Nr. 82 / 2015

18. März 2015 : Menschliche Bewegung realistisch modellieren - Neues DFG-Projekt startet am Institut für Informatik

Smartphones, Tablets und ähnliche mobile Geräte bereichern seit einigen Jahren unseren Alltag. Auch Forschern eröffnet diese Technik ganz neue Möglichkeiten. So lassen sich beispielsweise menschliche Bewegungsprofile aufzeichnen und analysieren. Die Ergebnisse werden unter anderem für die Leistungsbewertung drahtloser Netzwerke verwendet, könnten aber auch neue Möglichkeiten in der Verkehrsplanung eröffnen. Mit 192.500 Euro fördert jetzt die Deutsche Forschungsgemeinschaft ein Forschungsprojekt am Institut für Informatik der Universität Osnabrück, das solche Bewegungsprofile realistisch modellieren will.

»TAMER« nennt sich das Vorhaben – eine Kurzform für die sperrige Bezeichnung »Trace-basierte Analyse und spatio-temporale Modellierung menschlicher Bewegung unter Einbeziehung geographischer Restriktionen zur Leistungsbewertung drahtloser Kommunikationsnetze«. Ausgangspunkt für die Forschung sind sogenannte »Traces«, so nennen die Informatiker die aufgezeichneten Daten. Die Osnabrücker Wissenschaftler werden in dem Projekt eine  große Menge bestehender »Traces« nutzen, um eine solide Basis für die Untersuchung charakteristischer Bewegungsmuster zu erlangen, erklärt Projektleiter Prof. Dr. Nils Aschenbruck. Für die Informatik sind diese Charakteristika von großer Bedeutung, spielen sie doch bei der Leistungsbewertung drahtloser Netzwerke eine wichtige Rolle.  

Öffentliche zelluläre Netze, wie GSM, UMTS oder LTE, haben mit einem rasant ansteigenden Datenverkehrsaufkommen zu kämpfen. Die Forschergemeinde sieht sogenannte opportunistische Netze  als eine Lösung zur Entlastung der zellulären Netze. »Opportunistische Netze nutzen die menschliche Bewegung, um Daten vom Sender zum Empfänger zu tragen«, erläutert Aschenbruck. »Die Datenübertragung dauert länger, benötigt aber auf diese Weise keine Netzwerkinfrastruktur und kann so den zellulären Netzen einen Teil der Datenlast abnehmen.« »Data Offloading« werde diese Art der Entlastung auch genannt.  

Studien zur Modellierung menschlicher Bewegung gibt es bereits. Trotzdem weist der aktuelle Forschungsstand noch einige Lücken auf. So gehen bisherige Modelle häufig von der Annahme aus, dass Menschen sich ungehindert von A nach B bewegen können. Geographische Einschränkungen, wie Gebäude oder Straßen, finden in solchen Modellen keine Berücksichtigung. »TAMER« will anders vorgehen. Vorarbeiten der Osnabrücker Wissenschaftler untermauern nämlich die Erwartung, dass solche geographischen Hindernisse die Modellierung sowie die Analyse stark beeinflussen können.  

Das erklärte Ziel der Forscher ist eine realistischere Modellierung für menschliche Bewegung. Dafür ist eine gründliche Analyse einer  umfassenden Trace-Basis nötig. Anwendung finden die Ergebnisse hauptsächlich in der Leistungsbewertung drahtloser Kommunikationsnetze. Ebenso ließen sich die Erkenntnisse aber auch auf andere Fachgebiete übertragen, so der Wissenschaftliche Mitarbeiter Matthias Schwamborn. Beispiele sind etwa die Verkehrsplanung, die Verkehrsnachfrage, aber auch die Verbreitung biologischer und elektronischer Viren.  

Nähere Informationen zu dem Forschungsprojekt finden Sie auf http://sys.cs.uos.de/tamer/ .          

Weitere Informationen für die Redaktionen:
Prof. Dr. Nils Aschenbruck, Universität Osnabrück,
Institut für Informatik,
Albrechtstr. 28, 49076 Osnabrück,
Tel. +49 541 969 2396,
E-Mail: aschenbruck@uni-osnabrueck.de