Projektübersicht

KiMeKo ist ein Kooperationsprojekt führender KI-Institute in Norddeutschland, in Partnerschaft mit erstklassigen Medizintechnikunternehmen und Universitätskliniken. Die Initiative zielt darauf ab, ein Ökosystem zu etablieren, das die Entwicklung KI-gesteuerter Medizintechnologien fördert. In diesem Projekt leite ich die Forschung zur Extraktion kausaler Informationen aus medizinischen Texten (z. B. Richtlinien, Berichte) und zur Angleichung KI-basierter Expertensysteme an medizinisches Wissen. Diese Arbeit schließt die Lücke zwischen LLM-basierten KI-Technologien und realen medizinischen Anwendungen, indem sie deren Abstimmung mit klinischen Erkenntnissen und bewährten Praktiken sicherstellt.

Von 2022 bis 2024 war ich CTO, leitender Entwickler und Architekt von AnalyticXpert. Zusammen mit der sqlXpert GmbH habe ich ein Werkzeug entwickelt, um kritische Unternehmensressourcen wie Datenbanken, Server und Prozesse zu überwachen. Unser System basiert auf verteilten 'Collector'-Agenten, die koordiniert durch einen 'Supervisor', Infrastruktur- und Ressourcenbewertungen sowie Crawling-Fähigkeiten einsetzen, um potentielle Optimierungen in unternehmenskritischen Ressourcen zu identifizieren. Ende 2023 wurde das Unternehmen verkauft, wonach ich in die Wissenschaft zurückkehrte, um weiter im Bereich KI zu forschen.

Um die Herausforderungen der Digitalisierung in der Pflege- und Gesundheitsverwaltung zu verstehen, wurde das DigiCare-Projekt ins Leben gerufen, um Lernerfahrungen durch innovative digitale Lösungen zu verbessern. Diese Initiative umfasst die Aufzeichnung vorhandener Vorlesungen und deren Organisation in eine semantische Struktur, die sowohl Präsenz- als auch Fernunterricht erleichtert. Zusätzlich entwickeln wir ein KI-Dialogsystem, das Studierenden hilft, indem es verschiedene Pflegeszenarien simuliert. Unser Lehrstuhl, die Practical Computer Science Group an der Universität Rostock, der Hochschule Neubrandenburg und dem Deutschen Zentrum für Neurodegenerative Erkrankungen Rostock/Greifswald, arbeiten zusammen.

Traditionelle Vorlesungen leiden oft unter einem Mangel an Interaktion zwischen Dozenten und Studierenden. Um dem entgegenzuwirken, konzentrierte sich meine Forschung auf die Analyse von Lernprozessen und die Strukturierung von Lehrmaterialien mittels KI-gesteuerter Methoden. Durch die Integration generativer Lerntheorien, Wissensmanagement und natürlicher Sprachverarbeitung entwickle ich Werkzeuge, um das Lernverhalten der Studierenden zu beobachten und Informationsstrukturen aus unannotierten Bildungsinhalten zu extrahieren. Mittels Topic Modeling und Topic Map Modellen ermöglicht meine Arbeit einen systematischen Vergleich von Lern- und Lehrprozessen. Die entwickelte Software bietet Forschern in der Pädagogik und Psychologie neue Mittel, um die digitale Bildung zu untersuchen und datenbasierte Einblicke in effektive Lehrstrategien zu gewinnen.

Das Verständnis der Modellierung kognitiver Wissenschaft in der KI kann für Studierende herausfordernd sein, insbesondere wenn es darum geht, Konzepte aus Psychologie, Medizin und Biologie mit der Informatik zu verbinden. Um das Lernen zu verbessern, haben wir den Happy Fish Tank entwickelt, eine interaktive Simulation, in der Studierende KI- und kognitionswissenschaftliche Prinzipien in einem spielerischen Umfeld anwenden. In diesem virtuellen Ökosystem entwickeln Fische und Kraken durch neuronale Netze und evolutionäre Algorithmen (NEAT) Überlebensstrategien, wie zum Beispiel Nahrungssuche und das Vermeiden von Räubern. Die Studierenden entwickeln intelligente Verhaltensweisen, indem sie kognitionswissenschaftliche Konzepte wie Entscheidungsfindung, Anpassung und Vererbung integrieren. Dieser Ansatz hat zu einem tieferen Verständnis der Kombination von neuronalen Netzwerken und evolutionären Algorithmen sowie zu verbesserten akademischen Leistungen geführt. Der erste Prototyp, FishTank, wurde unter meiner Aufsicht in einem meiner Kurse entwickelt. Auf dieser Erfahrung aufbauend entwarf ich später BobbelTank als ein dediziertes Lehrframework.

Als Netzwerk- und Sicherheitsingenieur bei AIDA Cruises war ich sowohl and Board als auch am Hauptsitz verantwortlich für die Konfiguration und Sicherung der Netzwerk-Infrastruktur sowie für die Gewährleistung der Sicherheit des Webauftritts. Ich wurde zudem MTN-zertifizierter Spezialist für die Konfiguration und Wartung der Satellitensyteme auf See. Während meiner Zeit dort ersetzte ich ein veraltetes, auf RSA-Token basierendes Zugangssystem für externe Dienstleister durch eine optimierte Onboard-Anwendung. Durch die Integration von Firewall-Verzeichnisdiensten und Dokumentationsystemen reduzierte diese Lösung die Komplexität erheblich und sparte dem Unternehmen eine Investition im sechsstelligen Bereich. Darüber hinaus entwickelte ich ein Live-Monitoring für die Satellitenkonnektivität und reduzierte so erheblich Reaktionszeiten am Hauptsitz bei Netzwerkausfällen. Neben technischen Herausforderungen verschaffte mir diese Rolle wertvolle Einblicke in die komplexe Infrastruktur dieser beeindruckenden Schiffe – sei es beim Neuverkabeln von Rechenzentren an Bord, bei der Mitwirkung am Bau der AIDAmar, beim Einsatz neuer Satellitensysteme oder beim Reisen rund um den Globus. 🚢🌍

Die Verwaltung dynamischer und heterogener Geräteverbünde kann komplex sein, insbesondere wenn es darum geht, eine nahtlose Koordination und proaktive Benutzerunterstützung zu gewährleisten. Im Rahmen meiner Diplomarbeit entwickelte ich ein multi-agentenbasiertes Steuerungssystem, das Agenten und funktionale Rollen dynamisch basierend auf dem aktuellen Zustand von Gerät und Mensch Glaubensannahmen, Bedürfnisse und Intentionen zuwies. Dieser adaptive Ansatz ermöglicht Entscheidungen in Echtzeit und optimiert das Systemverhalten unter heterogenen, dynamischen Bedingungen. Wir demonstrierten die Effektivität in einem Smart-Meetingraum-Szenario, in dem Agenten autonom Geräte koordinierten, um die Benutzererfahrung zu verbessern. Eine Nutzerevaluation bestätigte die Machbarkeit des Ansatzes und hob Verbesserungen bei der Reaktionsfähigkeit und Systemeffizienz hervor.

Außerhalb meiner beruflichen Tätigkeit realisiere ich technische Projekte, bei denen Software, Elektronik und Mechanik als ein zusammenhängendes System gedacht werden. Eines davon ist ein Ironman-inspiriertes Motorrad, das ich gemeinsam mit meinem engen Freund André Bekter umsetze. André ist professioneller Motorradingenieur und Meister bei Antec-Bike und verantwortet insbesondere die mechanische Auslegung und Umsetzung.

Als Basis dient eine Yamaha Thunderace YZF aus dem Jahr 1998 mit etwa 150 PS. Statt einer klassischen Restauration wurde das Motorrad konstruktiv und elektronisch neu aufgebaut. Die komplette originale Fahrzeugelektronik wurde entfernt und durch eigens entwickelte, Arduino-basierte Steuergeräte und Relaissysteme ersetzt. Ziel war eine moderne, robuste Architektur mit klar definierten Schnittstellen und der Möglichkeit, Funktionen softwareseitig weiterzuentwickeln.

Das Design folgt denselben Prinzipien. Die Front ist mit einer 3D-gedruckten Ironman-Maske versehen, die vollständig in die Fahrzeugstruktur integriert ist. Die Lichtmaschine wird durch einen Arduino-gesteuerten Arc Reactor ergänzt, die Fahrtrichtungsanzeiger sind als blaue Repulsoren ausgeführt und fest in die Steuerlogik eingebunden.

Zentrales Element des Umbaus ist ein maßgeschneiderter Jarvis-Tacho. Dieser verarbeitet GPS-Daten zur Geschwindigkeitsbestimmung und übernimmt Funktionen wie die automatische Abschaltung der Blinker anhand von Geschwindigkeit, Schräglage und zurückgelegter Strecke. Zusätzlich reagiert das System auf eingehende SMS und antwortet automatisiert mit einem Google-Maps-Link inklusive aktuellem Standort des Motorrads.

Das Projekt ist bewusst als integriertes Gesamtsystem konzipiert. Mechanik, Elektronik und Software werden gemeinsam entwickelt, getestet und iterativ verfeinert. Nach den letzten Anpassungen ist das Bike für den Einsatz auf der Straße vorgesehen. Es ist weniger ein Showobjekt als das Ergebnis konsequenter technischer Entscheidungen und der Freude daran, komplexe Systeme funktional und präzise umzusetzen.