Eine Drohne, Tracking und digitale Übersetzung

1. Juli 2020
2/2020

Wie lässt sich eine Drohne in ein fliegendes Labor verwandeln? Auf welchen Codes beruht Tracking? Welche Kompetenzen braucht es, um maschinell übersetzte Texte zu redigieren? Drei Abschlussarbeiten geben Antworten.

Fliegendes Labor analysiert Feinstaub und Gase

Drohnen bieten eine neue Möglichkeit, Luftqualität zu messen. Mit Sensoren ausgestattet, helfen sie etwa bei der Überwachung von Industrieanlagen; sie können austretendes Gas frühzeitig erkennen und Lecks lokalisieren. Sie eignen sich aber auch dafür, geologische Phänomene wie Vulkane zu untersuchen. «Die Luftqualität lässt sich noch lokaler und damit genauer erfassen», sagt Alexander Mistretta, der am Departement für Life Sciences und Facility Management Chemie studiert hat. Er hat eine Drohne, die bis zu 5 Kilogramm tragen kann, mit einer Sensorbox ausgerüstet. Ursprünglich wollte er diese oberhalb der Rotorblätter anbringen. «Die ungewollte Luftvermischung durch die Drohne wäre so am geringsten ausgefallen», erzählt er. Durch die oberhalb des Schwerpunkts befestigte Last wurde das Flugobjekt allerdings unkontrollierbar. Es driftete in eine Richtung ab. Mistretta entschied sich für eine Montage auf der Unterseite. Seine Entwicklung ist in der Lage, auf Anweisung Luft anzusaugen sowie Konzentrationen von Feinstaub, Kohlenstoffdioxid (CO₂), Ozon (O₃), Stickstoffdioxid (NO₂) und Stickstoffmonoxid (NO) festzustellen. Die Resultate übermittelt sie über einen Funksender an einen am Boden platzierten Computer, der sie grafisch aufbereitet. Alexander Mistretta hat die Analyseplattform in einem Versuch überprüft. Er hat sie über ein offenes Feld fliegen lassen, auf dem er zuvor ein Feuer entfacht hatte. Durch die Auswertung der gemessenen Partikelkonzentrationen konnte er den Brandplatz lokalisieren. «Das System als Ganzes funktioniert», stellt er zufrieden fest. Es könnte unter anderem dafür genutzt werden, um die Einhaltung der Luftimmissionswerte zu überwachen. Der ZHAW-Absolvent schlägt dafür aber noch Verbesserungen vor. So würden schneller ansprechende Sensoren die Messungen optimieren.
Alexander Mistretta (27)  hat ein Drohnensystem entwickelt, welches Feinstaub und verschiedene Gase messen und fast in Echtzeit einer Bodenstation übermitteln kann. «Ich konnte mein Interesse an Modellbau, Elektronik und Analytik mit jenem für die Chemie verknüpfen», sagt er. Der Bachelorabsolvent hat für seine Entwicklung nicht nur die Höchstnote, sondern auch den Diplompreis des SVC (Schweizerischer Verband dipl. Chemiker FH) erhalten. Er ist am Coffee Excellence Center als wissenschaftlicher Assistent tätig.

Erkennen, was die Maschine falsch übersetzt hat

Digitale Übersetzungshilfen, die im Internet gratis zur Verfügung stehen, sind in den letzten Jahren markant besser geworden. «Ich bin immer wieder gefragt worden, ob es uns überhaupt noch braucht», sagt Lea Merki, die am Departement Angewandte Linguistik «Professionelle Übersetzung» studiert hat. «Was müssen wir können, um uns abzuheben?», habe sie sich daher gefragt. In einem Experiment hat sie je fünf Masterstudierende, Fachexperten und Fachfremde gebeten, den Jahresbericht 2018 von Givaudan zu bearbeiten. In einem ersten Schritt legte sie den Teilnehmenden die von DeepL übersetzte Version, in einem zweiten zusätzlich den Ursprungstext vor. Sie stellte unter anderem fest, dass die Studierenden die Aufgabe mit einer kritischeren Haltung angingen und am stärksten eingriffen ‒ dies jedoch nicht zwingend zu besseren Resultaten führte. «Entscheidend sind das Sprachverständnis und was man letztlich mit einem Text macht», sagt die ZHAW-Absolventin. Wer post-editiert, sollte ihren Ausführungen nach über folgende Kompetenzen verfügen: Er muss fähig sein, problematische Stellen und versteckte Fehler zu erkennen. Er braucht vertiefte Kenntnisse der jeweiligen Sprachen, Kulturen sowie lokaler Besonderheiten. «Die Maschine bleibt nahe an dem, was sie erhält», sagt Lea Merki. Sie behalte beispielsweise Satzstellungen bei. Professionelle Übersetzer brächten hingegen «ein Gespür für das Natürliche mit». Sie gäben sich mit einem Text tendenziell weniger rasch zufrieden als Laien. «Erst wenn man sich sprachliche Aspekte im Detail anschaut, sieht man Schwächen.» Merki ist überzeugt, dass ihr Berufsstand weiterhin gefragt sein wird. Dem Post-Editing müsse in der Ausbildung allerdings mehr Beachtung geschenkt werden.
Lea Merki (28) hat sich in ihrer Masterarbeit in Angewandter Linguistik mit Übersetzungstools wie DeepL oder Google Translate befasst. Sie hat untersucht, wie professionelle und nicht-professionelle Übersetzerinnen und Übersetzer maschinell übersetzte Texte redigieren und welche Kompetenzen sie dabei benötigen. Für ihre Analyse ist sie mit dem Preis von Lionbridge, dem weltweit grössten Übersetzungsdienstleister, ausgezeichnet worden. Sie ist zudem vom CIUTI (Conférence Internationale Permanente d’Instituts Universitaires de Traducteurs et Interprètes) als Laureate belohnt worden.Lea Merki arbeitet in der Softwarelokalisierung bei der UBS.

Signale von Tracking entschlüsselt

Tracking-Technologien werden immer besser und zunehmend genutzt. Gerade bei Anwendungen in der Virtual Reality (VR) ist es notwendig, ein Objekt präzise in einem Raum zu lokalisieren. Nicht nur in Computerspielen, sondern auch im industriellen Umfeld bietet das Verfahren Vorteile. So können neue Entwicklungen getestet werden, bevor sie gebaut werden. Die Tracking-Systeme, die zurzeit kommerziell vertrieben werden, sind allerdings teuer. Im Rahmen ihrer Abschlussarbeit haben Felix Baumann und Jonas Schönenberger daher eines dieser Produkte genauer unter die Lupe genommen: Sie haben die SteamVR-Tracking Technologie von Valve erforscht. Diese ist in erster Linie für den Einsatz mit VR-Brillen entwickelt worden. Sie arbeitet mit Infrarotlasern, die von zwei Lighthouses ausgestrahlt werden; sie misst den Winkel, mit dem die Strahlen auf das Objekt auftreffen. So kann sie dessen Position und Orientierung millimetergenau bestimmen. «Wir haben festgestellt, dass einige Signale nicht sauber übertragen werden», antwortet Felix Baumann auf die Fragen nach der grössten Herausforderung, die es zu meistern galt. Die beiden Elektrotechniker haben viel Zeit aufgewendet, um einen Algorithmus zu entwickeln. Mit diesem ist es ihnen schliesslich gelungen, die Codes zu analysieren und zu decodieren. «Unsere Entwicklung funktioniert», stellen die Absolventen der School of Engineering zufrieden fest. Die Ergebnisse des sogenannten Reverse Engineering, wie man das Erforschen oder Aufschlüsseln einer bestehenden Technologie nennt, können in künftigen Forschungsprojekten genutzt werden. «Es gibt viele Möglichkeiten, dieses Wissen einzusetzen», sagt Felix Baumann. «Überall dort, wo Objekte im Raum lokalisiert werden sollen.»
Felix Baumann (26) und Jonas Schönenberger (23) sind in ihrer Bachelorarbeit in Elektrotechnik der Frage nachgegangen, wie eine Tracking-Technologie funktioniert. Sie haben ein bestehendes Produkt analysiert und nachvollzogen. Ihre Erkenntnisse können in verschiedenen Bereichen von Nutzen sein. «Unser System ist günstiger als herkömmliche Technologien», sagt Felix Baumann. Der ZHAW-Absolvent ist zurzeit auf Stellensuche. Jonas Schönenberger arbeitet als Software Developement Engineer bei Curtiss-Wright in Neuhausen.