Wir plädieren für die Gründung des Zentrums für taktiles Internet mit Mensch-Maschine-Interaktion (CeTI) an der Technischen Universität Dresden (TUD), um signifikante Durchbrüche für die Verbesserung der Zusammenarbeit zwischen Menschen und Maschinen oder, allgemeiner, cyber-physischen Systemen (CPS) in realen, virtuellen und entfernten Umgebungen zu erzielen. Die Vision von CeTI ist es, Menschen die Interaktion mit kooperierenden CPS über intelligente Wide-Area-Kommunikationsnetzwerke zu ermöglichen, um den gerechten Zugang zu entfernten Arbeits- und Lernumgebungen für Menschen unterschiedlichen Geschlechts, Alters, kulturellen Hintergrunds oder mit körperlichen Einschränkungen zu fördern. Damit geht CeTI weit über den derzeitigen Stand der Technik hinaus und demokratisiert den Zugang zu Fähigkeiten und Fachwissen auf die gleiche Weise, wie das heutige Internet den Zugang zu Informationen demokratisiert hat.
Wir plädieren für die Gründung des Zentrums für taktiles Internet mit Mensch-Maschine-Interaktion (CeTI) an der Technischen Universität Dresden (TUD), um signifikante Durchbrüche für die Verbesserung der Zusammenarbeit zwischen Menschen und Maschinen oder, allgemeiner, cyber-physischen Systemen (CPS) in realen, virtuellen und entfernten Umgebungen zu erzielen. Die Vision von CeTI ist es, Menschen die Interaktion mit kooperierenden CPS über intelligente Wide-Area-Kommunikationsnetzwerke zu ermöglichen, um den gerechten Zugang zu entfernten Arbeits- und Lernumgebungen für Menschen unterschiedlichen Geschlechts, Alters, kulturellen Hintergrunds oder mit körperlichen Einschränkungen zu fördern. Damit geht CeTI weit über den derzeitigen Stand der Technik hinaus und demokratisiert den Zugang zu Fähigkeiten und Fachwissen auf die gleiche Weise, wie das heutige Internet den Zugang zu Informationen demokratisiert hat.
Unsere Mission
Das Ziel des taktilen Internet mit Human-in-the-Loop (TaHiL) ist es, den Zugang zu Fähigkeiten und Know-how zu demokratisieren, um die Gleichberechtigung von Menschen unterschiedlichen Geschlechts, Alters, kulturellen Hintergrunds oder körperlicher Einschränkungen zu fördern
![Forschungsmotivation Weltkarte Weltkarte mit verschiedenen Menschen, die verschiedenen Aktivitäten nachgehen und rund um den Globus miteinander verbunden sind](https://ceti.one/wp-content/uploads/2018/09/ResearchMotivation_Worldmap_1920.png)
Unsere Forschungsziele
Die Innovationen des CeTI spiegeln sich in seiner Struktur und seinen Forschungszielen wider. Dabei stützt sich das CeTI auf die herausragende Expertise innerhalb der TU Dresden und assoziierter Einrichtungen in den Bereichen Kommunikation, Robotik, Elektrotechnik, Informatik, Psychologie, Neurowissenschaften und Medizin. CeTI betreibt multidisziplinäre Forschung, um (i) das Verständnis der Komplexität und Dynamik menschlicher zielgerichteter Wahrnehmungen und Handlungen aus psychologischer und medizinischer Sicht zu verbessern, (ii) neuartige Sensor- und Aktortechnologien zu entwickeln, die den menschlichen Geist und Körper erweitern, (iii) schnelle, biegsame, adaptive und rekonfigurierbare Elektronik zu entwickeln, (iv) intelligente Kommunikationsnetzwerke zu erschaffen, die Menschen und CPS durch kontinuierliche Anpassung und Lernen verbinden, um niedrige Latenzzeiten sowie ein hohes Maß an Belastbarkeit und Sicherheit zu bieten, (v) neue haptische Kodierungsschemata zu entwerfen, um die Informationsflut einer riesigen Anzahl von Körpersensoren zu bewältigen, (vi) Online-Lernmechanismen sowie Schnittstellenlösungen für Maschinen und Menschen zu entwerfen, um die Handlungen des jeweils anderen vorherzusagen und zu ergänzen, und (vii) die oben genannten Lösungen zu evaluieren sowie die Öffentlichkeit über die gesellschaftlichen und ethischen Veränderungen und neuen Möglichkeiten, die die neuen Technologien mit sich bringen werden, anhand von Anwendungsfällen in der Medizin (kontextbewusste robotische Assistenzsysteme in medizinischen Umgebungen), der Industrie (Coworking-Industrieraum) und dem Internet der Kompetenzen (Bildung und Kompetenzerwerb für die Allgemeinheit) zu informieren.
Die Innovationen des CeTI spiegeln sich in seiner Struktur und seinen Forschungszielen wider. Dabei stützt sich das CeTI auf die herausragende Expertise innerhalb der TU Dresden und assoziierter Einrichtungen in den Bereichen Kommunikation, Robotik, Elektrotechnik, Informatik, Psychologie, Neurowissenschaften und Medizin. CeTI betreibt multidisziplinäre Forschung, um (i) das Verständnis der Komplexität und Dynamik menschlicher zielgerichteter Wahrnehmungen und Handlungen aus psychologischer und medizinischer Sicht zu verbessern, (ii) neuartige Sensor- und Aktortechnologien zu entwickeln, die den menschlichen Geist und Körper erweitern, (iii) schnelle, biegsame, adaptive und rekonfigurierbare Elektronik zu entwickeln, (iv) intelligente Kommunikationsnetzwerke zu erschaffen, die Menschen und CPS durch kontinuierliche Anpassung und Lernen verbinden, um niedrige Latenzzeiten sowie ein hohes Maß an Belastbarkeit und Sicherheit zu bieten, (v) neue haptische Kodierungsschemata zu entwerfen, um die Informationsflut einer riesigen Anzahl von Körpersensoren zu bewältigen, (vi) Online-Lernmechanismen sowie Schnittstellenlösungen für Maschinen und Menschen zu entwerfen, um die Handlungen des jeweils anderen vorherzusagen und zu ergänzen, und (vii) die oben genannten Lösungen zu evaluieren sowie die Öffentlichkeit über die gesellschaftlichen und ethischen Veränderungen und neuen Möglichkeiten, die die neuen Technologien mit sich bringen werden, anhand von Anwendungsfällen in der Medizin (kontextbewusste robotische Assistenzsysteme in medizinischen Umgebungen), der Industrie (Coworking-Industrieraum) und dem Internet der Kompetenzen (Bildung und Kompetenzerwerb für die Allgemeinheit) zu informieren.
Das Konzept der virtuellen Forschungsräume
Um einen reichhaltigen und dynamischen Ideenaustausch zwischen den Experten aus den verschiedenen in CeTI vertretenen Forschungsbereichen zu ermöglichen, verwenden wir das Konzept der virtuellen Forschungsräume (VRR). Wir sehen eine stufenübergreifende Hierarchie von disziplinären Talentpool (TP)-Räumen, die alle Studienleiter (Principle Investigators - PI) aus einem Bereich gruppieren, über interdisziplinäre Schlüsselkonzept (K) Räume,in denen Experten aus verschiedenen Disziplinen an gemeinsamen innovativen Lösungen zusammenarbeiten, bis hin zu den Anwendungsfall (U)- Räumen..
Um einen reichhaltigen und dynamischen Ideenaustausch zwischen den Experten aus den verschiedenen in CeTI vertretenen Forschungsbereichen zu ermöglichen, verwenden wir das Konzept der virtuellen Forschungsräume (VRR). Wir sehen eine stufenübergreifende Hierarchie von disziplinären Talentpool (TP)-Räumen, die alle Studienleiter (Principle Investigators - PI) aus einem Bereich gruppieren, über interdisziplinäre Schlüsselkonzept (K) Räume,in denen Experten aus verschiedenen Disziplinen an gemeinsamen innovativen Lösungen zusammenarbeiten, bis hin zu den Anwendungsfall (U)- Räumen..
![Research-Motivation_Medical_CARE-MAREK_magenta-1100 Medizinischer Operationssaal inmitten einer Operation mit einem digitalen Bild eines Herzens, das über dem Operationstisch schwebt und den Einsatz von AR in der Medizin zeigt](https://ceti.one/wp-content/uploads/2018/09/Research-Motivation_Medical_CARE-MAREK_magenta-1100.jpg)
Wie können wir
die medizinische Versorgung voranbringen?
![Research-Motivation-Work_magenta2-1100 Ein Mensch und ein Roboterarm arbeiten in der Produktion zusammen](https://ceti.one/wp-content/uploads/2018/09/Research-Motivation-Work_magenta2-1100.jpg)
Wie können wir
Arbeitsroutinen vorantreiben?
![ResearchMotivation_Piano-1100 Frau spielt Klavier mit Hilfe von imaginären Roboterarmen](https://ceti.one/wp-content/uploads/2018/09/ResearchMotivation_Piano-1100.jpg)
Wie können wir
Trainingstechnologien voranbringen?
![LISA_Haptic Codecs_1_2 Drei weiße Kreise mit Abbildungen einer Hand, eines Ohrs und eines Auges als Beispiele für haptische Codecs](https://ceti.one/wp-content/uploads/2018/09/LISA_Haptic-Codecs_1_2.png)
Haptische Codecs
Unterstützung der U-Räume mit effizienten und latenzarmen visuell-haptischen Kommunikationslösungen.
Wahrnehmungsorientierte, skalierbare und lernfähige haptische Codecs, die das Alter und die Erfahrung der Benutzer berücksichtigen.
Pioniere in der Entwicklung von perzeptiven haptischen Codecs, Vorsitzender des IEEE P1918.1.1: Haptische Codecs für das taktile Internet.
10- bis 100-fache Datenreduktion für massive Mehrpunkt-Interaktionen.
Intelligente Netzwerke
Unterstützung von U-Räume BAN, LAN und WAN.
Netzwerke, die Rechenkapazitäten für menschliche und maschinelle Modelle beherbergen.
Führend bei 5G.
Wahrnehmen von Echtzeitkommunikation über landesweites SDN/NFV-Prüfstand.
![LISA_Intelligent-Networks_1 Ein intelligentes Netz, dargestellt durch verschiedene farbige Punkte und verbundene Linien](https://ceti.one/wp-content/uploads/2018/09/LISA_Intelligent-Networks_1.png)
![LISA_Augmented PI Drei weiße Kreise mit Bildern einer Hand, die einen Sensorhandschuh trägt, einem AR-Headset und einem komplexen In-Ear-Kopfhörer](https://ceti.one/wp-content/uploads/2018/09/LISA_Augmented-PI.png)
Erweiterte Wahrnehmung und Interaktion
Entwicklung neuer integrativer multimodaler Schnittstellen.
Schnittstellen, die auf Modellen der menschlichen zielgerichteten multisensorischen Wahrnehmung mit Feedback auf schnellen Zeitskalen basieren.
Einzigartige Kombination in Design, interaktiven Medien, Elektronik und Psychologie.
Tragfähigkeit für adaptive und benutzerfreundliche multimodale Schnittstellen.
Koadaption
Etablierung des menschlichen Denkens und Entwicklung eines computerunterstützten menschlichen Verständnisses.
Hierarchische, probabilistische Modelle für Vorhersagen auf mehreren Zeitskalen; menschlich verständliche, adaptive Erklärungen für Benutzer.
Einzigartige Kombination aus Neurowissenschaften, maschinellem Lernen, Psychologie und Mensch-Computer-Interaktion.
Vom Menschen inspirierte Computermodelle und modellbasiertes multimodales Feedback-Gerüst.
![LISA_Co-Adaptation Eine Roboterhand und eine menschliche Hand berühren sich mit ihren Zeigefingern](https://ceti.one/wp-content/uploads/2018/09/LISA_Co-Adaptation.png)
![grundlagenforschung_humans Eine weiß gekleidete Frau steht mit verschränkten Armen auf einem magentafarbenen Kreis](https://ceti.one/wp-content/uploads/2018/09/grundlagenforschung_humans.png)
Menschen
Schaffung einer empirischen Basis für die Modellierung menschlicher zielgerichteter multisensorischer Wahrnehmung und Handlung.
Breite Abdeckung menschlicher Faktoren in Abhängigkeit von Alter und Expertise; multisensorische Integrationsforschung in VR/AR und Remote-Teleoperation.
Exzellenz in den Bereichen Entwicklungs- und Computational Neurowissenschaft für die Lebensspanne, Lernen und Technologie, medizinische Datenwissenschaft, robotergestützte Chirurgie.
Psychophysikalische Schlüsselparameter und Modelle, die menschliche Faktoren der zielgerichteten multisensorischen Wahrnehmung und Handlung erfassen.
Sensoren
Entwicklung intelligenter, tragbarer Sensoren und Aktoren mit geringem Gewicht und niedriger Latenz.
Neuartige Konzepte zu sehr schnellen faserbasierten Aktoren und Ösen.
Führende Experten in den Bereichen intelligente Brillen, E-Textilien, Roboter, haptische Aktoren, Audiowiedergabe und CPS.
HD-Ösen mit niedriger Latenzzeit und Leistungsaufnahme 1 N Betätigungskraft.
![grundlagenforschung_sensors-actuators2 Eine Volleyballspielerin bei einem Angriffsschlag mit einem rosa Kreis um ihren Bauch](https://ceti.one/wp-content/uploads/grundlagenforschung_sensors-actuators2.png)
![grundlagenforschung_communication Grafik mit Servern und Routern als Teil eines Netzwerks](https://ceti.one/wp-content/uploads/2018/09/grundlagenforschung_communication.png)
Kommunikation
Umgang mit massiven Sensordatenmengen und Durchbrechen bekannter Kompromissbarrieren.
Neuartige Konzepte für komprimierte Abtastung, funktionale Kompression und Netzwerkcodierung.
Weltweit führend bei Netzwerkcodierung und haptischen Codes.
10x-100x Datenreduktion.
Flexible Elektronik
Ultrakleine biegsame elektronische Schaltungen zur Verbindung und Verarbeitung von Daten, die von Sensoren am menschlichen Körper gesammelt werden; Integration dieser mit flexiblen und dehnbaren Substraten für eine natürliche Schnittstelle.
Führend im Design von Sub-THz-Schaltungen und dehnbarer Verpackung; 20 schneller Cluster; Menschliches-Gehirn-Projekt. fast cluster; Human Brain Project.
Kabelloses BAN und Body-Computing-Hub, integriert in biegsame und dehnbare Substrate: voll integrierter 60-GHz-Transceiver mit < 1 mW Leistungsaufnahme; Ortungssystem mit < 1 ms Latenz; verteiltes Verarbeitungsnetzwerk mit 20 TOPS/W.
![grundlagenforschung_flexible-electronics Ein Mann in weißer Kleidung, mit einem magentafarbenen Kreis, der ihn in Schulterhöhe umgibt, und magentafarbenen Linien, die über seinen Körper verlaufen](https://ceti.one/wp-content/uploads/2018/09/grundlagenforschung_flexible-electronics.png)
![grundlagenforschung_tactile_computing Ein Roboterarm und ein ähnlich aussehender, am Computer entworfener Roboterarm, die sich kreuzen](https://ceti.one/wp-content/uploads/2018/09/grundlagenforschung_tactile_computing.png)
Taktiles Rechnen
Entwicklung einer sicheren und die Privatsphäre wahrenden Computerinfrastruktur und intuitiver Eingriffs- und Programmiertechniken.
Allgemeines µ-Service-Gerüst auf heterogener und nicht vertrauenswürdiger Hardware, modellbasierte Erklärung und intuitives Interventions-Gerüst.
Fachwissen in Cloud-Sicherheit und Datenschutz; ScaDS und DLR-Zentren für HPC; RoSI RTG; 3 Start-ups rund um TP5-Themen (SCONTAIN, Componolit, Wandelbots).
Sichere taktile Computing-Plattform mit adaptiver Aufgabenzuweisung; Introspektions- und Erklärungsmöglichkeiten; Welterfassung und -modellierung mit ultraniedriger Latenz.