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Mit künstlicher Intelligenz zur besseren Bildsuche

13. Juni 2017

Die Recherchemöglichkeiten und die Vermarktbarkeit von visuellen Inhalten sind stark von der effizienten Lokalisierung in grossen Bildersammlungen abhängig. Im Rahmen eines Forschungsprojektes der Hochschule für Technik und Wissenschaft HTW Chur und Keystone wurden fortschrittliche Informationsextraktionsmethoden entwickelt, die die Konvergenz zwischen textuellen Bildbeschreibungen und Bildinhalten überprüfen, um relevante Metadaten automatisch beziehen zu können.

Eine leistungsfähige und effiziente Bildsuche ist essentiell, um die optimale Auffindbarkeit und Vermarktung von Bildern sicherzustellen. Fotoagenturen wie Keystone beschäftigen daher Bildredakteure und -redakteurinnen, um Bilder mit Schlüsselwörtern und Zusatzinformationen zu versehen und somit die Bildsuche zu verbessern. Kernproblem dieses Ansatzes ist die rasant steigende Menge an digitalen Artefakten, welche eine manuelle Erfassung zunehmend unmöglich macht. In der Praxis führt dies dazu, dass nur ein Bruchteil der Bilder mit qualitativ hochwertigen Beschreibungen versehen werden kann, was sich negativ auf die Qualität der Suchergebnisse auswirkt.

Im Rahmen eines durch den Bund geförderten Forschungsprojektes hat die HTW Chur gemeinsam mit Keystone maschinelle Lernverfahren entwickelt, welche die Suchmöglichkeiten für Bilder signifikant verbessern. Das Imagine-Projekt setzt dabei auf Technologien der künstlichen Intelligenz, welche es ermöglichen Teile des Beschreibungsprozesses vollständig zu automatisieren.

Maschinen recherchieren im Semantischen Web
Das Training von entsprechenden Maschinen ist aufgrund der grossen Vielfalt der Bildmotive sehr komplex. Um dieses Problem zu umgehen, hat das Forscherteam der Bündner Fachhochschule die Datenbank mit der Fähigkeit auf Hintergrundinformationen aus dem Semantischen Web zuzugreifen, ausgerüstet. Das Semantische Web bietet speziell für Maschinen aufbereitete Informationen, welche eine automatisch Recherche in den entsprechenden Datensätzen ermöglichen. So sind zum Beispiel weite Teile von Wikipedia und Datensätze der Bundesverwaltung in diesem Format verfügbar und erlauben es bereits heute Maschinen auf Milliarden von Einzelfakten zuzugreifen.

Bilder besser finden dank Klassifizierung und dynamischer Bildvorschläge
Dadurch werden Maschinen zum Beispiel in die Lage versetzt, automatisch Personen, Organisation und Orte in textuellen Bildbeschreibungen zu identifizieren, können Hintergrundinformationen zu den erkannten Subjekten und Objekten abfragen und diese miteinander kombinieren. Dies ermöglicht es Bilder zu gruppieren und semantisch ähnliche Bilder für bestehenden Suchergebnissen vorzuschlagen. Erkennt das System zum Beispiel, dass auf einem Bild ein Skifahrer zu sehen ist, kann Imagine auf Wunsch automatisch weitere relevante Bilder von genau diesem Skifahrer, seinem Team aber auch Fotos von seinem Wohnort oder von bekannten Personen mit identischem Geburtsort vorschlagen und zugehörige Bildkollektionen erstellen.
 
Die wandelnde Rolle der Bildredaktion
Diese neuen Technologien ändern auch die Rolle des Menschen signifikant. Während Bildredaktorinnen und -redaktore heute vor allem mit der Beschlagwortung von Bildern beschäftigt sind, werden sie in naher Zukunft die Ergebnisse von maschinellen Beschlagwortungsprozessen überwachen und Maschinen bei der Bearbeitung von Bildern mit hohem Schwierigkeitsgrad unterstützen. Dabei tritt der Bildredaktor/die Bildredaktorin auch zunehmend in die Rolle des Mentors/der Mentorin, der/die sicherstellt, dass sich die Maschine dem Zeitgeist anpasst und eine gute Beschlagwortungsqualität liefert.

Das von der Kommission für Technologie und Innovation (KTI) geförderte Imagine-Projekt konnte im April 2017 erfolgreich abgeschlossen werden. Bereits Ende 2017 wird Keystone eine komplette Neuentwicklung seines Fotoportals der Öffentlichkeit vorstellen. Ab Mitte 2018 werden schrittweise die in Imagine entwickelten Innovationen aktiv geschalten, sodass auch Kundinnen und Kunden sowie Anwenderinnen und Anwender von ihnen profitieren können.

Produktion, Organisation und Distribution von Information und Wissen
Informationsarbeit nimmt in einer zunehmend auf Wissen basierenden Gesellschaft eine immer wichtigere Rolle ein. Sie ist somit praktisch für alle Institutionen von zentraler Bedeutung. Wirtschaftlicher Erfolg hängt dabei wesentlich von der richtigen und rechtzeitigen Nutzung von Information ab. Hierfür bedarf es Konzepte und Strategien für den professionellen Umgang mit einer stetig wachsenden Datenmenge.

Das Schweizerische Institut für Informationswissenschaft (SII) der HTW Chur beschäftigt sich mit Lösungen für Probleme in Zusammenhang mit der Produktion, der Organisation und der Distribution von Information und Wissen. Für diesen Zweck verfügt das interdisziplinäre Team sowohl über das erforderliche Methodenwissen als auch die notwendigen Kenntnisse aus verschiedenen Anwendungsdomänen in Wirtschaft und Verwaltung.


Bildlegende:
Beispiel für einen automatischen Beschlagwortungsprozess: IMAGINE extrahiert Schlagwörter aus Bildern, bündelt diese zu Themenbereichen und erkennt Personen, Organisationen und Orte im Text. Recherchen im Semantischen Web erlauben es erkannte Subjekte und Objekte mit Hintergrundinformationen anzureichern, welche ebenfalls für die Verknüpfung und Beschlagwortung von Bildern genutzt werden.

Weitere Auskünfte

Hochschule für Technik und Wirtschaft HTW Chur

Die Hochschule für Technik und Wirtschaft HTW Chur ist eine innovative und unternehmerische Fachhochschule mit über 2000 Studierenden. Sie bildet verantwortungsvolle Fach- und Führungskräfte aus. Als regional verankerte Fachhochschule überzeugt die HTW Chur mit ihrer persönlichen Atmosphäre über die Kantons- und Landesgrenze hinaus. Die HTW Chur bietet Bachelor-, Master- und Weiterbildungsangebote in Architektur, Bauingenieurwesen, Digital Science, Management, Multimedia Production, Photonics, Technik sowie Tourismus an. In diesen Disziplinen betreibt sie auch angewandten Forschung und trägt mit dieser zu Innovationen, Wissen und Lösungen für die Gesellschaft bei. Die institutionelle Akkreditierung nach HFKG und die Labels «Recognised for Excellence» mit vier Sternen im EFQM-Modell sowie ISO 9001 und ISO 29990 bilden eine wichtige Basis der ganzheitlichen Entwicklung der Fachhochschule. Die Fachhochschule aus Graubünden ist seit dem Jahr 2000 Teil der FHO Fachhochschule Ostschweiz. Mit der vom Bundesrat gesprochenen Beitragsberechtigung wird die HTW Chur per 1. Januar 2020 die 8. öffentlich-rechtliche Fachhochschule der Schweiz sein. Bereits 1963 begann ihre Geschichte mit der Gründung des Abendtechnikums Chur. htwchur.ch