Von der Grundlagenforschung bis zum marktfähigen Prototypen
fortiss hat sich an der Spitze der weltweiten Forschung zu Schlüsselthemen in den Bereichen
etabliert und ist ein anerkannter Partner für anspruchsvolle Fragestellungen in der Softwareentwicklung und der Künstlichen Intelligenz (KI).
Das Institut konzentriert sich auf Methoden und Werkzeuge für die Entwicklung und den Betrieb leistungsfähiger Software mit zuverlässiger Funktionalität, Leistung, Belastbarkeit, Persistenz, Sicherheit und Wartbarkeit. Der Fokus liegt auf der Integration von modellgetriebener Softwareentwicklung mit datengetriebener KI-Programmierung, um die kontrollierte Entwicklung einer neuen Generation von zunehmend autonomen und dezentralen Softwaresystemen zu ermöglichen.
Bisher stand die Sicherstellung der Verlässlichkeit und Sicherheit von relativ kleinen, zentralisierten und automatisierten Systemen, die in vorhersehbaren Umgebungen arbeiten, im Mittelpunkt des Software & Systems Engineering, Die gegenwärtigen und zukünftigen Anforderungen verlagern sich jedoch zunehmend auf die Gewährleistung von Vertrauenswürdigkeit größerer, dynamisch vernetzter, selbstlernender und sich ständig weiterentwickelnder, oft autonom agierender Systeme. Im Forschungsschwerpunkt Software & Systems Engineering erweitert fortiss die klassischen Methoden der modellbasierten Software- und Systementwicklung und integriert sie mit neuen Entwicklungsmethoden für datengetriebene Anwendungen.
Die aktuellen Fokusthemen in diesem Forschungsschwerpunkt umfassen unter anderem die strukturierte Entwicklung vertrauenswürdiger autonomer Systeme sowie die Analyse und Optimierung von Software- und Systemarchitekturen. Des Weiteren beschäftiget sich fortiss mit dem Software Engineering für datengetriebene Anwendungen, dem Einsatz von KI-Methoden im Software Engineering und der Absicherung und Zertifizierung großer Softwaresysteme.
Der Forschungsschwerpunkt AI Engineering konzentriert sich auf die Erforschung und Entwicklung einer neuen Generation robuster, vertrauenswürdiger KI-Technologien, die in unsicheren und unvorhersehbaren Umgebungen zeitnahe, sichere Entscheidungen treffen können. Unser Ziel ist es, die Vertrauenswürdigkeit und Erklärbarkeit von KI-Systemen zu erhöhen und sicherzustellen, dass sie resilient gegen fehlerhafte Eingaben und gezielte Angriffe sind. Dabei steht die Verarbeitung großer Datenmengen ebenso im Fokus, wie der Erkenntnisgewinn aus kleinen Datenmengen, ohne dabei die Vertraulichkeit und Privatsphäre zu gefährden.
Ein zentrales Anliegen von fortiss ist die Entwicklung von effizienten KI-Systemen, die in missionskritischen und sicherheitsrelevanten Anwendungen eingesetzt werden können. Durch ein tiefes Verständnis für die zugrunde liegenden Konzepte und Anwendungsszenarien und ein ingenieurtechnisches Vorgehen stellen wir sicher, dass diese Systeme nachvollziehbare und transparente Entscheidungsprozesse bieten. Mit dem Schwerpunkt der Mensch-Maschine-Interaktion entwickeln wir datenbasierte, intelligente Benutzerschnittstellen, die den Anforderungen der Nutzer gerecht werden, die Integration und Akzeptanz intelligenter Systeme fördern und die Interaktion natürlich, intuitiv und sicher zu gestalten.
Darüber hinaus forscht fortiss mittels Machine Learning an neuen Ansätzen des Reinforcement Learnings und Representation Learnings, um die Lern- und Anpassungsfähigkeit von datengetriebenen Systemen an sich ändernde Bedingungen zu verbessern. Unsere Aktivitäten im Neuromorphic Computing konzentrieren sich auf die Entwicklung energieeffizienter, latenzarmer neuronaler Netzwerke, die insbesondere in der Robotik und industriellen Anwendungen eingesetzt werden können.
Im Forschungsschwerpunkt IoT Engineering konzentriert sich fortiss auf die Entwicklung flexibler, softwarebasierter Infrastrukturen, die sich dynamisch und bedarfsgerecht an wechselnde Anforderungen adaptieren lassen. Dies erfordert eine tiefgehende und umfassende Integration von Sensor-, Rechner- und Kommunikationsfähigkeiten in bestehende oft heterogene Systeme sowie die softwaregestützte Durchdringung traditionell physischer, kritischer Infrastrukturen. Die Grundlage für diese intelligenten Infrastrukturen bilden verlässliche, softwarebasierte, dezentrale Systeme, die resilient gegenüber äußeren Einflüssen, Störungen und Angriffen sind. Transparent gestaltete, daten- und wissensbasierte Dienste sind unerlässlich, um Autorisierung sicherzustellen, Entscheidungsprozesse nachvollziehbar zu machen, dezentrale Ressourcen zu koordinieren und Nachweismechanismen zur Einhaltung einschlägiger Regelwerke sowie Rechenschaftspflichten zu ermöglichen.
Die kontinuierliche Weiterentwicklung von Kommunikationsnetzwerken mit geringer Latenzzeit, hoher Zuverlässigkeit und Sicherheit sowie die bedarfsgerechte Bereitstellung von Cloud Computing-Ressourcen sind zentrale Aufgaben des IIoT Engineering. Eine der großen Herausforderungen ist die Entscheidung, wann und welche Daten am Netzwerkrand (Edge Computing) verarbeitet und wann diese an Cloud-Dienste weitergeleitet werden. fortiss fokussiert sich daher auf die Entwicklung dieser robusten, vertrauenswürdigen Plattformen und Infrastrukturen, um eine vernetzte, datenbasierte Zukunft zu ermöglichen. Durch die Kombination von Edge und Cloud Computing schaffen wir die Grundlage für effiziente, sichere und skalierbare IoT-Lösungen, die den Anforderungen moderner, dynamischer Umgebungen gerecht werden.
