ZEISS Colloquium

Innovation Talk

“ZEISS Colloquium Innovation Talk” widmet sich aktuellen Themen der Wissenschaft. Das ZEISS Colloquium bietet externen Wissenschaftlern verschiedener Fachgebiete eine Plattform, um in einem einstündigen ?Innovation Talk“ mit anschlie?ender Diskussion ihre Forschungen vorzustellen.

Hier finden Sie in Kürze Informationen zum n?chsten ZEISS Colloquium.

Für die Teilnahme vor Ort wird aus Kapazit?tsgründen um Anmeldung gebeten

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Vergangene Vortr?ge
Prof. Dr. Gabi Dreo Rodosek, Leiterin des Lehrstuhls für Kommunikationssysteme und Netzsicherheit an der Universit?t der Bundeswehr München

Prof. Dr. Gabi Dreo Rodosek

ZEISS Colloquium über neue Technologien und Herausforderungen in der Cybersicherheit

Die Informations- und Kommunikationstechnologie ist die Schlüsseltechnologie unserer digitalen Gesellschaft. Cybersicherheit und Vertrauen sind dabei die Fundamente. Die digitale Revolution ist im vollen Gang. Zum einem steigt die Komplexit?t und der Vernetzungsgrad der IT-Systeme immens. Zum anderen stellen Technologien wie Künstliche Intelligenz, maschinelles Lernen und Quantentechnologie die Beherrschbarkeit der IT-Systeme vor neue Herausforderungen. Im Vortrag wird auf die Herausforderungen der sich rasant entwickelnden IT-Landschaft, die Bedrohungslage sowie auf die Anforderungen an die Cybersicherheit eingegangen. An ausgew?hlten Beispielen werden die Herausforderungen erl?utert und daraus abgeleitet, was geht und was nicht geht.

Prof. Dr. Gabi Dreo Rodosek leitet den Lehrstuhl für Kommunikationssysteme und Netzsicherheit an der Universit?t der Bundeswehr München. Dreo hat Informatik an der Universit?t Maribor, Slowenien studiert und an der Ludwig-Maximilians-Universit?t München (LMU) mit ?summa cum laude“ promoviert sowie habilitiert. Sie erhielt 1997 den Promotionsf?rderpreis der LMU; in 2016 wurde ihr die Europa Medaille von der Staatsministerin Dr. Merk verliehen. Ihre Forschung konzentriert sich auf die Cybersicherheit vernetzter IT-Systeme, Cyber Defence, Security-Analytics, Netztechnologien wie Software Defined Networking, IT-Sicherheit von Internet of Things (IoT) sowie Cloud-Computing.

Dreo ist au?erdem Leitende Direktorin des Forschungsinstituts CODE (Cyber Defence), Mitglied des Beirats und des Aufsichtsrats der Giesecke+Devrient GmbH, Mitglied des Aufsichtsrats der BWI IT GmbH, Mitglied des Verwaltungsrates des Deutschen Forschungsnetzes (DFN) und Mitglied des Fachgremiums IT der BaFin, Mitglied des Aufsichtsrats der Siltronic AG und Mitglied im Datenschutzbeirat der Deutschen Telekom.

Martin Hermatschweiler von der Nanoscribe GmbH

Martin Hermatschweiler

ZEISS Colloquium über Additive Fertigung auf der Mikro- und Nanometerskala

Martin Hermatschweiler, Mitgründer und CEO von der Nanoscribe GmbH, spricht am Dienstag, 24. September 2019 beim ?ZEISS Colloquium – Innovation Talk“ im ZEISS Forum in Oberkochen. In seinem Vortrag ?Additive Fertigung vom Feinsten – 3D-Druck auf der Mikro- und Nanometerskala“ beleuchtet er den Paradigmenwechsel eines wissenschaftlichen Forschungswerkzeugs hin zu einem Produktionswerkzeug in der Mikrofabrikation.

Der 3D-Druck, auch bekannt unter dem Begriff additive Fertigung, bezeichnet alle Verfahren, bei denen Material Schicht für Schicht aufgetragen und so dreidimensionale Objekte erzeugt werden. Die additive Fertigung mittels der sogenannten Zwei-Photonen-Polymerisation (2PP) hat sich als der neue Standard für den Druck im Mikro- und Nanostrukturbereich etabliert.

Die hohe Aufl?sung, Design-Freiheit und der einfache Arbeitsablauf erm?glichen die zuverl?ssige Herstellung nahezu beliebiger 3D-Objekte mit minimalen Strukturgr??en bis hinunter zur Nanometerskala. Der Vortrag beleuchtet zun?chst das Verfahren und die Materialien, die technischen M?glichkeiten sowie Anwendungen in der Industrie.

Martin Hermatschweiler studierte Physik in Ulm und Karlsruhe. Danach besch?ftigte er sich dann in wissenschaftlichen Projekten mit der laserbasierten Strukturierung von Photopolymeren und Prozessen zur Abscheidung dünner Schichten basierend auf Halbleiterfertigungstechniken. Er ist Mitgründer und Gesch?ftsführer der Nanoscribe GmbH, die 2007 aus dem Karlsruher Institut für Technologie (KIT) ausgegründet wurde und heute mehr als 70 Mitarbeiter besch?ftigt. Nanoscribe ist ein Spezialist für 3D-Drucker sowie maskenlose Lithografiesysteme für die Mikrofabrikation und h?lt als Partner von ZEISS Niederlassungen am ZEISS Innovation Hub in Karlsruhe und bei ZEISS in Shanghai.

Dr. René Sch?del von der Physikalisch-Technischen Bundesanstalt

Dr. René Sch?del

ZEISS Colloquium anl?sslich des Welt-Metrologie-Tages über die Neudefinition des Internationalen Einheitensystems

Dr. René Sch?del von der Physikalisch-Technischen Bundesanstalt spricht am 20. Mai 2019 über das Thema ?Ein neues Fundament für alle Ma?e – die Neudefinition des Internationalen Einheitensystems“.

Das Internationale Einheitensystem, auch SI (frz.: Système international d’unités), ist das am weitesten verbreitete Einheitensystem für physikalische Gr??en. Das SI beruht auf sieben Einheiten, die die Basis allen Messens bilden. Seit Jahrzehnten versuchen Wissenschaftler, dieses Einheitensystem auf der Grundlage unver?nderlicher Naturkonstanten zu beschreiben. Bereits 1983 wurde so die Einheit der L?nge, der Meter, auf Basis der Lichtgeschwindigkeit im Vakuum definiert.

Für andere Naturkonstanten mussten neue Zuordnungen gefunden werden, die im Einklang mit den anderen Basiseinheiten, insbesondere dem Kilogramm, stehen. Das Urkilogramm, der internationale Prototyp, der in Paris aufbewahrt wird, hat ausgedient. Er steht im Verdacht, Masse zu verlieren. An seine Stelle soll eine neue Kilogramm-Definition auf Grundlage der Naturkonstante der Quantenphysik stehen: Das Plancksche Wirkungsquantum oder die Planck-Konstante h. Sie beschreibt unter anderem das Verh?ltnis zwischen Energie und Frequenz eines Photons.

Der Vortrag beschreibt, wie es mit zwei grunds?tzlich verschiedenen Experimenten gelungen ist, eine konsistente Neudefinition des Kilogramms und damit des gesamten Internationalen Einheitensystems auf Basis von definierenden Konstanten zu erreichen und welchen Beitrag die Pr?zisionsfertigung und Fertigungsmesstechnik dazu geleistet hat.

Prof. Dr. med. Michael Bauer, Direktor der Klinik für An?sthesiologie und Intensivmedizin, Universit?tsklinikum Jena

Professor Dr. Michael Bauer

?Mensch, Mikrobiom und Sepsis – Geheimnisse scheiternder Beziehungen“

Prof. Dr. med. Michael Bauer, Direktor der Klinik für An?sthesiologie und Intensivmedizin, Universit?tsklinikum Jena, spricht am 26. M?rz 2019 über das Thema ?Mensch, Mikrobiom und Sepsis – Geheimnisse scheiternder Beziehungen“.

Eine Sepsis ist die h?ufigste Todesursache bei Infektionen. ?Das wachsende Wissen über die Interaktionen zwischen Mensch, seinen Mikroorganismen und deren genetischer Information, dem Mikrobiom, revolutioniert derzeit unser Verst?ndnis von Gesundheit und Infektion“, so Bauer, der in Jena das Integrierte Forschungs- und Behandlungszentrum Sepsis und Sepsisfolgen (CSCC) leitet.

Sepsis k?nne man als gr??ten anzunehmenden Unfall der Wechselwirkung des Menschen mit Mikroben verstehen. In seinem Vortrag erl?utert er den Paradigmenwechsel im Verst?ndnis der Krankheit. Wurde Sepsis bisher als überaktivierung des Immunsystems in Folge einer Infektion definiert, rücke in dem neuen Verst?ndnis das vielschichtige Versagen der Abwehr- und Reparatursysteme als Ausl?ser der Einschr?nkung von Organfunktionen in den Vordergrund.

Bernard Kress aus dem HoloLens-Team von Microsoft

Bernard Kress

Optische Herausforderungen für ein ultimatives Mixed-Reality-Erlebnis

Bernard Kress aus dem HoloLens-Team von Microsoft spricht am Dienstag, 18. Dezember, um 16 Uhr beim ZEISS Colloquium – Innovation Talk im ZEISS Forum in Oberkochen. In seinem Vortrag ?Optical challenges paving the way to the ultimate Mixed Reality experience” referiert er über die Herausforderungen, um ein optimales?Mixed-Reality-Erlebnis zu erreichen.

Kress zeigt auf, welche kritischen optischen Herausforderungen für tragbare Headsets noch zu l?sen sind, um die von gro?en Analysten für die n?chsten fünf Jahre prognostizierten Marktchancen von 120 Milliarden Dollar für Augmented Reality, Virtual Reality und Mixed Reality zu nutzen. Sowohl der visuelle Komfort als auch der Komfort beim Tragen der Headsets stehen im Mittelpunkt seines Vortrags. Die aktuellen Entwicklungen zielen vor allem darauf ab, das Erlebnis beim Eintauchen in die virtuelle Umgebung weiter zu steigern. Nutzer sollen ultimative Mixed-Reality-Erfahrung erleben.

Bernard Kress blickt auf Themen wie Sichtfeldgr??e und hohe Aufl?sung und thematisiert bisher etablierte optische Technologien und ihr zukünftiges Potenzial.

Prof. Dr. med. Katrin Amunts, Direktorin des Instituts für Neurowissenschaften und Medizin am Forschungszentrum Jülich und Direktorin des C. und O. Vogt Instituts für Hirnforschung der Heinrich-Heine Universit?t Düsseldorf ? Forschungszentrum Jülich/Catrin Moritz © Forschungszentrum Jülich/Catrin Moritz

Prof. Dr. med. Katrin Amunts

ZEISS Colloquium über das Human Brain Projekt

Prof. Dr. med. Katrin Amunts, Direktorin des Instituts für Neurowissenschaften und Medizin am Forschungszentrum Jülich und Direktorin des C. und O. Vogt Instituts für Hirnforschung der Heinrich-Heine Universit?t Düsseldorf, spricht am 20. September 2018 über eine der gr??ten europ?ischen Wissenschaftskooperationen, das Human Brain Projekt (HBP). Innerhalb dieses Projekts arbeiten Neurowissenschaftler, ?rzte, Informatiker, Physiker, Mathematiker und Computerspezialisten aus 23 L?ndern daran, das menschliche Gehirn zu simulieren und zu verstehen.

Die Neurowissenschaftlerin Amunts leitet im Human Brain Projekt das Sub-Projekt ?Human Brain Organization“ und ist seit 2016 Wissenschaftliche Direktorin des HBP. Innerhalb des HBP und in ihrer Arbeitsgruppe am Forschungszentrum Jülich befasst sie sich mit der strukturellen und funktionellen Organisation des Gehirns. Sie besch?ftigt sich beispielsweise mit den Fragen, wie das menschliche Gehirn funktioniert und warum manche Hirnareale für die Bewegung oder die Sprache zust?ndig sind. Ihr Ziel ist es, das komplette menschliche Gehirn innerhalb der n?chsten zehn Jahre detailgetreu von der Genetik über die molekulare Ebene bis hin zur Interaktion ganzer Zellverb?nde auf einem Supercomputer der Zukunft zu simulieren.

Das virtuelle Modellgehirn wird es laut Amunts den Medizinern künftig erleichtern, die Struktur und Arbeitsweise des gesunden, aber auch erkrankten Gehirns zu verstehen sowie neue Medikamente zu entwickeln. Die menschliche Schaltzentrale kann aber auch als Vorbild für einen extrem leistungsstarken und energieeffizient arbeitenden Computer dienen: ?Das Gehirn ben?tigt für bestimmte, hochkomplexe Informationsübertragungen und -verarbeitung weniger Energie als eine 60 Watt Glühbirne“, so Amunts.

Prof. Dr. med. Katrin Amunts ist neben der Leitung des Instituts in Jülich auch Professorin für Hirnforschung an der Heinrich-Heine Universit?t Düsseldorf. Seit 2012 ist Amunts Mitglied des Deutschen Ethikrates und seit 2016 seine Vizepr?sidentin. Sie ist Sprecherin des Programms “Decoding the Human Brain” in der Helmholtz-Gemeinschaft, Ko-Sprecherin der Graduiertenschule der Max Planck School of Cognition und Mitglied des Editorial Board der Fachzeitschrift ?Brain Structure and Function“.

Torsten Kr?ger ist Professor am Institut für Anthropomatik und Robotik (IAR)

Prof. Dr. Torsten Kr?ger

Menschen und Roboter: Eine (R)evolutionsgeschichte der Zusammenarbeit

Menschen und Roboter arbeiten immer enger zusammen. Die perzeptiven F?higkeiten sowie die Geschicklichkeit von Robotern verbessern sich stetig, sodass Roboter immer anspruchsvollere Aufgaben in immer mehr Applikationen erledigen k?nnen. Kameras sowie Kraft- und Drehmomentsensoren gepaart mit Algorithmen des maschinellen Lernens er?ffnen neue M?glichkeiten - die ersten Systeme sind bereits heute in der Lage selber zu lernen, sich zu bewegen und ihre Umgebung wahrzunehmen. Wie funktionieren diese Systeme und wo geht ihre Reise hin?

Torsten Kr?ger ist Professor am Institut für Anthropomatik und Robotik (IAR) und ist verantwortlich für Intelligente Prozessautomation und Robotik (IPR) am KIT in Karlsruhe. Er ist zudem Gastwissenschaftler an der Stanford University.

Torsten Kr?ger hat an der TU Braunschweig Elektrotechnik studiert und 2009 im Fachbereich Informatik promoviert. 2010 ging er als Dozent und PostDoc an das Stanford AI Lab. Er ist Gründer und ehemaliger Gesch?ftsführer der Firma Reflexxes, einem Startup, das Software zur deterministischen Roboterbewegungsplanung in Echtzeit auf den Markt gebracht hat. 2014 wurde Reflexxes von Google übernommen. Von 2014 bis 2017 war er als Robotiker und zum Schluss als Bereichsleiter für Robotersoftware bei Google X t?tig. Er erhielt den IEEE RAS Distinguished Service Award (2018), den IEEE RAS Early Career Award (2014), den Heinrich Büssing Preis (2011) und den GFFT-Preis (2011). Er derzeit Vizepr?sident der IEEE Robotics and Automation Society.

Karlsruher Institut für Technologie

Prof. Dr. Markus Sauer

Prof. Dr. Markus Sauer

Hochaufl?sende Mikroskopie in der Anwendung

Neuere Entwicklungen in der Fluoreszenzmikroskopie, für die 2015 der Nobelpreis verliehen wurde, erlauben es, Zellen mit nahezu molekularer Aufl?sung zu untersuchen. Damit erhalten Forscher neuartige Erkenntnisse, wie die Natur zellul?re Funktionen auf molekularer Ebene steuert. Sauer skizziert in seinem Vortrag an verschiedenen Beispielen, wie hochaufl?sende Mikroskopie die M?glichkeiten der biomedizinischen Grundlagenforschung erweitert und dazu beitragen kann, die Diagnostik von Krebserkrankungen und personalisierte Immuntherapien zu verbessern.

Sauer studierte Chemie in Karlsruhe, Saarbrücken und Heidelberg und promovierte in physikalischer Chemie. 1998 erhielt er den BioFuture-Preis des Bundesministeriums für Bildung und Forschung. 2003 wurde er Professor für Laserphysik an der Universit?t Bielefeld, 2009 nahm er einen Ruf auf den Lehrstuhl für Biotechnologie & Biophysik an der Julius-Maximilians-Universit?t Würzburg an. Sauer ist einer der Pioniere der hochaufl?senden Fluoreszenzbildgebung und seiner Anwendungen.

Dr. Damian Borth
Vortrag von Dr. Damian Borth vom Deutschen Forschungszentrum für Künstliche Intelligenz im ZEISS Forum

Dr. Damian Borth

Moderne künstliche Intelligenz

Wie maschinelle neuronale Netze lernen und denken

Wie denken und lernen Maschinen? Künstliche Intelligenz hat in den vergangenen Jahren einen steilen Aufstieg erlebt. Gro?e Unternehmen wie Google, Facebook und Amazon investieren hierfür stark in Forschung und Entwicklung. Mit Sprachassistenten wie Alexa, selbstfahrenden Autos, die die Mobilit?t ver?ndern oder Anwendungen wie Gesichtserkennung, wird künstliche Intelligenz immer mehr Teil unseres pers?nlichen Lebens, des Gesch?ftslebens und unserer Gesellschaft.

Drei Hauptfaktoren sind der Grund für den jüngsten Aufstieg dieser Technologien: gro?e Datens?tze, bessere Computerhardware sowie mathematische Modelle, sogenannte neuronale Netzwerke und algorithmische Strukturen, die dem menschlichen Gehirn nachempfunden sind.

In seinem Vortrag zeigt Dr. Damian Borth, was Künstliche Intelligenz und damit verwandte Themen wie Machine Learning wirklich bedeuten. Er skizziert ihre Entwicklung seit ihrem Durchbruch im Jahr 2012 bis zu ihren heutigen M?glichkeiten und Herausforderungen.

Dr. Damian Borth geh?rt zu den gefragtesten Forschern auf dem Gebiet der künstlichen Intelligenz. Er ist Leiter des Kompetenzzentrums ?Deep Learning“ am Deutschen Forschungszentrum für Künstliche Intelligenz in Kaiserslautern.

DFKI

Prof. J?rg Wrachtrup
? Photo: David Ausserhofer

Prof. J?rg Wrachtrup

Photonen und Spins: Neue Kontraste für die optische Mikroskopie

Die optische Mikroskopie ist das am meisten benutzte bildgebende Verfahren in den Material- und Lebenswissenschaften.

W?hrend die r?umliche Aufl?sung in den vergangenen Jahren spektakul?r auf einige zehn Nanometer verbessert werden konnte, basiert die Methode nach wie vor auf den altbekannten Kontrastverfahren wie Absorption, Streuung, Phase oder Fluoreszenz. Kombiniert man allerdings die Fluoreszenzmikroskopie mit Quantensensoren, so lassen sich vollkommen neue Gr??en wie magnetische- oder elektrische Felder, Temperatur etc. mit bisher nicht erreichter r?umlicher Aufl?sung sichtbar machen.

In seinem Vortrag wird Prof. Wrachtrup die physikalischen Grundlagen der Technik erl?utern und einige Anwendungen diskutieren. So wird er etwa zeigen, wie sich mittels eines Quantensensors ein Fluoreszenzmikroskop verh?ltnism??ig einfach in ein Nuclear Magnetic Resonance-Ger?t verwandeln l?sst.

Prof. Dr. J?rg Wrachtrup ist seit 2000 Physik-Professor und Direktor des 3. Physikalischen Instituts der Universit?t Stuttgart. Im Jahr 2010 war er Max-Planck-Fellow am Max-Planck-Institut für Festk?rperphysik (Stuttgart). 2008/09 hatte er den Excellence Chair an der Ecole Normal Supérieur in Paris (Cachan) inne. Wrachtrup studierte Physik an der Freien Universit?t Berlin und habilitierte sich 1998 an der Technischen Universit?t Chemnitz.

2016 erhielt er zusammen mit Fedor Jelezko den Carl Zeiss Research Award. Im Jahr 2012 bekam er den Gottfried Wilhelm Leibniz Preis, der wichtigste Forschungspreis in Deutschland, und 2014 den Max-Planck-Forschungspreis.

Prof. Dr. Reinhold Bauer

Prof. Dr. Reinhold Bauer

Der Flop als Forschungsgegenstand

Innovatorisches Scheitern und historische Fehlschlagforschung

Innovatorisches Scheitern – nicht Erfolg – ist der Regelfall! Dessen ungeachtet avancierte der Prozess des Scheiterns bis heute nur selten zum Gegenstand historischer Untersuchungen. Das ist umso bedauerlicher, als eine Analyse des Misserfolgs nicht nur zu einem besseren Verst?ndnis des Scheiterns selbst führen kann, sondern auch zu einem umfassenderen und realit?tsn?heren Bild des technischen Wandels insgesamt.

Im angekündigten Vortrag wird es darum gehen, anhand einiger Fallbeispiele für gescheiterte Innovationen Einblicke in die ?Anatomie des Scheiterns“ zu vermitteln und darüber hinaus deutlich zu machen, was die ?Fehlschlagforschung“ zum Verst?ndnis technischer Entwicklung bzw. technologischen Wandels beizutragen vermag.

Prof. Dr. Reinhold Bauer leitet seit 2011 die Abteilung für Wirkungsgeschichte der Technik am Historischen Institut der Universit?t Stuttgart. Zuvor war er lange Jahre als Wissenschaftlicher Mitarbeiter, Wissenschaftlicher Assistent und schlie?lich als Privatdozent an der Helmut Schmidt Universit?t der Bundeswehr in Hamburg t?tig. Seine Arbeitsschwerpunkte sind die Historische Innovationsforschung, die Verkehrsgeschichte, die Geschichte von Produktionsorganisation und –technik sowie die Technik- und Wirtschaftsgeschichte realsozialistischer Staaten.

Prof. Dr. Bauer ist darüber hinaus u.a. Vorsitzender des Deutschen Nationalkomitees der Internationalen Union für Geschichte und Philosophie der Wissenschaften/Abteilung Wissenschafts- und Technikgeschichte (IUHPS/DHST), Mitglied im Ausschuss Technikgeschichte des VDI sowie Mitglied in der wissenschaftlichen Leitung der Zeitschrift Technikgeschichtegeschichte.

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