LASA: Das Lausitzer Institut für angewandte Wissenschaften
LASA – Lausitz Advanced Scientific Applications ist eine unabhängige Forschungseinrichtung, deren wichtigstes Ziel es ist, wissenschaftsnahe Forschung in die Anwendungen zu bringen. Damit unterscheidet sich LASA ganz wesentlich von rein akademischer Wissenschaft und Forschung.
Forschung in die Anwendung
Wir forschen, um zu verändern – Die erzielten Forschungsergebnisse sollen direkte oder unterstützende Lösungsansätze für gesellschaftliche Herausforderungen erzeugen, die sowohl global aber vor allem in der Region Lausitz auftreten:
- Personal – Verknappung von Fach- und Arbeitskräften
- Abwanderung – aus ländlichen Regionen in Großstädte (Urbanisierung ist ein globaler Megatrend)
- Demographie und Strukturwandel – Schwierigkeiten bei Versorgung, Gesundheitswesen, Pflege, Mobilität, …
- Wirtschaftliche Souveränität – Anschluss an Weltspitze durch Erforschung neuartiger Technologien und deren Umsetzung in (Aus-)Gründungen oder regionalen Unternehmen
- Ressourcen – Themenkomplex Energie, Rohstoffe, Umwelt und Klima in der Zukunft
- Kulturelle Werte – gefährdete Sprache und Identität der sorbischen Region Lausitz
- Junge Lausitzer – gefährdetes Bildungs- und Ausbildungsniveau sowie limitierte regionale Berufschancen
Thematische Ausrichtung des LASA
LASA forscht in 6 Technologie- und Fachthemen (vgl. Fachliches Forschungsprofil) und erzeugt so neuartige Anwendungen in 4 gesellschaftlichen Bereichen (vgl. Anwendungsdomänen in der Gesellschaft). Innerhalb der 6 Themen des fachlichen Profils nimmt die Erforschung von algorithmischen Systemen und maschinellem Lernen eine zentrale Rolle ein. Denn die Verwendung von künstlicher Intelligenz (AI – Artificial Intelligence) und den damit zusammenhängenden Technologien ist der Schlüssel für weitere Automatisierungsgrade der Zukunft, die in Zeiten von Personalmangel dringlich benötigt werden.
Durch diese strategische Ausrichtung möchten wir Innovationen vorantreiben und praktische Lösungen erzeugen, die die oben genannten gesellschaftlichen Herausforderungen erfolgreich beeinflussen können. So schaffen wir die Grundlage für eine nachhaltige Zukunft – insbesondere für die Region Lausitz.
Fachliches Forschungsprofil
Algorithms & AI
Speech & Robot
Sensor & Signals
Electronics & Engineering
IoT & Cloud
Bio & Human
Anwendungsdomänen in der Gesellschaft
Connected Infrastructur
Wie sieht die Zukunft aus? Ist alles mit allem vernetzt? Wird mein Auto mit meinem Haus, Verkehrs- od. Energieanlagen kommunizieren? Welche Rolle spielen Roboter?
Energiesektor
Der Wandel in der Energieerzeugung ist ein wichtiges Zukunftsthema. Klimawandel und Ressourcenmangel treiben zu neuartigen Lösungen auf diesem Gebiet und die energietechnische Souveränität wäre für den Standort Deutschland wünschenswert. Die Lausitz steht für das Thema Energie wie keine andere deutsche Region. Im Energiesektor forscht LASA an Technologien zur Sensor- und KI-basierten Überwachung, Monitoring, Vermessung oder dem Management von Anlagen der Erzeugung, Speicherung und Verbrauch von Energie. Dabei spielen IoT-basierte Lösungen eine zentrale Rolle. LASA leistet dadurch einen Beitrag, Ressourcen optimal zu nutzen und die Umwelt zu schonen.
Bsp. aus der aktuellen Forschung
IoT-basierte Optimierung von Anlagen zur Erzeugung, Speicherung und Verbrauch von Energie (Themen: IoT, Cloud, Sensorik, Maschine Learning, Energy Harvesting)
Automotive
State-of-the-art-Technologien im Bereich Automotive sind ein wesentlicher Treiber für wirtschaftliche Souveränität. In der Automobiltechnik hat LASA zwei Schwerpunkte. Zum Einen fokussieren sich die Forschungsaktivitäten auf neuartige Sensoren, HMI-Technologien sowie KI-Technologien im Zusammenhang mit autonomen Fahren. Diese Systeme basieren auf fortschrittlicher Sensortechnologie und zielen darauf ab, die Sicherheit und das Wohlbefinden der Fahrzeuginsassen zu erhöhen. Ein zweiter Schwerpunkt betrifft die Ladeinfrastruktur von Elektromobilen sowie dessen Automatisierung durch Laderoboter.
Bsp. aus der aktuellen Forschung
Ultra-Wideband-basierte Überwachung von Vitalparametern im Fahrzeuginnenraum (Themen: UWB, Sensorik, Algorithmen für Radar, Embedded KI, Biometrie)
Home Automation
Im Bereich der Home Automation verfolgt LASA zwei Schwerpunkte. Zum Einen betrifft die Forschung die Steigerung der Effizienz der Energieversorgungsanlagen durch Einsparungseffekte sowie durch optimale Ausnutzung von regenerativen Energieerzeugern. Zum Anderen sollen die vielfältigen technologischen Fähigkeiten von Automobilen mit der Home Automation interagieren. Auch hier steht das Thema Energie sowie die Themengebiete Komfort/Zeiteinsparung im Vordergrund. Durch den Einsatz von KI-Sensorik in Verbindung mit einem autonomen Laderoboter ist bspw. ein optimales Laden des Elektrofahrzeugs zu günstigen Energieerzeugungszeiten möglich.
Bsp. aus der aktuellen Forschung
KI-Sensorik für menschliche Interaktionen im Zusammenspiel zwischen Fahrzeugen und Home Automation (Themen: UWB, Bluetooth Low Energy, Connectivity, KI, HMI, IoT-Cloud)
Smart City/Smart Country
Smart City und Smart Country sind zukunftsweisende Infrastrukturthemen, die die Attraktivität einer Region durch Steigerung der Lebensqualität erhöhen – wesentlich für Zu- und Abwanderung. Eine Smart City nutzt fortschrittliche Technologien wie Sensorik, IoT, KI und Big Data. Typische Merkmale sind intelligente Verkehrssysteme, vernetzte Infrastrukturen für Energie und Wasser, sowie digitale Services für Bürgerservices, Sicherheit und Umweltmonitoring. Smart Country erweitert dieses Konzept auf ländliche Regionen, bspw. mit IoT-gesteuerten landwirtschaftlichen Techniken oder die Funkabdeckung geringbesiedelter Gebiete.
Bsp. aus der aktuellen Forschung
IoT-Sensorik und -Plattform zur zentralen Überwachung von Luftqualität, Lärmbelastung, Wasserstand, Belegung von Parkflächen, Auslastung von ÖPNV, Füllstände von Müllbehältern, u.v.m. (Themen: IoT, Sensorik, Cloud, Machine Learning, Energy Harvesting)
Health Innovation
Kann Gesundheitsversorgung in Zeiten von fehlenden medizinischen und Pflegefachkräften durch Zukunftstechnologien unterstützt werden?
Pflegesektor
Gesundheitswesen
LASA forscht an Zukunftstechnologien für flächendeckende und verlässliche Versorgung. Auf der einen Seite sind dies bspw. Sprach-KI zur automatischen Protokollierung von Arzt-Patienten-Gesprächen, der Steuerung von Geräten oder Chatbots/Voicebots für Gesundheitsdienstleistungen und Terminmanagement. Auf der anderen Seite spielen Interoperabilität und intersektoraler Datenaustausch, KI für klinische Entscheidungsunterstützungssysteme bis hin zu Roboter-Assistenten in Krankenhaus und Praxis eine zunehmende Rolle.
Bsp. aus der aktuellen Forschung
Ärtzlicher Befund durch Sprachdiktat mit Extraktion von strukturierten Informationen für eine automatische Abrechnung (Themen: Spracherkennung, Natural Language Understanding, Cloud/On-Premises, Machine Learning)
Biomedical Engineering
Die demographische Entwicklung resultiert in einer zunehmenden Anzahl chronisch erkrankter und multimorbider Patienten. Moderne Forschungsansätze durch kontinuierliche, berührungslose und genaue Erfassung von Vitalparametern in Alltag und Klinik sowie die frühzeitige Prädiktion von Ereignissen reduzieren Hospitalisierung und Gesundheitskosten. LASA arbeitet am Einsatz von KI für neuartige Verfahren für die (außerklinische) Point-of-Care Diagnostik, an virtualisiert begleiteten Therapien und Handlungsempfehlung, an telemdizinischen Ansätzen sowie an der Integration von Gesundheitstechnologien in den Alltag (bspw. IoT, neuartige kontaktlose Messverfahren).
Bsp. aus der aktuellen Forschung
Berührungslose Sensorik zur Erkennung von Vitalparametern auf Basis von Ultra-Wideband-Radar (Themen: Sensorik, UWB, Vitalparameter, Biometrie, Embedded Software, KI)
Sport und Reha
Der Einsatz neuartiger und innovativer Technologien kann eine enorme Verbesserung der Rehabilitation der Gesundheit und Arbeitskraft ermöglichen. Sensor-Systeme und intelligente Algorithmen (KI) zur Analyse und Überwachung von Bewegungsabläufen können dabei das Personal für physische, aber auch für sprach- und neurotherapeutischen Therapie unterstützen und entlasten. Gamification-Techniken, Systeme für automatisches Monitoring und Empfehlungsgenerierung – bspw. mit Voicebots – motivieren Patienten zu autonomen Therapieübungen zu Hause. Diese Techniken sind ebenso anwendbar im Breiten- und Leistungssport und tragen dabei zur Leistungssteigerung und Verletzungsvermeidung bei.
Bsp. aus der aktuellen Forschung
Sensorik zur Bewegungsanalyse bei Reha-Übungen mit Elementen der Gamifikation zur Motivation (Themen: Sensorik, IMU, Bewegungsanalyse, Machine Learning, Gamification, UI/UX)
Digital Society
Wie kann das öffentliche Leben in ländlichen Regionen für die Zukunft gewappnet werden? Ein wichtiges Thema für Ab- oder Zuwanderung!
Behörden
Wie sieht die Behörde der Zukunft aus? Spricht der Bürger noch mit einem Sachbearbeiter? Oder wird er durch einen futuristischen Avatar begrüßt, der mit ihm gemeinsam sein Anliegen bespricht und dabei automatisiert das passende Formular ausfüllt? Oder kommt der Avatar bereits virtuell zum Bürger auf das Smartphone und der Amtsgang geschieht während des Spaziergangs im Park? Nicht nur in diesem Beispiel können Behörden und Bürger durch KI und Zukunftstechnologien umfangreich entlastet werden. Geeignet sind Technologien zur automatisierten Datenerfassung, Datenverarbeitung oder Prozessbearbeitung in der Verwaltung.
Bsp. aus der aktuellen Forschung
Unterstützung bei der Dokumentation durch automatische Sprach- und Texterkennung (Themen: Spracherkennung, Natural Language Understanding, Maschine Learning)
Mobilität
Mobilität ist ein Schlüsselfaktor für den Erfolg einer ländlichen Region. Physische gesellschaftliche Teilhabe sowie Verfügbarkeit von Arbeitskraft hängen davon ab. Zukunftsthemen der Mobilität umfassen Ladeinfrastruktur für Elektromobilität, vernetzte Fahrzeuge, Shared Mobility (geteilte Mobilitätsdienste), nachhaltige Transportlösungen, innovative ÖPNV-Konzepte wie autonome Taxis, die Integration von KI für intelligente Verkehrssteuerung und -planung u.v.m.
Bsp. aus der aktuellen Forschung
Carsharing – neuartige Ultra-Wideband-Sensoren für den automatisierten Zugang zum Fahrzeug (Themen: UWB, Sensorik, Elektronik, Embedded Software, IoT-Cloud)
Öffentlicher Raum
Moderne Technologien im öffentlichen Bereich machen eine Region nicht nur attraktiv, sondern sie adressieren auch rein praktische oder sicherheitsrelevante Themen. So sorgen berührungslose HMIs (Human-Machine Interfaces) mit Sprach- od. Gestensteuerung – wie etwa bei öffentlichen Info-Terminals – nicht nur für Barrierefreiheit sondern auch für Infektionsschutz. Sicherheit gegen Kriminalität erhöhen biometrische Erkennungssysteme für Gesichts- oder Bewegungsmuster. Der öffentliche Raum birgt großes Potenzial für eine Vielzahl derartiger Forschungsansätze.
Bsp. aus der aktuellen Forschung
Infektionsschutz durch berührungslose Mensch-Maschine-Interaktion mit Gestensteuerung bei Fahrkartenautomaten (Themen: Gestenerkennung, Sensorik, Embedded Software, KI)
Kultur und Bildung
Sprache ist Kultur, Identität und Bildung. Insbesondere in der Lausitz ist der Erhalt und die Revitalisierung der sorbischen Sprache ein wichtiges gesellschaftskulturelles Ziel. Als Forschungseinrichtung kann LASA neuartige Bildungstechnologien für Jung und Alt für den Erwerb oder die Erweiterung der sorbischen Sprachfähigkeiten erforschen. Dies gilt selbstverständlich auch für Bildung in anderen Sprachen oder Themengebieten, für die berufliche Bildung oder die Vermittlung von kulturellen Werten. Die Verwendung von KI-Technologien spielt dabei eine zentrale Rolle, sowohl als Cloud-basierte E-Learning-Variante, als auch in Form einer Datenbrille oder eines Lernspielzeugs für Kinder.
Bsp. aus der aktuellen Forschung
Lehrmedien für Kinder mit Spracherkennung zur Unterstützung beim Erwerb der sorbischen Sprache (Embedded Spracherkennung, Sorbische Sprachdidaktik, Gamifikation, Machine Learning)
Automated Work
Verknappung von Arbeitskräften und Personal ist Das Thema der Zukunft. Wie können neuartige Technologien dabei helfen?
New Work
Mit New Work ist es zum Einen möglich, Fachkräfte auf dem Land zu halten, aber zum Anderen auch auf entfernt lokalisierte Fachkräfte zurückzugreifen. Diese Neue Nähe ist in Zeiten von Urbanisierung für ländliche Regionen überlebenswichtig. Spannende Zukunftstechnologien spielen hier eine wichtige Rolle. Bspw. taktiles Internet, Holographie, AR- od. VR-Brillen, Gestenerkennung, automatische Übersetzer, und selbstredend Videotelefonie mit KI-unterstützten Tools wie Automatische Dokumentation durch Spracherkennung.
Bsp. aus der aktuellen Forschung
Intelligente HMI-Technologien für die physische Bedienung entfernter Geräte/Maschinen/Objekte (Themen: IoT, Sensorik, Gestenerkennung, KI, Echtzeit)
Handwerk
Das Handwerk der Zukunft wird durch enormen Fachkräftemangel geprägt sein. Wir möchten mit unserer Forschung einen Beitrag leisten, diese Problematik durch Zukunftstechnologien zu entlasten. Denkbar sind dafür der Einsatz von AR-Brillen, Exoskeletten, intelligenten Werkzeugen, mobilen Apps, 3D-Scannern und 3D-Druckern, Drohnen und Roboter-Assistenten – selbstverständlich nichts ohne KI.
Bsp. aus der aktuellen Forschung
Predictive Maintenance bei Heizungsanlagen, Reduktion von Arbeitszeit bei Wartungsgängen (Themen: IoT, Sensorik, KI)
Dienstleistung
Der Dienstleistungssektor ist eine der wichtigsten Säulen unserer Wirtschaft und Gesellschaft. Zukünftige Technologien wie KI-gestützte Chatbots/Voicebots, Cloud-Kollaborationsplattformen oder Service-Roboter können Arbeitskräfteengpässen entgegenwirken. Sie optimieren Arbeitsprozesse, steigern Effizienz und ermöglichen flexible Arbeitsmodelle.
Bsp. aus der aktuellen Forschung
Automatisierte Terminplanung durch telefoniebasierten Terminvergabe-Agent mit Voicebot (Themen: Sprach-KI, Spracherkennung, Sprachdialog, LLM)
Industrieautomation
Industrieanlagen sind heutzutage bereits hoch automatisiert und eine Steigerung scheint kaum möglich. Dennoch bieten neuartige Sensorik, KI- und IoT-Technologien innovative Möglichkeiten für bspw. Predictive Maintenance, Ressourcenschonung, Effizienzsteigerung bei der Qualitätssicherung sowie der Optimierung von Personalressourcen.
Bsp. aus der aktuellen Forschung
IoT mit sensorbasierter Inspektion und Qualitätskontrolle in Industrieanlagen (Themen: Elektronik, Sensorik, IoT-Cloud, Machine Learning, Predictive Maintenance)
Wissenschaftlicher Beirat
Dr. Frank Eisenhaber
Position
- Executive Director/Geschäftsführer (seit 2024), LASA
- Mitglied im Wissenschaftsbeirat (seit 2021), LASA
- Senior Principal Investigator (2021-2023), A*STAR
- Executive Director (2007–2020), A*STAR (Agency for Science, Technology and Research, Bioinformatics Institute, Singapore)
Research
- discovery of new biomolecular mechanisms with theoretical and biochemical approaches from biological and medical data
- functional characterization of yet uncharacterized genes and pathways
Position
Chefarzt
Facharzt für HNO-Heilkunde, Facharzt für Phoniatrie und Pädaudiologie
Klinik für HNO-Heilkunde, Kopf- u. Hals-Chirurgie, Plastische Operationen
Research
Weiterbildungsbefugnis für Hals-Nasen-Ohren-Heilkunde und Plastische Operationen
Honorarprofessor für Musikermedizin und Stimmphysiologie an der Musikhochschule „Carl Maria von Weber“ Dresden
Schwerpunkte:
- Kehlkopf- und Trachealchirurgie
- Minimal-invasive Chirurgie
- Stimmverbessernde Operationen
- Behandlung von Stimmerkrankungen professioneller Sprecher und Sänger
Memberships
- Deutsche Gesellschaft für HNO-Heilkunde, Kopf- und Halschirurgie
- Deutsche Gesellschaft für Phoniatrie und Pädaudiologie
- Berufsverband der Fachärzte für Phoniatrie und Pädaudiologie
- Collegium Medicorum Teatri (CoMeT)
- International Association of Logopedists and Phoniatricians (IALP)
Prof. Dr. med.
Friedemann Pabst
Prof. Dr. med.
Friedemann Pabst
Position
Chefarzt
Facharzt für HNO-Heilkunde, Facharzt für Phoniatrie und Pädaudiologie
Klinik für HNO-Heilkunde, Kopf- u. Hals-Chirurgie, Plastische Operationen
Research
Weiterbildungsbefugnis für Hals-Nasen-Ohren-Heilkunde und Plastische Operationen
Honorarprofessor für Musikermedizin und Stimmphysiologie an der Musikhochschule „Carl Maria von Weber“ Dresden
Schwerpunkte:
- Kehlkopf- und Trachealchirurgie
- Minimal-invasive Chirurgie
- Stimmverbessernde Operationen
- Behandlung von Stimmerkrankungen professioneller Sprecher und Sänger
Memberships
- Deutsche Gesellschaft für HNO-Heilkunde, Kopf- und Halschirurgie
- Deutsche Gesellschaft für Phoniatrie und Pädaudiologie
- Berufsverband der Fachärzte für Phoniatrie und Pädaudiologie
- Collegium Medicorum Teatri (CoMeT)
- International Association of Logopedists and Phoniatricians (IALP)
Prof. Dr. David Suendermann-Oeft
Position
Senior Director of Data Science at Kasisto, Inc. in New York
Founder of Modality.AI, Inc. in San Francisco
Founder of EMR.AI, Inc. in San Francisco
Research
- speech processing
- natural language processing
- dialog systems and statistical language understanding
- multimodal dialog and assessment systems
- educational assessment and language learning technology
- mobile applications (speech processing for mobile devices, multimodal applications, distributed systems)
- machine learning and artificial intelligence in the medical sector
Memberships
- Annual Meeting of the Association for Computational Linguistics
- Workshop on Chatbots and Conversational Agent Technologies
- Workshop on Speech and Language Technology Serving Society
- International Conference on Speech and Computer
- International Workshop on Spoken Dialog Systems
- Conference of the North American Chapter of the Association for Computational Linguistics: Human Language Technologies, etc.
Prof. Masashi Unoki
Position
Professor of Japan Advanced Institute of Science and Technology (JAIST)
Dean, School of Information Science
Research
- multimedia information hiding
- auditory information processing
- speech signal processing
Memberships
- Acoustical Society of America (ASA)
- Acoustical Society of Japan (ASJ)
- Institute of Electrical and Electronic Engineering (IEEE)
- International Speech Communication Association (ISCA)
- Associate Editor of Applied Acoustics, Elsevier
Position
Research
- multimedia information hiding
- auditory information processing
- speech signal processing
Memberships
- Acoustical Society of America (ASA)
- Acoustical Society of Japan (ASJ)
- Institute of Electrical and Electronic Engineering (IEEE)
- International Speech Communication Association (ISCA)
- Associate Editor of Applied Acoustics, Elsevier
Prof. Masashi Unoki
Dr. Gábor Pintér
Position
Research
- speech processing, phonology and phonetics
- finite state transducers in speech recognition and NLP
- ensemble techniques in speaker identification
Prof. Dr.-Ing. Hamurabi Gamboa Rosales
Position
General Director of the Zacatecan Council of Science and Technology
Government of the State of Zacatecas, Mexico
Research
- development of personal skills and scientific knowledge within the industrial sector or in national or international research centers
- growth of the country through research and technological development
- control systems and signal processing (MathCAD, Cossap, Matlab and LabView)
- advanced parametric design (AutoCad, Labview, C/C++, Matlab and Cossap)
- pattern recognition and algorithm design (Matlab)
- Motorola, Intel and Pic’s (microprocessors and microcontrollers) programming
- research and development of embedded systems
- research and development in artificial intelligence and autonomous driving
Memberships
- International Speech Communication Association (ISCA)
- Institute of Electrical and Electronic Engineering (IEEE)
Position
General Director of the Zacatecan Council of Science and Technology
Government of the State of Zacatecas, Mexico
Research
- development of personal skills and scientific knowledge within the industrial sector or in national or international research centers
- growth of the country through research and technological development
- control systems and signal processing (MathCAD, Cossap, Matlab and LabView)
- advanced parametric design (AutoCad, Labview, C/C++, Matlab and Cossap)
- pattern recognition and algorithm design (Matlab)
- Motorola, Intel and Pic’s (microprocessors and microcontrollers) programming
- research and development of embedded systems
- research and development in artificial intelligence and autonomous driving
Memberships
International Speech Communication Association (ISCA)
Institute of Electrical and Electronic Engineering (IEEE)
Prof. Dr.-Ing. Hamurabi Gamboa Rosales
Prof. PD Dr.-Ing. habil. Hans-Joachim Böhme
Position
Research
- Kognitive Robotik
- Mensch-Maschine-Kommunikation
- Soft Computing
- Technische Assistenzsysteme für die Pflege
Prof. Dr.-Ing. Peter Birkholz
Position
Technische Universität Dresden
Professur für Sprachtechnologie und kognitive Systeme am Institut für Akustik und Sprachkommunikation
Research
- Artikulatorische Sprachsynthese
- Vokaltrakt-Modellierung
- Aerodynamisch-akustische Simulation des Vokalsystems
- Automatische Sprecheridentifikation
- Künstliche neuronale Netzwerk
Position
Technische Universität Dresden
Professur für Sprachtechnologie und kognitive Systeme am Institut für Akustik und Sprachkommunikation
Research
- Artikulatorische Sprachsynthese
- Vokaltrakt-Modellierung
- Aerodynamisch-akustische Simulation des Vokalsystems
- Automatische Sprecheridentifikation
- Künstliche neuronale Netzwerk
Prof. Dr.-Ing. Peter Birkholz