Fraunhofer-Gesellschaft’s Post

Von Zahlungstransfers bis zu digitalen Stromzählern – für diese komfortablen, elektronisch auslesbaren Vorgänge ist entscheidend, dass die dahinterstehenden Produkte nicht manipuliert werden können. Hierfür sorgen verschlüsselte Identifikationen oder Betriebsprotokolle in den elektronischen Schaltkreisen. Zunehmend stellt sich jedoch die Herausforderung, dass diese Sicherheitselemente umgangen werden können. Konventionelle Lösungen wie Hardware-Security-Module (HSM) oder Datenbanken gewährleisten nur eine relative Sicherheit – und sind zudem kostenintensiv. Einem Forschungsteam am Fraunhofer IPMS ist es gelungen, einen in mehrerlei Hinsicht vielversprechenden Lösungsweg aufzuzeigen. Das Projekt der Fraunhofer IPMS-Fachleute basiert auf einem Effekt, den die Expertinnen und Experten erstmals 2020 beobachteten: Sie entdeckten, dass Hafniumoxid unter Anlegung eines elektrischen Wechselfeldes kristallisieren kann. Der Stoff wird dadurch ferroelektrisch, das heißt, er kann eine spontane elektrische Polarisation erzeugen und wie ein Lichtschalter zwischen Speicherzuständen hin- und herschalten. Auf Basis dieser Entdeckung gestalten die Fraunhofer-Fachleute Bauelemente, die über diese durch ein elektrisches Feld induzierte Kristallisation (FINK) ihr ferroelektrisches Verhalten gezielt ändern können. Da die ferroelektrische Polarisation nicht extern auszulesen ist, ermöglicht das Verfahren eine besondere Sicherung: »Wir schaffen ein System zur mehrdimensionalen Verschlüsselung von Hardware, indem wir in unsere FINK-Bauelemente drei Eigenschaften einspeichern: den Grad der Kristallisation, die Höhe der Polarisation, das heißt, die vorliegende ferroelektrische Phase und zu welchem Anteil man sie einprogrammiert, und in dritter Instanz das Vorzeichen dieser Phase. Das lässt sich auch in verschiedenen Größen abbilden, der Permittivität und der Ladung«, erläutert Projektleiter Dr. Maximilian Lederer vom Fraunhofer IPMS. In welche Prozesse die Forschenden die Bauelemente integrieren möchten, damit die Kunden am Ende ihre #Verschlüsselung selbst wählen können, erfahren Sie hier: https://lnkd.in/gHBwjwYN

Das sagt Prof. Martin Steinebach vom Fraunhofer Institute for Secure Information Technology SIT über die Gefahren von #Deepfakes. Wie Forschung gegen Manipulation hilft, hören Sie in der ersten Folge des neuen Fraunhofer-Podcasts »Im Auftrag der Zukunft« - auf allen gängigen Podcast-Plattformen und hier: www.fraunhofer.de/podcast. 

»Achtung, wenn du jetzt weiterliest, könnte dir bei der kurvigen Strecke schlecht werden. In fünf Minuten fahren wir auf der Autobahn, dann ist es besser.« So oder so ähnlich könnten Autos in ein paar Jahren mit ihren Fahrerinnen oder Fahrern kommunizieren. Mit zunehmendem Automatisierungsgrad der Fahrzeuge muss auch die Interaktion mit den Menschen neu gedacht werden. Diese Aufgabe hat sich ein Forschungsteam vom Fraunhofer IOSB und Fraunhofer IAO zusammen mit zehn Partnern, darunter Continental, Ford und Audi, sowie eine Reihe von Mittelständlern und Universitäten im Projekt KARLI gestellt. Die Forschenden erfassen mit Kameras und Sensoren die aktuellen Tätigkeiten der Insassen und gestalten unterschiedliche Mensch-Maschine-Interaktionen wie akustische oder visuelle Hinweise, angepasst auf die jeweilige Situation und den Automatisierungsgrad des Autos. Damit soll verhindert werden, dass die Fahrerin oder der Fahrer in einem Moment abgelenkt ist, der Aufmerksamkeit auf die Straße erfordert. Zudem soll die Software das Risiko von #Reiseübelkeit – eines der größten Probleme beim passiven Fahren – vorhersehen und minimieren. Dazu gleicht das System die Aktivitäten der Insassen mit erwartbaren Beschleunigungen auf kurvenreichen Strecken ab und gibt den richtigen Insassen zum richtigen Zeitpunkt Tipps zur Vermeidung von Reiseübelkeit. Wann erste Funktionen in Serienfahrzeugen zur Verfügung stehen könnten, erfahren Sie hier: https://lnkd.in/eFQNaB5m #MenschMaschineInteraktion #AutonomesFahren

Wer schon einmal Walkie-Talkies benutzt hat, weiß: Kommunikation per Funk hat seine Tücken und Funksprüche sind mitunter schwer zu verstehen. Im Schiffsverkehr ist die Technik trotzdem unerlässlich, da der Seefunk über weite Entfernungen funktioniert – auch dort noch, wo kein Mobilfunknetz mehr verfügbar ist. Doch der Seefunk hat auch mit Herausforderungen zu kämpfen: Die internationalen Besatzungen auf den Schiffen haben unterschiedlich ausgeprägte Englischkenntnisse und verschiedene Dialekte, die Funkgeräte rauschen und die Schiffsmotoren machen Lärm. Das kann in der Funkkommunikation auf See zu Missverständnissen führen, und die wiederum können im schlimmsten Fall lebensgefährlich werden. Daher hat das Fraunhofer CML eine Spracherkennung für den #Schiffsfunk entwickelt, um die Kommunikation zu erleichtern. Die Technologie namens „marFM“ wandelt mithilfe von künstlicher Intelligenz maritime Funksprüche unmittelbar in Text um. So soll Missverständnissen in der Funkkommunikation vorgebeugt werden. Wie funktioniert marFM und welches Potenzial hat es, die Funkkommunikation zu verbessern? Wie wurde die künstliche Intelligenz hinter marFM trainiert und warum kann #marFM maritime Funksprüche viel besser transkribieren als eine konventionelle Spracherkennungssoftware? Das erfahren Sie in der aktuellen Folge vom Forschungsquartett mit Maximilian Reimann vom Fraunhofer-Center für Maritime Logistik und Dienstleistungen CML. Hören Sie die Folge hier: https://lnkd.in/exenrKZr #Funk #Funkspruch #Funkkommunikation #Schiffskommunikation #Spracherkennung

Wie können wir mit Wasser besser wirtschaften, wie hilft die Forschung gegen Manipulation bei Deepfakes oder Desinformation, und könnte Ammoniak die Wende der Klimakrise bedeuten? Diese sowie viele weitere Themen beleuchten wir in der aktuellen Ausgabe des Fraunhofer-Magazins. Lesen Sie das Magazin unter folgendem Link als E-Paper oder bestellen Sie es sich kostenlos nach Hause: https://lnkd.in/dafeZj2 #FraunhoferMagazin #Forschungsmagazin #Wissenschaftsmagazin

Der neue Fraunhofer-#Podcast ist da! In der ersten Folge geht es um #Deepfakes: Der Enkeltrick 2.0, die vorgetäuschte Videokonferenz oder die Beeinflussung der öffentlichen Meinung in Wahlkampfzeiten – Deepfakes sind riskant. Und das für jeden Einzelnen, für Unternehmen und für die Gesellschaft. Die Expertinnen und Experten der Fraunhofer-Gesellschaft verfügen über Methoden, Audio- und Videomanipulationen verlässlich zu entlarven – und zwar wiederum mittels KI. Wie das funktioniert, erklärt der Sicherheitsexperte Dr. Nicolas Müller vom Fraunhofer AISEC. Mit Annette Weiß spricht er über Sicherheitsprüfungen und Schutzmaßnahmen, um Betrug auszuhebeln, aber auch über die Potentiale der KI im Audiobereich für die Kreativwirtschaft und den Gesundheitssektor. Prof. Dr. Martin Steinebach vom Fraunhofer Institute for Secure Information Technology SIT zeigt auf, wie brandgefährlich Bild- und Videomanipulationen beispielsweise bei politischen Konflikten sind. Der Mediaforensiker erklärt, wie auch hier Algorithmen eingesetzt werden, um gefälschte Bilder und Videos zu erkennen. Der Fraunhofer-Podcast »Im Auftrag der Zukunft« vermittelt neues Wissen aus der Welt der angewandten Forschung. Ab heute jeden zweiten Dienstag auf allen gängigen Podcastplattformen: https://lnkd.in/dZBiMB-9 Im Video hören Sie Dr. Nicolas Müller vom Fraunhofer AISEC.

Um Tierversuche zu vermeiden, haben Forschende Hautmodelle aus menschlichen Stammzellen entwickelt. Es ist ihnen gelungen, ein #Hautmodell zu kultivieren, das nahezu alle Strukturen der menschlichen Haut repräsentieren kann und somit ein realitätsnahes Hautmodell darstellt. Mit dieser Idee machen sich die Forschenden vom Fraunhofer-Translationszentrum für Regenerative Therapien TLZ-RT am Fraunhofer Institute for Silicate Research ISC nun mit ihrem geplanten Start-up TigerShark Science selbstständig. »Hautmodelle dieser Komplexität gibt es bislang noch nicht auf dem Markt, sie sind einmalig«, betont die Biologin und künftige Geschäftsführerin Amelie Reigl das Alleinstellungsmerkmal und das große Potenzial der Technologie. Der Pharma- und #Kosmetikbranche bietet das #Startup zunächst gesunde Hautmodelle in hoher Stückzahl an, welche die drei Hautschichten Epidermis, Dermis und Hypodermis mit Fettzellen nachbilden. Sie eignen sich etwa für die Testung von Medikamenten und deren Nebenwirkungen oder beispielsweise für die Erforschung des Haarwachstums. Bei den Organoiden handelt es sich um komplexe Hautmodelle aus unterschiedlichen Zelltypen, die vergleichbar der menschlichen Haut Talgdrüsen und Haare aufweisen. Man kann unter anderem untersuchen, wie die Zellen nach der Gabe eines Wirkstoffs miteinander kommunizieren oder ob Wirkstoffe Irritationen auslösen. Um weitere Anwendungsfelder zu realisieren, entwickeln die Forschenden das Hautmodell weiter und möchten ihr Portfolio sukzessive erweitern. Wie sie die Modelle züchten und welche Rolle Nanofasern dabei spielen, erfahren Sie hier: https://lnkd.in/eA6bNgSR