Letztes Jahr überschritt IBM als erstes Unternehmen die Marke von 4.000 Patenten in einem einzigen Jahr.
Zum 16. Mal in Folge nahm IBM damit bei Patenten eine Spitzenposition in den USA (DE) ein. Während viele dieser Patente in die Weiterentwicklung unseres Lösungsportfolios einfließen, werden manche zu Entwicklungszwecken auch an andere Unternehmen lizenziert und wieder andere kommen als Spende der Allgemeinheit (US) zugute.

Sehen wir uns einmal fünf Erfindungen näher an, die von unserem Alltagsleben inspiriert wurden: Autofahrten mit Babys in Kindersitzen. Fotografieren im Urlaub. Kommunikation mit einem Call-Center. Die IBM Forscher helfen uns mit ihren Ideen, solche Situationen besser zu lösen.

 

Nehmen wir an, Sie sind im Urlaub an einem abgelegenen Ort und bewundern einen wunderschönen Sonnenuntergang. Die Sonne ist gerade hinter dem Horizont verschwunden, der Himmel ist violett und rosa. Gleich könnten Sie vielleicht den selten zu beobachtenden „grünen Strahl“ sehen. Sie greifen nach Ihrer Kamera und sehen die gefürchtete Meldung: „Speicher voll“. Gerade jetzt haben Sie keine Zeit, die geschossenen Fotos durchzugehen und einige zu löschen – die meisten davon möchten Sie sowieso behalten. Was tun?

Es ist immer Platz für ein weiteres Bild.
Dieses Szenario nimmt IBM Erfinder Laurence Marks als Grundprinzip für seine neue Erfindung: die adaptive Komprimierungsqualität. Dabei macht er sich die Tatsache zunutze, dass bei gängigen Komprimierungsverfahren ein Objekt immer durch Komprimierung verkleinert werden kann, wenn dabei ein bestimmter Qualitätsverlust in Kauf genommen wird. In dem Patent werden verschiedene Möglichkeiten aufgeführt, um Folgendes zu erreichen: Stößt der Speicher Ihrer Kamera an eine vordefinierte Schwelle, werden die bis dahin gespeicherten Bilder komprimiert und in manchen Fällen erneut in noch höherem Maße verdichtet, um Platz für neue Fotos zu schaffen.

Die Abfolge der Komprimierungsschritte wird auf einem Halbleiterchip oder einem Magnetplattenspeicher in der Kamera programmiert. Dies kann automatisch als Teil der Speicherfunktion erfolgen oder die Anfangs- und Maximalstufen der Kompression/Bildqualität werden vom Benutzer festgelegt. Ein besonderer Vorteil dieses Patents ist laut Marks das automatische Umschalten zwischen den Kompressionsstufen.

Diese Möglichkeit lässt sich auch für Video- und Audioaufzeichnungen nutzen, beispielsweise um Ihre Voicemail-Kapazität zu vergrößern, damit Sie nie die Ansage hören: „Mailbox ist voll“. Jetzt müssten wir dieses Prinzip nur noch für unseren Speicher im Gehirn nutzen können.

 

Heute hat eine sehbehinderte oder blinde Person im Wesentlichen zwei Möglichkeiten, um sich in ihrer Umwelt zu orientieren: Sie nimmt die Hilfe eines Blindenhunds in Anspruch oder nutzt einen Blindenstock. Dieses Patent eröffnet ihr mithilfe der RFID-Technologie eine praktikable dritte Alternative.

Im Rahmen des Patents wird ein System beschrieben, in dem die Person über eine elektronische, künstliche Sprachausgabe die nötigen Informationen erhält, um sich in einem Raum, einem Geschäft, einem Klassenzimmer oder auf der Straße zurechtzufinden.

Dieses System nutzt elektronische RFID-Tags, die in der gesamten Umgebung platziert sind und Informationen an ein batteriebetriebenes, vom Benutzer getragenes Lesegerät übermitteln. Mit jedem Tag lassen sich umfassende Details über ein Objekt bereitstellen. Solche Technologie kommt heute bei der Bestandskontrolle, an automatischen Mautstationen und in Sicherheitssystemen zum Einsatz. Bei der Verwendung durch eine sehbehinderte Person würde diese allerdings von Daten praktisch überschüttet, weil sie keine Möglichkeit hat, die Informationen zu priorisieren.

Dieses Patent ermöglicht nun Folgendes: Es wird ein Bezugssystem – ein Framework – eingerichtet, in dem der Benutzer Regeln aufstellt, wie viel Informationen er in welcher Reihenfolge von jedem mit Tags versehenen Objekt erhalten möchte, sodass sich der Dateneingang in einer Umgebung regulieren lässt. Das System kann beispielsweise Objekte in drei Sicherheitsstufen einordnen, bei dem etwa ein Elektrozaun in die höchste Stufe und ein Laternenpfahl in die zweite Stufe fällt. Zur Warnung der Person vor dem Zaun ließe sich dann etwa ein verbaler und fühlbarer Alarm in das System programmieren, für den Laternenpfahl hingegen vielleicht nur eine verbale Warnung.

Das System kann eine unbegrenzte Zahl von Stufen und Abstufungen sowie verschiedene Informationskategorien umfassen, z. B. für Hindernisse auf dem Weg, Angaben zum Verfallsdatum von Lebensmitteln oder die Position von Apotheken. Fast ebenso wichtig wie das Berücksichtigen von Informationen ist es, bestimmte Daten zu unterdrücken.

 

Für viele Haushalte besteht der erste Schritt zu umweltfreundlicherem Verhalten im Wechseln der verwendeten Leuchtmittel, also im Ersatz der klassischen Glühlampen durch sogenannte Energiesparlampen. Diese Kompaktleuchtstofflampen verbrauchen 75 Prozent weniger Energie und halten etwa zehnmal so lang wie Glühlampen.¹ Was tun Sie jedoch, wenn Sie für das Wechseln der Lampen in einem ganzen Unternehmen zuständig sind? Oder in einer ganzen Stadt?

Diese Frage stellte sich IBM Erfinder Paul Moskowitz, als er die Haustechniker im IBM Yorktown Research-Gebäude dabei beobachtete, wie sie nach und nach die Glühbirnen der Kantine austauschten. Er stellte fest, dass einige davon übersehen wurden, weil der Blick auf die Glühbirnen selbst von Lampenschirmen verdeckt war.

 

Ähnlich befinden sich viele Birnen in Straßenlampen und Bürogebäuden hinter matten Scheiben oder in so weit entfernen Lampenkörpern, dass sich anhand der Farbe oder Qualität des Lichts nur schwer feststellen lässt, um welche Art von Lampe es sich handelt. Moskowitz und vier Kollegen haben eine Methode für ein Gerät patentieren lassen, das eine Fernüberprüfung der Lichtquellen zulässt, um dadurch die Art der Lampe zu bestimmen. Darin werden zwei Ansätze umrissen.

Messung des Flimmerns
Glühlampen emittieren durch einen Heizdraht relativ konstantes Licht, während Leuchtstofflampen ein flimmerndes Licht ausstrahlen. Mikroprozessorlogik kann so programmiert werden, dass sie durch tatsächliche Messungen Schwankungen der Lichtintensität (Flimmern) erkennen kann.

Zerlegung in ein Spektrum
Bei der zweiten Methode wird eine Vorrichtung verwendet, die das Licht in seine Spektralkomponenten zerlegt, um dadurch zu bestimmen, ob es ausgeprägte Spektrallinien (Energiesparlampe) oder ein kontinuierliches Spektrum (Glühlampe) aufweist.

Die Erkennungskomponente kann in ein kleines tragbares Handgerät eingebaut werden, das sich zur drahtlosen Verwendung eignet und zur einfacheren Handhabung mit einem Laserpointer ausgestattet ist. Zur Skalierung des Systems kann die Ausgabe des Mikroprozessors mit GPS oder einem drahtlosen satellitengestützten System kombiniert werden, um beispielsweise die Position von Straßenlaternen zu bestimmen und aufzuzeichnen, deren Lampen auszuwechseln sind. Alternativ können die Daten an einen Anbieter für den CO₂-Emissionsausgleich übertragen werden, der die Lichtmesswerte analysieren und Möglichkeiten zum Ausgleich des Energieverbrauchs bestimmen, eine Warnung auslösen oder einen Anreiz für Maßnahmen durch das Unternehmen setzen könnte.

1 http://www.energystar.gov/index.cfm?c=cfls.pr_cfls

 

 

Ein Elternteil vergisst sein Kind auf dem Rücksitz eines Autos. Das Baby stirbt an einem Hitzschlag. Zu solchen tragischen Unfällen kommt es in den USA 15- bis 35-mal im Jahr.² Sie sind ein relativ neues Phänomen, das sich bis in die frühen Neunzigerjahre zurückverfolgen lässt. Damals empfahlen Experten für die Sicherheit im Fahrzeug erstmals, Kindersitze so auf dem Rücksitz anzubringen, dass das Kind nach hinten blickt – also weg vom Fahrer. Dadurch ist das Kind weniger gut sichtbar.

„Mein erstes Kind war gerade auf dem Weg, als ich von einem solchen Fall hörte“, erinnert sich IBM Entwickler Daniel Spach. Dies inspirierte ihn zu einer Erfindung, die mithilfe von RFID- und Wireless-Technologie ein Baby im Kindersitz erkennt und es damit vor solchen Vorfällen schützen kann. Die Idee besteht darin, Kindersitze bereits ab Werk mit RFID-Tags auszustatten. Beim Kauf des Kindersitzes lässt sich der integrierte Tag dann für ein Auto registrieren, das mit einer RFID-Leseeinheit und einer Steuereinheit versehen ist.

Der RFID-Tag kann über den Sicherheitsgurt oder das Gewicht im Sitz erkennen, ob sich darin ein Kind befindet. Die RFID-Leseeinheit ist in der Fahrgastzelle des Autos angebracht, ebenso wie die Hauptsteuereinheit, die so programmiert ist, dass sie RFID-Signale anhand bestimmter zeitgesteuerter Protokolle liest und aktiviert.

In einem Beispielszenario würde ein Alarm ertönen, wenn das Kind nach einer bestimmten Zeitspanne immer noch im Sitz erkannt wird. Weitere Maßnahmen könnten beinhalten, dass das Fenster nach einem bestimmten Zeitraum geöffnet, bei laufendem Fahrzeug die Klimaanlage angepasst oder, wenn ein Kommunikationssystem vorhanden ist, sogar die Notrufnummer gewählt wird.

2 „Fatal Distraction“, The Washington Post, 08.03.2009

 

 

Der Kunde spricht Englisch. Die zwei Fachleute sprechen Russisch und Chinesisch. Es geht um eine technische Frage hinsichtlich eines optischen Instruments. Die Zeit drängt. Zudem wird alles über das Telefon abgewickelt.

Durch ein immer globaler werdendes Betätigungsfeld von Unternehmen müssen zunehmend auch komplexe Themen mit Kunden, Kollegen und Geschäftspartnern besprochen werden. Ein Team von IBM Erfindern entwickelte eine Methode, bei der verschiedene Technologien, wie Funktionen zur Spracherkennung, Bestimmung von Sprache/Akzent, Übersetzung, Transkription und Datenbankanalyse, miteinander verknüpft werden, um beispielsweise die Produktivität in Call-Centern zu erhöhen.

Wir sprechen Ihre Sprache
„Der Grundgedanke hinter dem Patent war folgender: Wie können wir besser dafür sorgen, dass Sie mit einer Person verbunden werden, die möglichst Ihrer Sprachengruppe angehört – und zwar auf transparente Weise?“, erläutert Sara Basson, Director, IBM Speech Transcription Strategy. „Der erste Schritt dahin besteht in der automatischen Bestimmung der Sprache oder des Akzents, damit Sie direkt an eine Person gelangen, die verfügbar ist und Ihren Dialekt spricht.“

In dem Patent wird eine Reihe von Szenarien umrissen. „Während Call-Center ganz klar zum Zielbereich gehören, sind diese Technologien auch für Regierungsorganisationen und Universitäten relevant“, so Basson. „Dieses spezifische Patent entwickelte sich aus Diskussionen mit einem Kollegen in Indien. Dabei ging es um die Schwierigkeiten, die bei der Bereitstellung von Parlamentsreden für die Bürger auftraten.“ Nach aktueller Zählung gibt es in Indien offiziell 22 regionale Sprachen.³ 122 Sprachen werden von 10.000 Menschen oder weniger gesprochen.⁴

Call-Center verfügen über mehrschichtige Unterstützungsebenen (Tiers). Nachdem ein Anrufer einem Tier-1-Mitarbeiter zugewiesen wurde, der die Frage versteht, kann sich herausstellen, dass er an einen Tier-2-Mitarbeiter weitergeleitet werden muss, der jedoch nur Chinesisch spricht. An diesem Punkt könnte eine Komponente für die automatische Übersetzung eingeschaltet werden.

Der Akzent liegt auf Genauigkeit
Angesichts der Tatsache, dass Spracherkennung und Übersetzung von Natur aus nicht perfekt sind, könnte sich daran eine Überarbeitung durch einen Experten oder durch ein automatisches System anschließen, um die Genauigkeit des Texts vor der Weiterleitung zu verbessern. Im Rahmen dieser Überarbeitung wird die Aussage in einfacherer Form neu formuliert, es werden Passiv- in Aktivkonstruktionen umgewandelt, kleinere Sätze verwendet sowie verwirrende Wörter ersetzt.

Dimitri Kanevsky ist ein erfahrener Erfinder, der neue Algorithmen zur Verbesserung der Genauigkeit in der Spracherkennung und Übersetzung entwickelt. Ihm wurden bereits über 100 Patente zuerkannt. Bei wirklich komplexen Fragen, sagt er, könnten mehrere Experten in verschiedenen Sprachen unterschiedliche Teile derselben Fragestellung bearbeiten. „Eine Frage kann beispielsweise von jemandem in China beantwortet werden, eine andere in Russland“, erklärt er. „Die Übersetzungskomponente integriert sämtliche Nachrichten, damit jeder versteht, wovon die Rede ist, und die Frage nicht ständig wiederholt werden muss.“

3 http://languages.iloveindia.com/
4 http://en.wikipedia.org/wiki/Languages_of_India

 

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