen-Tests, wenn man sich mehrfach testet? Antworten gibt es von unseren bloggenden Statistikern Sascha Feth und Jochen Fiedler.
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CT-Analyse von Betonbalken

Beton ist aufgrund seiner Materialeigenschaften für die moderne Bauweise unverzichtbar. Doch neben vielen Vorteilen hat der Universalbaustoff auch Nachteile – vor allem erschwert seine Heterogenität die simulationsgestützte Dimensionierung von Bauteilen und Bauwerken. Durch Biegeversuche induzierte Risse geben Aufschluss über das Bauteilverhalten. Forschende am Fraunhofer-Institut für Techno- und Wirtschaftsmathematik ITWM entwickeln eine Analysesoftware für die Computertomographie, um feinste Strukturveränderungen in bewehrten Betonbauteilen sichtbar zu machen. Künftig soll das System mehrere Terabyte an CT-Bilddaten auswerten können. Dabei kann auch Quantencomputing hilfreich sein.
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AMMONPAKTOR – EU-Projekt will Brennstoffzellen verbessern

Die Energiewende kann nur gelingen, wenn viele dezentrale Speichermöglichkeiten und neue Energieträger genutzt werden. Darum fördert der Europäischen Fonds für regionale Entwicklung EFRE ein ganz besonderes Projekt, um das Potenzial von Ammoniak als Wasserstoffspeicher auszuloten. Forschungspartner sind das Fraunhofer-Institut für Mikrotechnik und Mikrosysteme IMM in Mainz und das Fraunhofer-Institut für Techno- und Wirtschaftsmathematik ITWM in Kaiserslautern. Gestern überreichte Ministerialdirektor Daniel Stich in Mainz den Förderbescheid.
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Folge 6: Kuriose Peinlichkeiten in der Statistik

Die heutige Folge dreht sich rund um sogenannte »peinliche Eigenschaften«. Alkoholprobleme, Doping im Sport und das teilweise noch immer heikle Thema Corona-Impfung – unsere bloggenden Statistiker erzählen, welche Rolle soziale Erwünschtheit spielt und wie die Wissenschaft mit diesem Problem umgeht. Neben Methoden aus der Wissenschaft kommen Dr. Sascha Feth und Dr. Jochen Fiedler auch auf die Dunkelziffer der Corona-Infektionen und auf den Beginn der Pandemie in Italien und Deutschland näher zu sprechen. Wie immer führt Esther Packullat fragend durch den Podcast.
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ProP4CableSim – Trilaterales Projekt simuliert Kabelsysteme in Fahrzeugen

Von wegen Kabelsalat: Das Fraunhofer-Institut für Techno- und Wirtschaftsmathematik ITWM beschäftigt sich im Projekt »ProP4CableSim« mit der Vorhersage der elastischen Eigenschaften von Kabelsystemen. Es ist Teil eines besonderen Transferprogramms der Fraunhofer-Gesellschaft und der Deutschen Forschungsgemeinschaft (DFG). Partner des Fraunhofer ITWM sind die Universität des Saarlandes und das ITWM Spin-off fleXstructures GmbH.
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Maschinelles Lernen (ML), Vertrauen und Verlässlichkeit

Sind Vorhersagen von KI-Systemen irreführend oder können wir uns auf sie verlassen? Als Beispiel aus der Praxis schauen wir uns in diesem Beitrag den Umsatz eines Weihnachtsgeschäfts anhand von Zeitreihenvorhersagemodellen an.
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Ordnung in die (Forschungs-)Daten bringen

Forschungsdaten sollen auffindbar, zugänglich, interoperabel und wiederverwendbar sein. Bislang sind sie aber häufig dezentral, projektbezogen oder nur auf Zeit verfügbar. Dem will die Initiative Nationale Forschungsdaten Infrastruktur (NFDI) mit einem dauerhaften digitalen Wissensspeicher entgegenwirken. Über die Mathematical Research Data Initiative (MaRDI) ist auch das Fraunhofer ITWM daran beteiligt.
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Folge 5: War früher mehr weiße Weihnacht? Kann Mathe perfekte Weihnachten errechnen? Statistische Kuriositäten zum Advent

In der letzten Folge des Jahres gehen unsere bloggenden Statistiker Sascha Feth und Jochen Fiedler Statistiken rund um Weihnachten nach. »Früher gab es mehr weiße Weihnachten!« Oder ist das ein Mythos und romantische Verklärung? Was sagen die Statistiken und Wetterberichte aus der Vergangenheit? Und falls das Ganze tatsächlich nur eine Wunschvorstellung ist – à la früher war mehr Lametta – woran könnte es liegen, dass laut einer YouGov-Umfrage 78 Prozent der Deutschen denken, dass es früher tatsächlich häufiger weiße Weihnachten gab? Unser Streuspanne-Team sucht und findet Gründe. Denn nicht nur der Klimawandel macht Weihnachten grün.
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IT-Lösungen für stabile Lieferketten

Globale Lieferketten sind komplex vernetzt und dadurch besonders verwundbar. Dies zeigt sich aktuell in Großbritannien, wo Logistikprobleme zu leeren Supermarktregalen und geschlossenen Tankstellen führen. Fraunhofer-Fachleute bieten IT-Lösungen, die Versorgungsengpässen im internationalen Warenverkehr entgegenwirken und Lieferketten robust halten.
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Wie komme ich von den Daten zur Information?

In jeder Anwendung, bei der Künstliche Intelligenz (KI) zum Einsatz kommt, stehen am Anfang die Daten. Im zweiten Schritt wird ein Algorithmus angewendet und damit eine KI-Anwendung entwickelt. Diesen Prozess wollen wir im heutigen Blog-Beitrag etwas genauer unter die Lupe nehmen.
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Rheinland-Pfalz stärkt die Zukunftstechnologie Quantencomputing

Im August 2020 wurde das Kompetenzzentrum Quantencomputing am Fraunhofer-Institut für Techno- und Wirtschaftsmathematik ITWM aus der Taufe gehoben. Seinen weiteren Ausbau unterstützt das Land Rheinland-Pfalz nun großzügig: Wissenschaftsminister Clemens Hoch überreichte der Institutsleiterin Prof. Dr. Anita Schöbel einen Förderbescheid in Höhe von 1,2 Mio. Das rheinland-pfälzische Kompetenzzentrum ist eins von sieben Zentren, die zusammen das Fraunhofer-Kompetenznetzwerk Quantencomputing bilden.
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KLAIM – Kaiserslautern Applied and Industrial Mathematics Days

Das Fraunhofer-Institut für Techno- und Wirtschaftsmathematik ITWM erlebte drei Tage intensiven Austauschs: Über sechzig internationale Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler folgten der Einladung der beiden Organisatoren Prof. Dr. Anita Schöbel, Leiterin des Fraunhofer ITWM und Prof. Dr. Bernd Simeon vom Fachbereich Mathematik der TU Kaiserslautern. Ziel dieser Konferenz ist es, ein Forum für angewandte Mathematikerinnen und Mathematiker aus Hochschulen, Forschungslabors und der Industrie zu bieten, um Ideen auszutauschen und neueste Forschungsergebnisse vorzustellen.
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Mit Künstlicher Intelligenz gegen Abrechnungsbetrug im Pflegedienst

Betrug bei der Abrechnung ambulanter Pflegeleistungen hat sich in den letzten Jahren zu einem Kriminalitätsphänomen mit steigenden Fallzahlen entwickelt. Das führt zu großen Schäden in den Sozialversicherungen und es entstehen enorme Kosten von mehreren Milliarden Euro jährlich für die Solidargemeinschaft. Gemeinsam mit der Generalstaatsanwaltschaft Dresden und dem Kommissariat für Wirtschaftskriminalität der Polizeidirektion Leipzig gehen Forschende des Fraunhofer-Instituts für Techno- und Wirtschaftsmathematik ITWM dagegen vor. Sie entwickeln im Projekt »PflegeForensik« eine KI-Software gegen Abrechnungsbetrug. Die Arbeiten werden vom Bundesministerium für Bildung und Forschung (BMBF) gefördert.
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