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Drei Fragen an Prof. Gernot A. Fink

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Porträt von Prof. Gernot A. Fink © Oliver Schaper​/​TU Dort­mund
Prof. Gernot A. Fink ist seit 2013 Dekan der Fakultät für Informatik.

Prof. Gernot A. Fink von der Fakultät für Informatik forscht zu Handschrifterkennung. Als General Chair hat er gemeinsam mit einem inter­natio­nalen Team die 17. International Conference on Frontiers in Handwriting Recognition (ICFHR) 2020 or­ga­ni­siert, die Anfang September in Dort­mund und damit erstmals in Deutsch­land hätte statt­finden sollen. Aufgrund der Co­ro­na-Pan­de­mie wurde sie jedoch online durchgeführt. Im Interview be­rich­tet Prof. Fink, wie Handschrifterkennung und Informatik zusammenhängen und warum die Handschrift auch im digitalen Zeitalter nicht aussterben wird.

Prof. Fink, was bedeutet eigentlich Handschrifterkennung?

Handschrift ist hochvariabel. Kein Mensch schreibt einen Buch­sta­ben zweimal exakt gleich. Zudem haben sich über die Jahrhunderte Schrift und Orthografie immer wieder stark verändert. Dies macht es so schwierig und mühsam, historische Dokumente zu entziffern. Und während im Westen mit den lateinischen Buch­sta­ben die Anzahl möglicher Zeichen noch recht überschaubar ist, gibt es im asiatischen Sprachraum zigtausende möglicher Zeichen. Um das Entschlüsseln dieser Texte zu erleichtern und das darin gespeicherte historische Wissen wiederherzustellen, entwickeln meine Arbeits­gruppe und ich Software-An­wen­dungen, die handschriftliche Dokumente automatisiert lesen können.

Und an dieser Stelle kommt die Informatik ins Spiel?

Richtig. Zunächst einmal sind natürlich Ex­per­tin­nen und Experten aus den Geisteswissenschaften gefragt. Sie entschlüsseln und analysieren einzelne Schriftstücke. Mit diesen Dokumenten können wir in der Informatik später erste Experimente starten und ein Erkennungsmodell trainieren. Dafür verwenden wir künstliche neuronale Netzwerke. Zunächst überlegen wir, wie deren Struktur aussehen könnte und entwerfen mögliche Modelle. Anschließend „bauen“ wir diese, testen sie auf Hochleistungsrechnern mit bereits bekanntem Schriftmaterial und evaluieren und vergleichen sie. Dabei setzen wir Methoden des Maschinellen Lernens und speziell des Deep Learning ein. Dieses tiefe Ler­nen ähnelt sehr entfernt der Funk­ti­ons­wei­se des menschlichen Gehirns: Auf Basis vorhandener In­for­ma­ti­onen kann das neuronale Netz das Erlernte immer wieder mit neuen Inhalten verknüpfen und dadurch lernen. In der Regel sind zahlreiche Experimente und Trainingsläufe notwendig, bis wir am Ende ein geeignetes Modell ent­wi­ckelt haben, das Texte eines bestimmten Schriftsystems lesen kann.

Es heißt immer wieder, dass die Handschrift allmählich verschwindet. Stimmt das und hat das Aus­wir­kungen auf Ihre Arbeit?

Durch die Di­gi­ta­li­sie­rung ergeben sich ganz neue Mög­lich­keiten. So gewinnt zum Beispiel die Eingabe per Stift auf elektronischen Geräten zunehmend an Bedeutung. Ich denke daher nicht, dass die Handschrift ausstirbt, die Kommunikationsformen ändern sich nur. Die Stiftspitze ist dann gewissermaßen die elek­tro­ni­sche Tinte, das Tablet ersetzt das Papier. Hier entstehen auf dem Gebiet der On-Line-Handschrifterkennung ganz neue Forschungsfelder. So wird etwa daran gearbeitet, die Stifteingabe zu optimieren, Hürden bei der Eingabe abzubauen und auch komplexere handschriftliche Dokumente wie mathematische Formeln und Skizzen automatisiert zu interpretieren.


Zur Person
Prof. Gernot A. Fink studierte Informatik an der Uni­ver­si­tät Erlangen-Nürnberg. 1995 promovierte er an der Uni­ver­si­tät Bielefeld und habilitierte sich dort 2002 im Bereich An­ge­wand­te Informatik. Seit 2005 ist er Professor für Eingebettete Systeme an der TU Dort­mund und seit 2013 Dekan der Fakultät für Informatik.

 

Weitere In­for­ma­ti­onen zur ICFHR 2020 

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Der Campus der TU Dort­mund liegt in der Nähe des Autobahnkreuzes Dort­mund West, wo die Sauerlandlinie A45 den Ruhrschnellweg B1/A40 kreuzt. Die Abfahrt Dort­mund-Eichlinghofen auf der A45 führt zum Campus Süd, die Abfahrt Dort­mund-Dorstfeld auf der A40 zum Campus-Nord. An beiden Ausfahrten ist die Uni­ver­si­tät ausgeschildert.
Für E-Autos gibt es eine Ladesäule am Campus Nord, Vogelpothsweg.

Direkt auf dem Campus Nord befindet sich die S-Bahn-Station „Dort­mund Uni­ver­si­tät“. Von dort fährt die S-Bahn-Linie S1 im 20- oder 30-Minuten-Takt zum Hauptbahnhof Dort­mund und in der Gegenrichtung zum Hauptbahnhof Düsseldorf über Bochum, Essen und Duisburg. Außerdem ist die Uni­ver­si­tät mit den Buslinien 445, 447 und 462 zu erreichen. Eine Fahrplanauskunft findet sich auf der Homepage des Verkehrsverbundes Rhein-Ruhr, außerdem bieten die DSW21 einen interaktiven Liniennetzplan an.
 

Zu den Wahrzeichen der TU Dort­mund gehört die H-Bahn. Linie 1 verkehrt im 10-Minuten-Takt zwischen Dort­mund Eichlinghofen und dem Technologiezentrum über Campus Süd und Dort­mund Uni­ver­si­tät S, Linie 2 pendelt im 5-Minuten-Takt zwischen Campus Nord und Campus Süd. Diese Strecke legt sie in zwei Minuten zurück.

Vom Flughafen Dort­mund aus gelangt man mit dem AirportExpress innerhalb von gut 20 Minuten zum Dort­mun­der Hauptbahnhof und von dort mit der S-Bahn zur Uni­ver­si­tät. Ein größeres Angebot an inter­natio­nalen Flugverbindungen bietet der etwa 60 Ki­lo­me­ter entfernte Flughafen Düsseldorf, der direkt mit der S-Bahn vom Bahnhof der Uni­ver­si­tät zu erreichen ist.

Die Ein­rich­tun­gen der TU Dort­mund verteilen sich auf den größeren Campus Nord und den kleineren Campus Süd. Zudem befinden sich einige Bereiche der Hoch­schu­le im angrenzenden Technologiepark. Genauere In­for­ma­ti­onen können Sie den Lageplänen entnehmen.