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.

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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

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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

Pflegefachkräfte sind schon heute eine rare Ressource, Tendenz steigend. Damit diese ihre Zeit vor allem für den Menschen einsetzen, erforscht LASA neuartige Technologien, um die Arbeit in der stationären sowie ambulanten Pflege zu entlasten. Zukünftige Systeme helfen außerdem, Pflegebedürftigen ein selbstbestimmteres Leben zu ermöglichen. Hierfür sind vielfältige technische Zukunftsvisionen vorstellbar, u. a. die Fernüberwachung von Vital- oder Verhaltensparameter durch neuartige Sensorik, automatische Alarmierung, KI-Technologien zur Pflegedokumentation (bspw. autom. Gesprächsprotokollierung) sowie auch der Einsatz von Robotern oder virtuellen Agenten im Heimbereich.

Bsp. aus der aktuellen Forschung
Neuartige Falldetektion mit Sensorfusion zur Erkennung gestürzter Personen in Pflegeeinrichtungen oder im häuslichen Umfeld (Themen: Sensorik, UWB-Radar, IMU, Embedded Software, Machine Learning, On-Premises)

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)