Fraunhofer-Institut für Offene Kommunikationssysteme
Fraunhofer-Institut für Offene Kommunikationssysteme
Abbild einer Stadtlandschaft mit digitalem Spiegelbild auf orangenen Untergrund mit graphischen Elementen wie Wellenlinien aus Punkten oder hellblauen Kreisen
© Fraunhofer FOKUS

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Entscheidungsunterstützung mit Simulation und Datenanalyse

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Simulation und Datenanalyse sind zentrale Werkzeuge für die digitale Transformation von Wirtschaft, Verwaltung und Gesellschaft. Sie ermöglichen die modellhafte Abbildung komplexer Systeme, die strukturierte Auswertung großer Datenmengen und die Entwicklung intelligenter, datengetriebener Lösungen. Fraunhofer FOKUS nutzt moderne Technologien wie agentenbasierte Simulation, maschinelles Lernen und KI-gestützte Datenverarbeitung, um komplexe Zusammenhänge sichtbar, transparent und steuerbar zu machen.

Die folgenden Technologien und Kompetenzen beschreiben zentrale Bausteine, die in unseren Anwendungsfelder entlang von Entwurf, Entwicklung, Integration und Betrieb zum Einsatz kommen.

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Technologien und Kompetenzen für forschungsnahe Beratung und Entwicklung

(Co-)Simulation für komplexe Systeme

Simulationsumgebungen bilden komplexe Szenarien realitätsnah ab. Co‑Simulation verknüpft Teilmodelle, um gekoppelte Systeme zu analysieren und zu bewerten.

  • Entwicklung / Integration von Co-Simulationsplattformen (z. B. Eclipse MOSAIC)
  • Validierung von Verkehrslageerkennung (Traffic State Estimation, TSE)
  • Simulation von Remote-Operated Driving (ROD) mit Sensorfusion und 5G
  • Echtzeitfähige Simulationsketten

Digitale Zwillinge & urbane Datenräume

Digitale Zwillinge integrieren Echtzeit‑ und Infrastrukturdaten für die Entscheidungsunterstützung. Visualisierungen unterstützen Planung und Optimierung urbaner Systeme.

  • Urbane Digitale Zwillinge für Verkehr, Gebäude und Infrastrukturen
  • KI‑basierte Analyse, Prognose und Szenariosimulation kritischer Ereignisse
  • Gekoppelte Simulation für kaskadierende Schadens‑ und Krisenlagen
  • Webbasierte 3D‑Visualisierung und reale und simulierte Datenräume 

Digitale Zwillinge & vernetzte Systeme

Digitale Zwillinge modellieren auch Kommunikations‑ und Dateninfrastrukturen und ermöglichen die Absicherung KI‑gestützter Entscheidungen in vernetzten Systemen.

  • Digitale Zwillinge für terrestrische und nicht‑terrestrische Kommunikationsnetze
  • Bewertung KI‑basierter Entscheidungen in gekoppelten Systemen
  • Integration realer und simulierter Daten im Straßen‑ und Infrastrukturbereich
  • Methodenübergreifend einsetzbar für Analyse, Simulation und Validierung

Simulation & Risikoanalyse für kritische Infrastrukturen

Simulationen machen Risiken in komplexen ICT‑Systemen sichtbar. Quantitative Analysen unterstützen Bewertung, Priorisierung und Absicherung kritischer Prozesse.

  • Risiko‑Assessments mit Risikographen 
  • Security Testing in Ereignissimulationen 
  • Monte‑Carlo‑Simulationen zur Wahrscheinlichkeitsanalyse 
  • Unterstützung von Risikoanalysen und Management‑Dashboards

Datengetriebene Entscheidungsunterstützung

Skalierbare Architekturen, Modelle und Visual‑Analytics‑Ansätze machen Zusammenhänge sichtbar und Handlungsoptionen vergleichbar für evidenzbasierte Entscheidungen in komplexen Systemen.

  • Entwicklung datengetriebener Analyse‑ und Entscheidungsplattformen
  • Integration und Analyse heterogener Daten
  • Wirkungs‑, Szenario‑ und Monitoring‑Analysen
  • Visual Analytics und interaktive Dashboards

Wir stehen zu Ihrer Verfügung

Ilja Radusch

Contact Press / Media

Dr.-Ing. Ilja Radusch

Leiter Geschäftsbereich Smart Mobility

Experte für Digitale Zwillinge, KI-Wahrnehmung, Smart Mobility & Indoor-Navigation

Telefon +49 30 3463-7474

Adrian Paschke

Contact Press / Media

Prof. Dr. rer. nat. Adrian Paschke

Gruppenleiter Data Analytics und KI

Experte für Federated Learning, erklärbare & sichere KI, Quantum Machine Learning

Telefon +49 30 3463-7228

Hintergrundwissen

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  • Simulation ist eine modellhafte Nachbildung realer Prozesse oder Systeme zur Analyse, Prognose oder Entscheidungsunterstützungen.

  • Datenanalyse meint die systematische Auswertung strukturierter und unstrukturierter Daten zur Erkenntnisgewinnung und Prozessoptimierung.

     

  • Sensordatenfusion kombiniert Daten aus verschiedenen Sensorquellen, um die Genauigkeit und Robustheit von Analysen zu erhöhen.

     

  • Open Data sind frei nutzbare und teilbare Daten, Public Data stammen aus öffentlichen Quellen und sind grundsätzlich zugänglich. Smart Data sind kontextbezogen aufbereitete Daten mit hohem Analysewert.

  • KI‑basierte Simulation integriert Künstliche Intelligenz in Simulationsprozesse, um Muster automatisch zu erkennen sowie Prognosen und Entscheidungen zu unterstützen.

  • Agentenbasierte Simulation modelliert computergestützt viele einzelne, autonome Einheiten – sogenannte Agenten –, die miteinander und mit ihrer Umgebung interagieren.

  • Ein Digitaler Zwilling ist ein virtuelles Abbild eines realen Systems zur Echtzeit‑Simulation und Analyse.