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Mathematik

Symbolische Werkzeuge in der Mathematik und ihre Anwendung

Deutsche Forschungsgemeinschaft

SFB/TRR (GRK) 195

Projektleiter: Frank-Olaf Schreyer, Mathematik
Förderzeitraum: seit 2017

Das Berechnen von Beispielen war immer schon zentraler Bestandteil mathematischer Forschung. Im Bereich der Algebra und ihrer Anwendungen, wo exakte Berechnungen unumgänglich sind, wird die nötige mathematische Software von der Computeralgebra bereitgestellt. Aktuelle Herausforderungen auf diesem Gebiet ergeben sich durch die zunehmende Komplexität der Beispiele, durch erhöhte Abstraktionsgrade und die Einführung interdisziplinärer Methoden. Der Sonderforschungsbereich bietet nicht nur die einmalige Gelegenheit, die weitere Pflege und Entwicklung einzelner Systeme sicherzustellen, sondern sie auch in ein System der nächsten Generation zu integrieren, das seinerseits wiederum die kombinierten mathematischen Fähigkeiten der einzelnen Systeme übersteigt.

Sonderforschungsbereich

Sprachwissenschaften

Informationsdichte und sprachliche Kodierung

Deutsche Forschungsgemeinschaft

SFB 1102

Projektleiterin: Elke Teich, Englische Sprach- und Übersetzungswissenschaft
Förderzeitraum: seit 2014

Variation im Sprachsystem wird üblicherweise mit dem Konzept der Komplexität in Verbindung gebracht. Dies erweist sich aber als nicht hinreichend präzise für eine adäquate Modellierung sprachlicher Prozesse. Neuere linguistische Forschungsarbeiten weisen auf eine Korrelation zwischen Komplexität in der Verarbeitung und kontextuell bestimmter Vorhersagbarkeit hin. Dies legt die Annahme nahe, dass Komplexität durch den Shannonschen Informationsbegriff adäquat repräsentiert werden kann, hier als "Surprisal" bezeichnet. Der Sonderforschungsbereich verfolgt die Hypothese, dass Verarbeitungskomplexität durch Surprisal reflektiert wird und dass Variation im Sprachgebrauch durch optimale Informationsverteilung über ein sprachliches Signal charakterisiert werden kann. Sprecher nutzen die verfügbare sprachliche Variation in ihren Kodierungen, indem sie die Abfolge, Dichte und Spezifizität eines Ausdrucks modulieren. Der Sonderforschungsbereich untersucht, zu welchem Grad Surprisal und verwandte informationstheoretische Konzepte eine Erklärung für die beobachteten Variationsmuster auf verschiedenen sprachlichen Ebenen und im Zusammenspiel der Ebenen liefern können.

http://www.sfb1102.uni-saarland.de/

BMBF Qualitätsoffensive Lehrerbildung

SaLUT: Optimierung der saarländischen Lehrer/-innenausbildung im Rahmen der bundesweiten BMBF‐Qualitätsoffensive Lehrerbildung

Förderung des Umgangs mit Heterogenität und Individualisierung im Unterricht

BMBF | Verbundvorhaben

Verbundvorhaben der Universität des Saarlandes, der Hochschule der Bildenden Künste Saar und der Hochschule für Musik Saar
Projektleiterin: Franziska Perels, Bildungswissenschaften

In diesem Projekt arbeiten Fachdidaktikerinnen und Fachdidaktiker, Bildungswissenschaftlerinnen und Bildungswissenschaftler sowie Fachwissenschaftlerinnen und Fachwissenschaftler verschiedener Fächer gemeinsam daran, Lehramtsstudierende auf die Anforderungen von Inklusion und den Umgang mit Heterogenität in Schule und Unterricht vorzubereiten. Kern des Projekts bildet der Verbund der Lernwerkstätten, der praxis‐ und handlungsnahe Lehrangebote für die zukünftigen Lehrerinnen und Lehrer macht. Neben diesen praxisnahen Optimierungen steht die fachdidaktische und bildungswissenschaftliche Forschung im Zentrum der Projektarbeit und soll Aufschluss über die Möglichkeiten für eine Qualitätssteigerung der Lehrerbildung im Saarland liefern.

Qualitätsoffensive Lehrerbildung

MoDiSaar: Entwicklung und Evaluation eines modularisierten und über die Phasen der Lehrerbildung hinweg abgestimmten "Lehr-Lern-Baukastens" zum Aufbau digitalisierungsbezogener Kompetenzen im saarländischen Lehramtsstudium

MoDiSaar - Ein BMBF-Projekt zur Förderung digitalisierungsbezogener Kompetenzen im saarländischen Lehramtsstudium

BMBF | Einzelvorhaben

Projektleiter: Roland Brüncken

MoDiSaar ist neben dem Projekt SaLUt das zweite QLB-Projekt an der Universität des Saarlandes. Das vom Bundesministerium für Bildung und Forschung sowie von der Staatskanzlei finanzierte Projekt startete am 1. März 2020 und hat eine Laufzeit von drei Jahren. Ziel des Projektes MoDiSaar ist es, dass Wissenschaftler*innen aus der Informatik, der Bildungstechnologie, der Philosophie, den Fachdidaktiken sowie den Bildungswissenschaften innerhalb dieser drei Jahre einen modularisierten (Mo) und über die Phasen der Lehrerbildung hinweg abgestimmten „Lehr-Lern-Baukasten“ zum Aufbau digitalisierungsbezogener (Di) Kompetenzen im saarländischen (Saar) Lehramtsstudium entwickeln und evaluieren. Dabei soll ein Basismodul aufgebaut werden, das (angehenden) Lehrkräften Kenntnisse über und Fertigkeiten im Umgang mit Digitalisierung aus drei verschiedenen Perspektiven vermittelt: Aus informatischer Perspektive ein grundlegendes informatisches Verständnis, aus bildungstechnologischer Anwendungsperspektive Bekanntschaft mit digitalen Werkzeugen und deren Nutzbarkeit in Schulen und zusätzlich aus philosophischer Perspektive die Fähigkeit zur kritischen Reflexion über die Auswirkungen von Digitalisierung auf Individuum und Gesellschaft. Auf Grundlage dessen sollen in drei Anwendungsmodulen mediendidaktische Anwendungen für den naturwissenschaftlichen, den sprachlichen und den gesellschaftswissenschaftlichen Unterricht entwickelt und evaluiert werden.

Qualitätsoffensive Lehrerbildung

Natural sciences

PUSH-IT: Charge Separation – A General Motif for the Activation and Catalytic Functionalization of Strong Bonds

EU | European Research Council | ERC Starting Grant

Project leader: Dominik Munz, Inorganic Chemistry
Funding period: 2021 – 2026

The rational design of molecules allows for the development of new solar-cells, batteries and pharmaceuticals. Challenging remain however so far the cleavage of so-called "strong bonds". However, these are crucial for energy conversion and -storage as required in electronic and optical devices. Thus, the EU-project PUSH-IT will develop a new and general approach to the sustainable valorization of these bonds and targets establishing charge separation as a universal principle in synthetic chemistry.

ERC Starting Grant

Ingenieurwissenschaften

KI-Predict - Elektronik für verteilte künstliche Intelligenz zur sensorbasierten Prozess- und Zustandskontrolle

BMBF | Verbundvorhaben

Projektleiter: Tizian Schneider, Systems Engineering
Förderzeitraum: März 2020 bis Februar 2023

Um die Effizienz von modernen Maschinen im Kontext von Industrie 4.0 zu steigern, müssen diese immer selbstständiger und “intelligenter” werden. In KI-Predict erforscht die UdS Algorithmen des maschinellen Lernens, die genau diese Form von Intelligenz ermöglichen. Sie analysieren Verschleißmuster in aufgezeichneten Maschinendaten und können anhand dieser Muster die Lebensdauer und die Prozessqualität vorhersagen. Projektziel ist die Integration dieser Algorithmen in einen Mikrochip, welcher sensornah die gelernten Verschleißmuster wiedererkennt und den Zustand von Maschine und Prozess bewertet.

KI-MUSIK-4.0 – Mikroelektronik-basierte universelle Sensor-Schnittstelle mit Künstlicher Intelligenz für Industrie 4.0

BMBF | Verbundvorhaben

Projektleiter: Tizian Schneider, Systems Engineering
Förderzeitraum: April 2020 bis März 2023

Schon in der 1986 stillgelegten und heute als Weltkulturerbe erhaltenen Völklinger Hütte gab es Experten, die darauf geschult waren, durch genaues Hinhören früh zu erkennen, ob die Maschinen der Hütte noch so arbeiten, wie sie sollen, oder ob sich Probleme anbahnen. In KI-MUSIK-4.0 geht es um intelligente Mikrophone, die genau das können. Die UdS erforscht dazu maschinelle Lernalgorithmen, die – in einen kleinen Chip integriert – Mikrophone in die Lage versetzen, nicht nur zu hören, sondern aus dem Gehörten auch auf den Verschleißzustand und die verbliebene Lebensdauer verschiedenster Maschinen zu schließen.