Robust, dateneffizient und auch noch erklärbar? Anforderungen an KI-Systeme der Zukunft - ein KI-Werkstatt Bericht

KI-Modelle und Algorithmen werden immer komplexer und leistungsfähiger, aber was heißt das überhaupt?

Wie sehr können wir den Ausgaben eines Modells vertrauen? Benötigen wir wirklich immense Datenmengen um robuste und qualitativ hochwertige Modelle zu entwickeln und können wir erklärbare Modelle entwickeln?

Im Vortrag werden wir diese Aspekte diskutieren und sie in Beziehung zu existierenden Forschungsfragen in aktuellen Projekten der KI-Werkstatt setzen.

Nachhaltiges Bauen mit Betonfertigteilen - Abriss aus einem Forschungssemester

Die Einsparpotenziale der Tragwerkskonstruktionen in Bezug auf Ressourcenverbrauch und CO2-Emissionen sind im Hochbau bislang wenig betrachtet worden.

Im Rahmen aktueller Untersuchungen in Zusammenarbeit mit dem Bundesverband Spannbeton-Fertigdecken e.V. konnte gezeigt werden, welche Potenziale sich in diesem Bereich auftun. Im Fokus einer Studie stand die Frage, wie sich verschiedene Deckensysteme auf die Ökobilanz eines Gebäudes auswirken und welche Chancen hier materialsparende Spannbetondeckenkonstruktionen bieten.

Daneben wird das laufende AiF-Projekt "Deckenkonfigurator" vorgestellt, welches sich mit der intelligenten Systemfindung statischer Tragwerksmodelle für einachsig gespannte Fertigteildecken befasst. Hiermit sollen derartige Deckenkonstruktionen im Hinblick auf Kosten-, Ressourcen- und Fachkräfteeffizienz optimiert werden.

Orientierungsausrichtung in strömenden Fasersuspensionen

Die Frage nach dem Einfluss der Strömung auf die Faserorientierung in Fasersuspensionen ist neben der wissenschaftlichen Fragestellung auch von technischem Interesse, da z.B. faserverstärkte Polymere im Spritzgussverfahren aus der Schmelze hergestellt werden oder stahlfaserverstärkter Beton gegossen wird. Durch einen Fließvorgang beim Herstellungsprozess wird, abhängig von der Scherrate und der Strömungsgeometrie, die Orientierung der Fasern beeinflusst. Im ausgehärteten Zustand kann sich die Faserorientierung nicht mehr ändern und bestimmt die Festigkeit des resultierenden Werkstoffes, sowie weitere Materialeigenschaften.

Die theoretische Modellierung der Strömungsausrichtung basiert bisher fastausschließlich auf der Folgar-Tucker Gleichung für den Orientierungstensor 2. Stufe unter Verwendung verschiedener Abschlussrelationen. Zwei Ansätze, das bestehende Modell der Orientierungsbeeinflussung durch die Strömung zu verfeinern und zu erweitern werden vorgestellt. Im klassischen und den erweiterten Modellen spielt die Wahl einer geeigneten Schließungsrelation eine entscheidende Rolle. Eigene Arbeiten dazu, sowie zu analytischen Lösungen der Folgar-Tucker Gleichung werden skizziert. Diese Lösungen sollen als Vergleich für numerische Lösungen des klassischen und der erweiterten Modelle dienen.