SCS gewann eine Auftragsvergabe der web3 foundation in Zug, um den Datenschutz auf  Parity Substrate-basierten blockchains zu verbessern (z.B.  Polkadot). SCS wird zu diesem Zweck Trusted Execution Environments einsetzen, namentlich Intel SGX.  So werden dezentrale Anwendungen ermöglicht, welche erhöhten Datenschutz erfordern.

Das heisst, wir werden künftig private Transaktionen in Kryptowährungen tätigen können, werden ohne Intermediär Blockchain-übergreifend Token handeln und anonym und verifizierbar abstimmen können.

Das Projekt ist von Beginn weg open source.

Auch bei KI Projekten ist die Usability des User Interfaces ein Schlüssel zum Erfolg.

Bei der IBM Watson KI Plattform können PDF Dokumente für das Trainieren der Modelle benutzt werden. Dafür müssen grosse Dokumentenmengen manuell annotiert werden.

Das Annotieren ist eine aufwendige Arbeit. Ein geeignetes Werkzeug für diesen Arbeitsschritt zur Verfügung zu stellen, ist ein Erfolgsfaktor für IBM Watson.

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CCS Page Annotator
Der Page Annotator erlaubt einem User die verschiedenen Texttypen graphisch zu markieren. Dadurch können die Dokumentenmodelle trainiert werden.

Im Auftrag von IBM Research hat SCS ein Web-basiertes Werkzeug für diese Arbeit entwickelt.

Der SCS Usability Engineer hat das User Interface, basierend auf in Workshops erhobenen Anforderungen, entworfen. Dabei wurde speziell auf selbsterklärende und effiziente Abläufe geachtet. Studien bei IBM haben gezeigt, dass die Annotationsarbeit dank dem neuen UI mehr als 10 mal schneller erledigt werden kann.

CCS Table Annotator
Für Tabellen wurde eine zusätzliche Table Annotation Seite bereitgestellt.

Wir gratulieren der IBM Watson Gruppe um Peter Staar zur Präsentation an der SysML Konferenz in Stanford.

Peter W J Staar, Michele Dolfi, Christoph Auer, Costas Bekas. Corpus Conversion Service: A machine learning platform to ingest documents at scale. SysML 2018.

Themen: User Centered Design, HTML5, Sass/CSS, TypeScript, Angular, D3

 

Blockchain Technologie wurde durch die Einführung der Kryptowährung Bitcoin in 2009 begründet. Seither wurden viele weitere interessante und teilweise revolutionäre Anwendungen jenseits der Crypto-Währung identifiziert und implementiert.

Am SwissICT Symposium am 13./14.November 2017 im KKL Luzern (https://www.swissict-symposium.ch/de/) wird Alain Brenzikofer in Blockchain-Technologie einführen, ausgesuchte Beispiele vorstellen und industrielle Anwendungen aufzeigen. Als Fallbeispiel wird eine von SCS entwickelte Blockchain-Applikation für den Vertrieb von Sensordaten per Prepay Abrechnung vorgestellt und live demonstriert.

 

Die Hamburger GLP Systems GmbH ist ein innovativer Spezialist im Bereich Informations- und Automationssysteme für klinische Laboratorien. GLP Systems hat mit einem neuen Ansatz die Probenförderung revolutioniert: Einer Carrera Bahn gleich werden Probegefässe einzeln mit intelligenten CARs auf einfachen Fahrspuren durch die Labor- und Kühlräume transportiert. Weltweit sind bereits eine Vielzahl solcher Systeme im Einsatz, so auch im Zentrum für Labormedizin am Inselspital Bern.

Bild 1: Der Pool leerer CARs ermöglicht eine effiziente automatische Befüllung auf der rechten Fahrspur. Im Tube Assessment Center (TAC), rechts hinten im Bild, werden die Probegefässe bei ihrer Durchfahrt mit dem rein optischen SCS Computer Vision System zuverlässig klassifiziert und treten im Anschluss ihren individuellen Weg durch das Labor an.
Quelle: Zentrum für Labormedizin – Inselspital Bern

Fehlerhafte Analyseaufträge werden dank der SCS Computer Vision Lösung vermieden: Die Probegefässe werden anhand ihrer Form und Farbe rein optisch klassifiziert. In der Praxis ist die weltweite Vielfalt der Gefässtypen eine Herausforderung, da sich ihre Merkmale oft nur geringfügig unterscheiden. Dank einer statistischen Auswertung können Gefässe trotz Variationen in den Produktionschargen zuverlässig erkannt werden. Verwechslungen werden vermieden, indem das System CARs mit unsicherer Klassifizierung automatisch ausschleust. In diesen zum Glück seltenen Fällen prüft der Mensch als zuverlässigste Instanz die Proben manuell nach und sorgt damit für die unerlässliche Sicherheit.

SCS Service Tool
Bild 2: Das SCS Service Tool ermöglicht als stand-alone Applikation eine detaillierte Zustandsanalyse. Dank Rapid Prototyping mit MATLAB war die agile Entwicklung kosteneffizient und schnell einsatzfähig.

Ein Servicetechniker kann dank des SCS Service Tools rasch Ursachen von Unsicherheiten aufdecken: Es analysiert und visualisiert Diagnosebilder zusammen mit weiteren Daten der TAC. Bei Bedarf können einfach neue Bildserien erstellt und damit der Daten-Pool für das Machine Learning kontinuierlich erweitert werden. Neue Gefässtypen lassen sich auf diese Weise einfach einlernen. Zudem können Variationen bekannter Gefässtypen immer besser verstanden und die Erkennungsrate so laufend optimiert werden.

Bild 3: Dank Schwarmintelligenz fahren die CARs autonom durch die verschiedenen Module (TAC, Zentrifugen, Kappen-Entferner, Analysegeräte,…). Das ermöglicht eine individuelle und damit kostengünstige Analyse der Blutproben ganz im Sinne der Industrie 4.0 Idee.
Quelle: Zentrum für Labormedizin – Inselspital Bern

Die Sicherheit und Verfügbarkeit von SBB Eisenbahn-Infrastrukturanlagen wird durch die Geschäftseinheit Infrastruktur Überwachung (UEW) sichergestellt. SBB UEW hat einen Bedarf für ein „gezogenes Diagnosefahrzeug“ (gDFZ) um diesen Auftrag zu erfüllen und zugleich eine Erweiterung zum bestehenden selbstfahrenden Diagnosefahrzeug zu schaffen. Das gDFZ kann zusätzlich auch die Fahrdynamik und die Fahrleitung vermessen. Im Messeinsatz wird das gDFZ in einer Komposition mit Brems- und Steuerwagen von einer Lok gezogen.

Das Zentrale System (ZS) bildet das Herzstück des neuen Fahrzeuges. Es übernimmt nicht nur die Benutzerinteraktion, sondern auch die Überprüfung, die persistente Speicherung und die Anzeige aller Messdaten.

Die SBB haben SCS den Zuschlag für die Entwicklung des Zentralen Systems (Hardware und Software) erteilt. Das in der öffentlichen Ausschreibung erfolgreiche Konzept verbindet erstmalig modulare Messtechnik über offene Schnittstellen mit der Technologie eines modernen Rechenzentrums und integriert diese in ein Schienenfahrzeug. Das Leuchtturmprojekt erfüllt alle wesentlichen Merkmale einer „Industrie 4.0“ Anwendung.

Die Microservice Architektur erlaubt eine modulare, flexibel erweiterbare und hoch skalierbare Lösung. So entsteht eine übersichtliche und ausbaufähige Softwarelandschaft, welche sich über die gesamte Lebensdauer des gDFZ sehr gut weiterentwickeln lässt und zudem wirtschaftlich betrieben werden kann.

Zudem übernimmt SCS die Rolle des Integrators für das Gesamtsystem. Die Systemintegration ist der entscheidende Erfolgsfaktor für das gesamte Projekt. Die gewählte Lösung unterstützt deshalb die Integration von allen gängigen Diagnose- und Supportsystemen durch eine klare Systematik in der Vorgehensweise und durch eine offene, transparente und skalierbare Systemarchitektur. SCS verfügt über umfangreiche Erfahrungen sowohl im Bereich offener Systeme und der Integration von Drittsystemen, sowie in der Entwicklung von „Mission critical applications“ inklusive Wartung und Betreuung über den gesamten Lebenszyklus (Life Cycle Management – LCM), so zum Beispiel für das Kommunikationssystem der REGA.

Wir freuen uns sehr über diesen Zuschlag und auf die Zusammenarbeit mit den SBB sowie den Lieferanten der weiteren Arbeitspakete, den Peripheriesystemen und dem Fahrzeugumbau.

gDFZ-Komposition

Hintergrundinformationen zur Anwendung:

Die Geschäftseinheit Infrastruktur Überwachung der SBB hat den Auftrag, Sicherheit und Verfügbarkeit der Eisenbahn-Infrastrukturanlagen, unter Einhaltung der gesetzlichen Vorgaben, sicher zu stellen. Die Leistungen der Überwachung werden aus einem Mix menschlicher Expertise (Streckeninspektor) und maschinell ermittelter Diagnose- und Prognosedaten (Mess- und Diagnosetechnik) erfüllt. Mittelfristig steigt der Anteil an maschinellen Leistungen aufgrund der Ausweitung der industriellen Überwachung auf dem Netz und der Inbetriebnahme neuer Hochgeschwindigkeitsstrecken (Gotthard und Ceneri Basistunnel GBT/CBT).

Messfahrten sind Stand der Bahntechnik und für ein professionelles Anlagenmanagement insbesondere in den Anlagengattungen Fahrbahn und Fahrstrom unerlässlich. Die Messungen im Bereich Fahrtechnik sind zudem aufgrund gesetzlicher und normativer Vorgaben (u.a. R 22070) zwingend notwendig. Zuverlässige, konsistente und belastbare Messdaten liefern zudem einen wichtigen Input für die kurzfristige Diagnose (Überwachung), den präventiven Unterhalt und die Prognose des Substanzerhalts. Sie bilden die Basis für die mittel- und langfristige Unterhaltssteuerung der Anlagengattungen.

Ferag FlyStream

Industrie 4.0, Internet of Things, Cloud – diese Begriffe sind momentan in aller Munde. Meist fehlt jedoch noch ein einheitliches Verständnis darüber, was sie bedeuten, wie sie in der Industrie umzusetzen sind und vor allem, welchen Nutzen der Anwender davon hat.

Anlässlich einer aktuellen Gesprächsrunde des Diskussionsforums „Laufenburger Gespräche“ wurde Dr. Johannes Gassner als Experte eingeladen, um über das Thema zu sprechen.

Aus dem Gespräch entstand der Artikel „Schweizer KMU sind parat – nur der Nutzen ist oft nicht klar“. Dieser wurde gleich zweifach publiziert:

Hinter dem „Internet of Things“, kurz IoT, verbirgt sich beispielsweise die Absicht, möglichst viele elektrische Geräte mit der Fähigkeit auszustatten, via Internet miteinander zu kommunizieren. Unter Industrie 4.0 versteht man die Bündelung der technologischen Trends und eine Vision wie das produzierende Gewerbe in Zukunft aussehen könnte.

Die „Laufenburger Gespräche“ bieten eine Plattform, um interessante, brisante oder aktuelle Themen im Expertenkreis zu diskutieren.

Ansprechperson bei SCS
Florentin Marty

Communication Module

juk1Die Jöhl + Köferli AG bietet Funktechnik-Lösungen nach Mass. Ergänzt durch ein Leitsystem entsteht die zentrale Kommunikationsinfrastruktur für den öffentlichen Verkehr.

Die lückenlose und zuverlässige Funkabdeckung eines Gebietes wird durch topografische und bauliche Hindernisse erschwert. Die Jöhl + Köferli Gleichwellenfunktechnologie löst dieses Problem. Durch mehrere räumlich getrennte Basisstationen wird die Funkabdeckung garantiert. Diese senden die Informationen synchronisiert auf derselben Frequenz aus. So wird das Frequenzspektrum ökonomisch genutzt und es können einfache Endgeräte verwendet werden.

Die Sprachverbindung zwischen der Leitstelle und den Basisstationen erfolgt per Voice-over-IP. Die mikrosekundengenaue Synchronisierung basierend auf GPS erlaubt das gleichzeitige Aussenden des Signals an allen Basisstationen.

Die Supercomputing Systems AG (SCS) erarbeitete eine universelle Hardware Plattform, welche sowohl auf Seite Leitsystem (TMC) als auch auf Seite Funkstandort (BSC) eingesetzt werden kann. Sie basiert auf einem multi core ARM Cortex A9 Prozessor und Altera FPGA Technologie.

Weiter wurden die Linux Software und FPGA Firmware für die synchrone Voice-over-IP Kommunikation, FSK Modems und Rufauswerter entwickelt.

JoelKoeferli_LogoDie Plattform eignet sich für die Integration einer Vielzahl weiterer Signalverarbeitungsaufgaben.

Jöhl + Köferli setzt das Modul flexibel und universell ein und erweitert und es entsprechend der unterschiedlichen Bedürfnisse der Verkehrsbetriebe. Durch Web basierte Konfiguration ist eine Anpassung rasch erledigt.

Ansprechsperson bei SCS
Christof Sidler

 

Gegenüber der klassischen Strahlentherapie mit Röntgenstrahlung erlaubt die Protonentherapie eine noch präzisere Lokalisierung der Dosis und damit eine hohe therapeutische Effizienz bei geringen Nebenwirkungen. Damit ist sie von höchster Bedeutung für die Behandlung von Tumoren in unmittelbarer Nähe von wichtigen Organen, so etwa im Kopfbereich.

Im November 2013 hat die Gantry 2 am PSI den klinischen Patientenbetrieb aufgenommen. Das dabei eingesetzte, sehr schnelle, intensitätsmodulierte 3D-Scanning-Verfahren ist weltweit einmalig. Wir gratulieren dem PSI zu diesem grossen Erfolg!

Die Strahlsteuerung und die kontinuierliche Überwachung der Strahlparameter arbeiten mit einem Systemtakt von 10 us und garantieren so die hoch präzise und sichere Bestrahlung. Es freut uns sehr, dass dieses innovative System – zu welchem SCS in einem gemeinsamen Projekt zentrale Beiträge leisten konnte – nun im klinischen Betrieb zur Heilung von Patienten dient.

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Aufbau der Gantry 2 am PSI in einem frühen Stadium.

 

Web-Links:

http://p-therapie.web.psi.ch/gantry2.html

https://erice2011.na.infn.it/TalkContributions/Meer.pdf

 

Graphikprozessoren (GPUs) bieten höhere Performanz bei tieferen Kosten und tieferem Energieverbrauch als klassische Prozessoren (CPUs). Ein Konsortium um das Swiss National Supercomputing Centre (CSCS) in Lugano, das Bundesamt für Meteorologie und Klimatologie MeteoSchweiz, das Centre for Climate Systems Modeling (C2SM) an der ETH und weitere Partner hat die Grundlagen geschaffen, dass diese Vorteile bei der Erzeugung von Wettervorhersagen und Klimasimulationen genutzt werden können.

Der immense Markt für Computerspiele und die dazu verwendeten Spielkonsolen hat die Entwicklung der Graphikprozessoren rasend vorangetrieben. Anstatt 2 oder 4 Rechenkerne (Cores) wie in typischen Desktop-Prozessoren sind in einem modernen Graphikchip bis zu 2496  energieeffiziente Rechenkerne vorhanden. Seit Jahren wird daran gearbeitet, diese Rechenleistung auch für wissenschaftlich-technische Anwendungen zu nutzen. Dabei sind folgende Hürden zu nehmen:

  • Um die geforderte Systemleistung zu erreichen sind viele dieser Graphikprozessoren notwendig. Wie in einem klassischen Supercomputer oder Cluster müssen diese in dicht gepackten Rack-Systemen angeordnet werden, eng miteinander gekoppelt sein und eine sehr hohe Verfügbarkeit aufweisen. Durch die neu auf den Markt gebrachten Supercomputer mit GPUs ist diese Hürde genommen. Das CSCS hat als einer der allerersten Besteller eines solchen Systems dessen Design und Entwicklung massgeblich beeinflusst. Mit der Inbetriebnahme der ‚Piz Daint‘ getauften Maschine am CSCS steht nun der schnellste Rechner Europas in der Schweiz.
  • Die leistungsstarken GPUs werden immer gemeinsam mit universell einsetzbaren CPUs verwendet. Diese Kombination von verschiedenen Prozessortypen wird als ‚hybrid Computing‘ bezeichnet und erfordert Anpassungen an der Software, so dass die verschiedenen Verarbeitungsschritte jeweils auf dem am besten geeigneten Prozessor (GPU oder CPU) berechnet werden können. Aufgrund ihres Aufbaus aus sehr vielen kleinen Prozessoren können GPUs nur gut ausgelastet werden, wenn tausende von Aufgaben (‘Threads‘) gleichzeitig ausgeführt werden. Die Aufteilung einer Rechenaufgabe auf sehr viele voneinander unabhängige Teilaufgaben (Parallelisierung) erfordert jedoch eine aufwändige Überarbeitung des Codes und kann dessen Komplexität massiv erhöhen. Mit der erfolgreichen Portierung des Wettermodelles ‚COSMO‘ hat das Konsortium den Weg zur Wettervorhersage auf hybriden Computern erstmals ermöglicht. Die von SCS entwickelte ‚Domain Specific Language (DSL)‘ erlaubt den Wetterforschern, ihre physikalischen Modelle sehr direkt zu formulieren, ohne die Architektur des verwendeten Prozessors berücksichtigen zu müssen. Bei der automatischen Übersetzung dieses Codes durch unser Back-End wird in der Folge hoch effizienter Code für CPU und GPU erzeugt.

Dank den oben genannten Fortschritten kann die Wettervorhersage im sehr anspruchsvollen, kleinräumigen Gelände der Schweiz in Zukunft noch genauer berechnet werden und Ausnahmeereignisse wie starke Gewitter werden besser voraussagbar.

 

https://www.cscs.ch/science/computer-science-hpc/2013/this-decision-is-a-huge-success-for-the-hp2c-projects/

https://www.cscs.ch/publications/news/2013/promising-hybrid-computer-architecture-at-cscs/