Forscher der Hochschule Niederrhein haben einen Algorithmus entwickelt, der Ultraschall-Aufnahmen von Muskulatur in der Schwerelosigkeit auswerten soll. Derzeit untersuchen Professorin Dr. Kirsten Albracht von der Fachhochschule Aachen und Promotionsstudentin Charlotte Richter von der Deutschen Sporthochschule Köln Veränderungen der Muskelfunktionen durch langfristige Aufenthalte in Schwerelosigkeit. Dazu wird die Arbeitsweise der Muskeln auf einem vertikalen Laufband gemessen, das zur Simulation des Lauftrainings auf der Internationalen Raumstation verwendet wird.

Weil die manuelle Auswertung der Ultraschall-Messungen sehr aufwändig ist, kam die Expertise von Professorin Regina Pohle-Fröhlich vom Institut für Mustererkennung der Hochschule Niederrhein ins Spiel. Pohle-Fröhlich lehrt am Fachbereich Elektrotechnik und Informatik grafische Datenverarbeitung und ist Expertin auf dem Gebiet der Bildanalyse, die im Bereich der Künstlichen Intelligenz (KI) Einsatz findet.

Gemeinsam mit Prof. Dr. Christoph Dalitz und dem Master-Studenten Jakob Görner hat das Team in sechs Monaten einen robusten Algorithmus zur Schätzung von Winkel und Länge der Muskelfasern aus den Videodaten entwickelt. „Solche praxisnahen Projekte sind für uns nicht nur eine Gelegenheit, unsere Spezialkenntnisse anzuwenden. Die konkreten Praxisanforderungen erfordern auch eine umfangreiche Recherche in der wissenschaftlichen Literatur und wir lernen dazu. So sind wir in diesem Fall auf Verfahren zur robusten nichtparametrischen Regression gestoßen, mit denen wir die Messergebnisse deutlich verbessern konnten", sagt Prof. Pohle-Fröhlich.

Jetzt hat das Team der Hochschule Niederrhein die Ergebnisse vorgestellt und die im Projekt entwickelte Software übergeben. Bei der Entwicklung der plattformunabhängigen Benutzeroberfläche hat der Student Jakob Görner maßgeblich mitgewirkt. Für ihn war das Projekt eine wertvolle Erfahrung: „Ich konnte den praktischen Nutzen der im Masterstudiengang Informatik behandelten Methoden zur Mustererkennung unmittelbar anwenden“, sagt er.

Der Algorithmus wird im laufenden Projekt von FH Aachen und Sporthochschule Köln dazu beitragen, die Messergebnisse ansprechend auszuwerten.

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