Teilvorhaben Hochschule Darmstadt

Gebäude Fachbereich Informatik, Hochschule Darmstadt © Britta Hüning

Gebäude Fachbereich Informatik, Hochschule Darmstadt © Britta Hüning

Teilvorhaben der Hochschule Darmstadt ist die ontologiegestützte semantische Datenintegration von Prozess-Dokumentation und Maschineninformationen. Ziel ist es, die zum aktuellen Maschinenstatus passgenaue Dokumentation automatisiert und gebündelt zur Verfügung zu stellen und unabhängig vom Endgerät darzustellen.

Ontologie als Grundlage der semantischen Datenintegration

Grundlage für die Datenintegration bildet eine zu entwickelnde ProDok 4.0-Ontologie, in der verschiedene Fachbegriffe in Beziehung gesetzt sind. Als Basis für die ProDok 4.0-Ontologie werden schon existierende, im Rahmen der Linked Data-Initiative zur Verfügung stehende Ontologien verwendet. Um die Passung auf die Anwendungsfälle bei den Industriepartnern zu gewährleisten, werden – nach der Auswahl und Integration bestehender Ontologien – in Zusammenarbeit mit Fachexperten nicht abgedeckte Bereiche nachmodelliert. Hierbei nutzt die Hochschule Darmstadt etablierte Methoden und Integrationstechniken aus Vorarbeiten und Vorgängerprojekten. Ein Forschungsziel ist das Entwickeln von Methoden für eine effiziente und semi-automatisierte Integration bestehender Ontologien im Industrie 4.0-Kontext.

Die ProDok 4.0-Ontologie wird im Anschluss dazu genutzt, höherwertige Dienste anzubieten, wie zum Beispiel eine hoch performante, fachlich relevante und praxistaugliche semantische Suche mit automatischer Vervollständigung (AutoSuggest) der Sucheingabe.

Maschinelles Lernen, um Fehler zu erkennen

Um verdeckte Zusammenhänge innerhalb der Maschineninformationen und Prozess-Dokumentation zu erkennen sowie Fehlerzustände frühzeitig aufzuspüren, werden Techniken des maschinellen Lernens (Machine Learning – ML) und des Verarbeitens komplexer Ereignisse (Complex Event Processing – CEP) eingesetzt und mit der ProDok 4.0-Ontologie verknüpft. In einem ersten Schritt werden dabei – unter Nutzung passender und aktueller Technologien – die Kontextinformationen und Maschinendaten bezogen. Anschließend werden diese Kontextinformationen und Maschinendaten normiert und semantisch angereichert. Sie sind somit für das Machine Learning und das Complex Event Processing vorbereitet.

Für ProDok 4.0 entwickelt die Hochschule Darmstadt ein modulares Cloud-basiertes IT-Ökosystem und bringt ihre Stärke als Fachhochschule mit besonderem Fokus auf die anwendungsorientiere Forschung in das Projekt mit ein.