Max-Planck-Institut für Informatik

Max-Planck-Institut für Informatik

Computer sowie die auf ihnen laufenden Programme und die aus ihnen gebildeten Netzwerke – allen voran das weltumspannende Internet – sind wohl die komplexesten Strukturen, die je von Menschenhand geschaffen wurden. Das macht Computersysteme zu einem sowohl machtvollen als auch mysteriösen Werkzeug. Die Welt ist heute digital. Vor zehn Jahren bestanden Daten noch überwiegend aus Text, heute sind sie erweitert um Audio, Bilder und Video. Die Wissenschaftler am Max-Planck-Institut für Informatik beschäftigen sich mit der Frage, wie sich Computersysteme in den Griff kriegen lassen und wie wir in der modernen Datenflut den Überblick behalten können. Sie wollen prinzipiell verstehen, wie Algorithmen und Programme funktionieren, wie sich komplexe Prozesse möglicherweise vereinfachen lassen, und wie wir die Fülle an verfügbaren Daten benutzen können, um vom Computer automatisch Antworten auf unsere vielfältigen Fragestellungen zu erhalten.

 

Kontakt

Campus E1 4
66123 Saarbrücken
Telefon: +49 681 9325-0
Fax: +49 681 9325-5719

Promotionsmöglichkeiten

Dieses Institut hat eine International Max Planck Research School (IMPRS):

IMPRS for Computer Science

Darüber hinaus gibt es die Möglichkeit zur individuellen Promotion bei den Direktoren und Forschungsgruppenleitern.

Abteilung Bioinformatik und Angewandte Algorithmik

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Abteilung Algorithmen und Komplexität

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Abteilung Computer Vision and Multimodal Computing

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Abteilung Datenbanken und Informationssysteme

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Künstliche Intelligenz synchronisiert Lippen

Eine neue Software passt den Gesichtsausdruck von Personen in Videos an eine über den Film gelegte Tonspur an

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Charakter im Blick

Ein neues Computersystem erkennt dank künstlicher Intelligenz die Persönlichkeit eines Menschen anhand seiner Augenbewegungen

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Mit einer einfachen Kamera zur 3D-Animation

Anhand der Aufnahmen eines Smartphones oder einer Webkamera lassen sich die Bewegungen einer Person in einem 3D-Modell rekonstruieren

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Schatzsuche im Datendschungel

Normalerweise formulieren Forscher eine Hypothese, ehe sie mit einem Experiment beginnen und Daten sammeln. Pauli Miettinen vom Max-Planck-Institut für Informatik in Saarbrücken stellt diesen wissenschaftlichen Grundsatz mit einem neuen Verfahren zur Datenanalyse auf den Kopf – dem Redescription Mining.

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Die Förderung des ERC deckt verschiedene Karrierestufen ab und ermöglicht beispielsweise auch Projekte, bei denen sich mehrere Spezialisten zusammentun, um völlig neuen Fragen nachzugehen. Ob Internetsicherheit, die Erforschung des Wüstenklimas wie des Sozialverhaltens von Schimpansen oder neue Ansätze beim Proteindesign - hier geben Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler Einblick.

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Er war einer der ersten Informatikstudenten Deutschlands. Heute blickt Kurt Mehlhorn, Direktor am Max-Planck-Institut für Informatik in Saarbrücken, schon auf zahlreiche geknackte Probleme zurück – Lösungen, die auch für Navigationssysteme und Suchmaschinen relevant sind. Mindestens ebenso wichtig sind ihm aber die vielen Wissenschaftlerkarrieren, die in seiner Gruppe begannen. Und er hat immer noch Ideen für neue Forschungsprojekte.

Normalerweise formulieren Forscher eine Hypothese, ehe sie mit einem Experiment beginnen und Daten sammeln. Pauli Miettinen vom Max-Planck-Institut für Informatik in Saarbrücken stellt diesen wissenschaftlichen Grundsatz mit einem neuen Verfahren zur Datenanalyse auf den Kopf – dem Redescription Mining. Die Software kann vorhandene Datensätze analysieren und daraus nachträglich Hypothesen und unerwartete Korrelationen extrahieren, die Wissenschaftlern wiederum wichtige Anhaltspunkte für neue Fragestellungen liefern – zum Beispiel, wenn es darum geht, die politische Stimmung in der Bevölkerung einzufangen.

Animierte Figuren etwa in Filmen und in Computerspielen wirken heute oft lebensecht. Denn sie werden mit aufwendig erzeugten, dreidimensionalen Modellen von Körpern und Gesichtern erschaffen. Christian Theobalt und seine Mitarbeiter am Max-Planck-Institut für Informatik in Saarbrücken erleichtern es Grafikern deutlich, solche Modelle zu erstellen. Sie ermöglichen dadurch Anwendungen, die bislang undenkbar waren.

Die Hörfassung eines Films lässt Blinde die Handlung verstehen. Könnte nicht ein Computer diese Übersetzungsarbeit leisten? Anna Rohrbach, Wissenschaftlerin am Max-Planck-Institut für Informatik in Saarbrücken, und ihr Mann Marcus Rohrbach, bis vor Kurzem ebenfalls am Institut beschäftigt, arbeiten genau daran. In Zukunft soll ein Rechner automatisch Filmbeschreibungen generieren und vorlesen.

Seine Forschung wirkt bunt und hip. Die Prototypen sind aus Holz, Papier und Kunststoff. Geschnitten, gedruckt oder gepresst. Was man auf den ersten Blick nicht vermutet: Jürgen Steimle und sein Team am Max-Planck-Institut für Informatik und an der Universität des Saarlandes in Saarbrücken beschäftigen sich mit einer komplett vernetzten Welt, in der man etwa Computer über die Haut steuert.

Momentan sind keine Angebote vorhanden.

Im Gegensatz zu Buridans Esel verhungern Pferde nicht, wenn man sie zwischen zwei exakt gleiche Heuballen stellt. Aber was passiert, wenn das Pferd nicht sieht, ob rechts und/oder links Heuballen sind, und wir auch nicht? Oder wenn wir nicht sehen, auf welche Seite das Pferd geht? Können wir nun zuverlässig entscheiden, ob das Pferd verhungert? Interessanterweise werden die Antworten auf diese Fragen relevant, wenn in digitalen Schaltkreisen Metastabilität auftritt. Dieser Artikel erklärt diese Begriffe, den Zusammenhang und warum es von Bedeutung ist, zu wissen, ob das Pferd verhungert.

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Rekonstruktion zellulärer Stammbäume

2017 Andres, Björn1; Schiele, Bernt1; Jug, Florian2; Blasse, Corinna2, Myers, Eugene W.2

Informatik

Rasante Fortschritte in der Lichtmikroskopie machen es möglich, lebendes Gewebe aus vielen tausend Zellen während der Entwicklung abzubilden. Wissenschaftler des Max-Planck-Instituts für Informatik und des Max-Planck-Instituts für molekulare Zellbiologie und Genetik arbeiten gemeinsam an Algorithmen, um den Stammbaum aller abgebildeten Zellen aus den aufgenommenen Bilddaten automatisch zu rekonstruieren. Durch einen Ansatz, der zwei Teilprobleme gemeinsam löst, das Bildsegmentierungsproblem und das Zellverfolgungsproblem, können zelluläre Stammbäume mit hoher Genauigkeit rekonstruiert werden.

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Neue Technologien ermöglichen Touch-Displays, die hauchdünn, verformbar und elastisch sind und somit direkt auf der menschlichen Haut getragen werden können. Damit wird ein neues Paradigma für die Interaktion mit mobilen Computergeräten denkbar: Die Haut wird zu einer interaktiven Oberfläche, die Eingaben des Nutzers erfasst und Ausgaben visuell oder haptisch darstellt. Langfristiges Ziel dieser neuen Forschungsrichtung ist die Entwicklung intuitiverer und ausdrucksstärkerer Nutzerschnittstellen für Computergeräte, die auch während mobiler Aktivität sicher und effizient bedient werden können.

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Unlösbares Lösen

2016 Weidenbach, Christoph

Informatik

Eine der erfolgreichsten Strategien für das Lösen harter Probleme ist das „Lernen aus Konflikten”. Durch geschicktes Raten unter Beachtung lokaler Einschränkungen wird entweder eine Gesamtlösung berechnet oder ein Konflikt erzeugt. Aus dem Konflikt lassen sich dann effizient weitere Einschränkungen herleiten. „Lernen aus Konflikten” hat zur erheblichen Steigerung der Performanz allgemeiner Lösungsverfahren und damit z. B. dazu geführt, dass sich die automatische Verifikation von Computerhardware von einer akademischen Disziplin zu einem Industriestandard entwickelt hat.

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Durch algorithmische Wissensextraktionen aus Texten und Webquellen konnten  maschinenlesbare Wissensbasen konstruiert werden, die Millionen von Entitäten und Milliarden von Fakten über und Beziehungen zwischen Entitäten umfassen. Computer können mit diesem digitalen Wissen Texte semantisch interpretieren und mehrdeutige Namen und Phrasen korrekt disambiguieren. Das tiefe Sprachverstehen eröffnet neue Möglichkeiten für automatische Textanalysen, Frage-Antwort-Dialoge und Mensch-Maschine-Interaktion.

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