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Meine Lebensbilder


WISSEN, WAS FAKT IST

WISSENSPLATTFORM

Ziele

Im Projekt KERES wird ein projektspezifisches Datenmodell (Ontologie) erstellt, mithilfe dessen alle im Projekt erfassten Daten zum Schutz eines Kulturguts beschrieben werden. Auf der Basis dieser Ontologie wird eine Wissensplattform entwickelt, die verschiedene Datenquellen kombiniert und deren Synergiepotentiale erschließt. In Kombination mit einer ebenfalls zu entwickelnden App wird mit der Wissensplattform in Zukunft ein Instrument verfügbar sein, welches die Umsetzung von Anpassungsstrategien zum Schutz von Kulturgütern vor Extremwetterereignissen erleichtert, das sowohl im Bereich des Notfallmanagements und der Prävention eingesetzt werden kann.

  • KERES Ontologie im OWL Format mit Dokumentation. Diese Ontologie soll als Open Source veröffentlicht und beispielsweise auf GitHub zur Verfügung gestellt werden.

  • Spezifikation der (technischen) Anwendungsfälle und Beschreibung der Systemarchitektur der Wissensplattform, Demonstrator der Wissensplattform mit integrierten Daten und Abbildung der Anwendungsfälle

  • KERES App mit Abbildung der Anwendungsfälle

 


Prävention ist ein wichtiger Teil des Kulturerbeschutzes. Die Vermeidung von akuten Schadenslagen erfordert eine realistische Einschätzung von Gefährdungspotentialen und die Umsetzung sich daraus ableitender vorbeugender Maßnahmen. Im Projekt KERES werden Inhalte für die Wissensplattform generiert, die der benutzerspezifischen Bereitstellung relevanter Informationen zu Auswirkungen von Extremwetterereignissen in Deutschland und zu Präventivmaßnahmen im Bereich Kulturerbe dienen. Zu diesem Zweck werden zunächst die Ergebnisse aus den Untersuchungen zur regionalen Relevanz von Extremwetterereignissen und zur Vulnerabilität von Kulturgütern in die Plattform integriert. Außerdem werden existierende Handlungsleitfäden, Links zu relevanten Websites und weiteres Informationsmaterial hinterlegt. Damit hilft die Wissensplattform schon vor der akuten Gefahrensituation, die aktuelle Situation und damit Risiken einzuschätzen. Schutzmaßnahmen können ergriffen werden, um potentiellen Schaden zu unterbinden oder einzudämmen. Entscheider können Handlungen einleiten, die die Balance zwischen Effektivität und Wirtschaftlichkeit halten und den Charakter des Kulturguts nicht stören. 

Ergänzend zur Wissensplattform wird eine mobile App entwickelt, für die folgende Anwendungsmöglichkeiten (Anforderungspunkte) erforscht und umgesetzt: 

  • Anzeige von Sensordaten (Positionsbezogene Sensordaten im Park und an und in Gebäuden, z.B. Wetterdaten, Bodenfeuchte, Temperatur, …)

  • Erfassung von Schäden, sowohl im Außen- wie Innenbereich

  • Information der Ersthelfer im Katastrophenfall, an welchen Orten sich kritische Kulturgüter befinden (um diese z.B. zu bergen)

  • Koordination der Fachexperten

  • Zugriff auf Expertenwissen aus der Wissensplattform

Im Gefahrenfall bietet die Plattform Entscheider:innen alle relevanten Informationen mit einer angemessenen visuellen Aufbereitung an. Gesetzt den Fall, dass Maßnahmen eingeleitet werden müssen, kann die in der vorherigen Phase mithilfe der Plattform erstellte Risikobeurteilung zur Priorisierung von Rettungsmaßnahmen genutzt werden. In Kombination mit der App dient die Plattform zur anschließenden Koordinierung der Rettungsmaßnahmen und Kommunikation mit Helfern. Durch die Erfassung von ehrenamtlichen Helfern und Helfernetzwerken in der Wissensplattform können diese über die App gezielt angesprochen und koordiniert werden, um eine schnelle Rettung der Kulturgüter zu ermöglichen (wenn rechtliche Rahmenbedingungen dies erlauben). 

 

 

 

 

 

  1. Integration der beiden Ontologien HERACLES (aus der Domäne Kulturgüterschutz) und beAWARE (aus der Domäne Krisenmanagement)

  2. Erweiterung der Ontologie um fehlende Daten, wie z.B. Informationen über Gärten

  3. Prüfung der entstandenen Ontologie auf Abdeckung der KERES-Anwendungsfälle: Definition von  Wissensfragen (relevante Fragestellungen von Anwendern) in Kooperation mit den Endnutzern

  4. Definition von SPARQL-Abfragen (Anfragesprache für semantische Wissenssysteme) für diese Wissensfragen und Prüfung, ob die KERES-Ontologie alle hierzu notwendigen Informationen speichern kann oder ggf. erweitert bzw. angepasst werden muss

  5. Iterative Verfeinerung der Schritte 2 bis 4 in Abstimmung mit Endnutzern und den Ergebnissen der anderen Arbeitspakete

 

  1.  (Iterative-) Integration der KERES-Ontologie in das System: Import der OWL-Ontologie-Datei, Generierung und Optimierung von Eingabemasken für manuell erfasste Informationen (Expertenwissen), grafische Aufbereitung von relevanten Ausschnitten der Ontologie um ein Verständnis der Domäne und Probleme zu schaffen

  2. Klassifikation aller im Projekt anfallenden Daten und Informationen (z.B. Wetterdaten, Gebäudedaten, Positionen wichtiger Kulturgüter). Erstellung eines Konzeptes, in welcher Form welche Informationen präsentiert werden (unter Einbindung von Anwendern), beispielsweise als Karte, Tabelle, Informationsnetz etc.

  3. Anbindung Datenerfassung der Sensorik für Bodenfeuchte (Einsatz in Fallstudien der SPSG)

  4. Umsetzung und Unterstützung aller Anwendungsfälle

 

  1. Strukturierte Anforderungsanalyse zur Umsetzung der Anwendungsmöglichkeiten unter Einbeziehung der relevanten Stakeholder; Ableitung funktionaler und nichtfunktionaler Anforderungen als Grundlage für die weitere Entwicklung dient

  2. Untersuchung der existierenden Lösungen hinsichtlich der aufgestellten Anforderungen und Identifizierung wiederverwendbarer Module

  3. Definition und Evaluierung von Schnittstellen zur Integration der Wissensplattform

  4. Schaffung der Grundlage zur technischen Umsetzung (Entwurf der Software-Architektur, Technologieauswahl, Abhängigkeitsmanagement, Entwicklungs-/Build-Umgebung, …) basierend auf identifizierten wiederverwendbaren Modulen und den funktionalen sowie nicht funktionalen Anforderungen

  5. Entwicklung der mobile Anwendung in einem agilen, iterativen Vorgehen, Berücksichtigung der regelmäßigen Rückmeldung der beteiligten Stakeholder

Geplante Ergebnisse
Entwicklung einer Wissensplattform
Entwicklung der Ontologie
Entwicklung der Wissensplattform
Entwicklung der mobilen App
Jürgen Maßgraber

Dr.-Ing. Jürgen Moßgraber

Gruppenleiter Architekturen und Informationssysteme

Fraunhofer-Institut für Optronik, Systemtechnik und Bildauswertung IOSB Karlsruhe

Fraunhoferstraße 1
76131 Karlsruhe
Telefon + 49 721 6091-562

Tobias Hellmund

Dipl.-Ing Tobias Hellmund

Wissenschaftlicher Mitarbeiter

Fraunhofer-Institut für Optronik, Systemtechnik und Bildauswertung IOSB Karlsruhe

Fraunhoferstraße 1
76131 Karlsruhe

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