Martin at GT

Nord-Georgia im Frühling 1864. Unionsgeneral Sherman und seine 100,000 Soldaten starten einen Feldzug, der später als “Campaign for Atlanta” bekannt werden sollte. Atlanta bildete ein wichtiges Produktions- und Transportzentrum – verschiedene Schienennetze liefen hier zusammen – der konföderierten Kriegsmaschinerie. Georgia’s Konföderationsarmee unter der Leitung von General Johnston ist zu diesem Zeitpunkt bereits geschwächt und mit ca. 65,000 Soldaten unterlegen. Die Taktik der Konförderierten ist daher schlüssig: Sich in vorbereiteten, überlegenen Stellungen verschanzen, um das Zentrum Atlanta zu verteidigen.

Kennesaw Mountain - Kanone und Erdgrube

Eine dieser Stellungen war Kennesaw Mountain, ca. 20 Meilen nördlich von Atlanta. Wo damals der Bürgerkrieg tobte, gibt es heute ein kleines Museum, eine Straße und Wanderpfade zum Gipfel des Hügels sowie einige Relikte (Kanonen, Gräben, …) aus den Zeiten des Gefechts. Also ein kleines Erholungs- und Freizeitgebiet mit geschichtlichem Hintergrund.

Little Kennesaw Mountain

In 30 bis 60 Minuten kann man den Aufstieg gut schaffen, was bei gut über 30 Grad und hoher Luftfeuchte trotzdem schweißtreibende Arbeit ist. Zur Belohnung bekommt man einen Ausblick auf die typische Hügellandschaft Georgia’s, sowie Atlanta’s Skyline, die man im Dunst erahnen kann.

Ausblick auf Atlanta's Skyline und Umgebung

Die heutige Skyline hat mit dem damaligen Atlanta übrigens nahezu nichts mehr gemein, da es, um an den Beginn des Eintrags anzuknüpfen, Sherman schaffte, die konföderierte Armee durch allerlei Manöver zurückzudrängen und Atlanta zu erobern. Was dann folgte, war das Niederbrennen und Zerstören der Stadt, um ein Wiedererstarken der Konföderation auszuschließen. Den Verlust an Einfluss, den dieser Schlag Atlanta zufügte, konnte die Stadt lange Zeit nicht wiederherstellen. Erst die olympischen Spiele 1996 gelten als Startpunkt einer nun aufstrebenden Metropole.

… dachte da sei ein Weg, doch da war keiner.

Puh… Das erste Semester ist vorbei. Gerne würde ich Urlaubsfotos oder ähnliches zeigen, doch war es in letzter Zeit nicht möglich das Material dafür zu beschaffen. Neben den Hilbert-Räumen, die nun abgeschlossen sind (Mathematikkenner: bitte die Zweideutigkeit beachten), war ich sehr mit dem Forschungsprojekt beschäftigt.

Weiterhin ist es unsere Aufgabe, Feuer und Rauch in Videosequenzen zu erkennen.  Vor drei Wochen hatten wir ein eintägiges Treffen mit den Sponsoren des Projekts, die aus Connecticut einflogen. Dabei bekam ich endlich auch den gesamten Hintergrund des Projekts mit: Wir sind Teil eines Projekts, das ein Rauch-/Feuerdetektionssystem auf den Markt bringen will. Während sich andere Gruppen um die Konstruktion der Kamera kümmern, sind wir für die Videoanalyse zuständig. D. h. wir gehen davon aus, dass wir eine Videosequenz mit bestimmten Eigenschaften (Bildrate, Qualität,…)  haben und entwerfen dafür Algorithmen, die Feuer/Rauch entdecken sollten.

Prinzipiell ist die Herangehensweise momentan folgende: Wir extrahieren Merkmale aus den Bildern, wie z. B. Farbwerte und Bewegungsinformation zwischen zwei Bildern, und füttern damit ein neuronales Netz, das im Idealfall intelligent genug ist, anhand der Eingangsmerkmale zu erkennen ob es sich um Feuer/Rauch handelt oder nicht.

Ein neuronales Netz muss allerdings erst einmal trainiert werden, d. h. man muss ihm sagen, was Feuer/Rauch ist, und was nicht – Im Prinzip wie ein Baby, das erst einmal lernen muss, was für Erwachsene selbstverständlich ist. Dazu haben wir einen undergrad-Studenten engagiert, der auf Bildern händisch Feuer/Rauch markiert. Geht leider nicht anders. Denn wenn es schon ein zuverlässiges Gerät gäbe, das das kann, dann müssten wir ja nicht mehr forschen. Diese markierten Bilder nutzen wir, um dem neuronalen Netz zu sagen, was Feuer ist und was nicht, so dass wir ein trainiertes, fertiges Netz erhalten. D. h. wenn wir ihm jetzt neue Bilder zeigen, ist es anhand des Erlernten einigermaßen gut in der Lage zu sagen, wo Feuer/Rauch ist.

Ein wichtiger Aspekt dabei ist die Wahl der Merkmale, die wir aus den Bildern extrahieren. Wir glauben, dass man anhand der dynamischen Bewegung am ehesten Aussagen treffen kann und konzentrieren uns daher auf Berechnungen des “optischen Flusses”. Das wird dann mal noch ein eigener Blogeintrag. Die Zeit drängt ja nicht…

Ausblick vom Lab

Wenn es schon keine Urlaubsbilder gibt, dann wenigstens den täglichen Ausblick von meinem Arbeitsplatz. Viele Grüße und schöne Sommerferien!

Habe gerade im National Geogaphic gelesen, dass Atlanta einer Studie zufolge die 7. gefährlichste Stadt für Fußgänger in den USA ist (hinsichtlich Unfällen mit Todesfolge). Gefährlicher sind nur Orlando, Tampa, Miami, Jacksonville, Memphis und Houston.

Dies bestätigt, was man als Bewohner von Atlanta sowieso vermutet. So ist z. B. die Fußgängerampel der einzigen Straße, die ich auf dem Weg zum Lab überquere, … defekt. Watch out for cars…

Unglaublich. Wo soll das noch hinführen?

Schon jetzt Autokorso in Atlanta – hilarious…

Jetzt ist alles möglich…

Fliegt die Merkel eigentlich zwischen den Spielen nach Hause?

Der letzte Eintrag liegt einige Zeit zurück, und das hat verschiedene Gründe. Zum einen ist in letzter Zeit nicht viel Spannendes passiert, und zum anderen bin ich ganz gut eingespannt mit dem Forschungsprojekt und dem Mathekurs. Und dann kommt natürlich noch diese  WM dazu, die am Tag zwischen 2 und 3 Fußballspiele Zeit raubt…

Das Summer Term ist ein wenig kürzer als Fall und Spring, und daher war dieses Wochenende schon die Midterm Exam in Introduction to Hilbert Spaces auf dem Plan.  Freundlicherweise wurde diese als Take-Home-Exam ausgegeben, d.h. man darf die Aufgaben übers Wochenende zu Hause lösen, was bei einem Mathekurs, wo nahezu jede Aufgabe mit “Prove that…” oder “Show that…” beginnt, erheblich den Zeitdruck mindert. Glücklicherweise waren die Aufgaben nicht so umfangreich und anspruchsvoll wie die Hausaufgaben, die mich wöchentlich schätzungsweise 16 Stunden kosten.

Anlässlich des Midterms möchte ich kurz zusammenfassen, was wir bisher gelernt haben. Letzte Woche sind wir bei der Definition des Hilbert-Raums angelangt:

A complete inner product space is called a Hilbert space.

Zu deutsch:

Ein vollständiger Skalarprodukt-Raum heißt Hilbert-Raum.

Sagt eigentlich alles… . Ganz kurz gesagt: Ein vollständiger Raum ist ein normierter Raum (d.h. ein Vektorraum, auf dem eine Norm definiert ist),  in dem jede Cauchy-Folge konvergiert. Ein Skalarprodukt-Raum ist ein Vektorraum, auf dem ein Skalarprodukt definiert ist. Jeder Skalarprodukt-Raum ist ein normierter Raum.

Dies gibt einen kleinen Einblick in den Ablauf des Kurses: Manchmal frustrierend, wenn man voll lauter Abstraktion die Zahlen nicht mehr sieht, aber trotzdem spannend, wenn man kapiert, worum es geht. Vor allem ist es einmal schön zu sehen, wie diese Theorien aufeinander aufbauen und wo man diese ganzen “schon mal gehört”-Begriffe wie kompakt, vollständig oder Banach-Raum einzuordnen hat.

Aber genug davon… Ich mach jetzt Abendessen, Geschnetzeltes vom Huhn auf Reis mit Sahnesauce. Da kann sich wenigstens jeder was darunter vorstellen…

Das ist der Titel einer Aktion am letzten Sonntag, wobei die Edgewood Avenue in Downtown zur Freizeitgestaltung (Spazierengehen, Fahrradfahren, Skaten,…) für Autos gesperrt wurde. Getreu dem Motto machten Fiona und ich uns zu Fuß auf den Weg zu einer spannenden Entdeckunsgreise durch Atlanta. Zunächst ging es Richtung Süden über den Campus und weiter zum Centennial Park, dem Olympischen Park der Spiele 1996. Das lebhafte Zentrum des Parks bildete an diesem Tag weder das Coca-Cola-Museum, noch das CNN-Center, sondern die in Form der Olympischen Ringe angeordneten Fontänen, die an diesem sommerlichen Tag Abkühlung verschafften.

Dusche im Centennial Park

Atlanta from the Ashes

Quer durch Downtown erreichten wir das Gebiet um die Georgia State University, wo Fiona ihren Abschluss gemacht hat. Hier startete dann die abgesperrte Zone der Edgewood Avenue. Eine symbolträchtige Statue entdeckte ich im Woodruff-Park: Atlanta from the Ashes. Ich nehme mal an, dass der Vogel ein Phönix sein soll,  der ja bekanntlich (wie Atlanta nach dem Sezessionskrieg) aus der Asche aufstieg. Die Frau könnte Atalanta sein,  eine Jägerin aus der griechischen Mythologie, von der womöglich der Name Atlanta abgeleitet ist. Das ist aber reine Theorie… Entlang der Edgewood Avenue sahen wir dann folgende Straße.

Der Coca Cola Platz

Nicht weit weg davon steht die ehemalige (1900-1901) Zentrale der Dixie Coca Cola Bottling Company, aus der die Coca Cola Bottling Company hervorging.

Headquarter der Dixie Coca Cola Bottling Company

Der Edgewood Avenue folgten wir dann bis auf Höhe des Martin Luther King Centers und kehrten dann über die Peachtree Street, die an den höchsten Gebäuden der Stadt vorbeiführt, nach Hause zurück. Alles in allem waren das gute 8 zurückgelegte Meilen, die sich aber dank aller möglicher Entdeckungen gelohnt haben.

Seit vergangenen Freitag darf man mich wieder als arbeitenden Menschen bezeichnen; da hab ich mich nämlich mit Professor Tannenbaum getroffen, um uns auf ein zukünftiges Projekt zu verständigen. Mit schwarzem Humor stellte er mir die Frage, ob ich lieber Menschen töten (Visual Tracking, Militärprojekte) oder heilen (Medical Imaging) will – die Methoden und die Mathematik dahinter seien bei beiden ähnlich.  Schon eine recht grundlegende Frage… Als ich dann ein bisschen über meinen Hintergrund geredet habe (Ultraschall, Kontinuumsmechanik,…) stellte Prof. Tannenbaum dann aber noch eine dritte Variante vor: Tracking von Feuer und Rauch für Sicherheitssysteme z. B. in Gebäuden, ein Projekt, das von der amerikanischen Homeland Security unterstützt wird. Das Schöne dabei ist, dass es direkte Bezüge zu kontinuumsmechanischen Konzepten gibt. D. h. zum Erfassen des Feuers/Rauchs werden nicht nur typische Bildeigenschaften wie Farbe oder Helligkeit verwendet (Sonst könnte man ja ein orangenes T-Shirt für Feuer halten), sondern auch partielle Differentialgleichungen, die die Flammen-/Rauchausbreitung beschreiben. Momentan bin ich natürlich noch mitten im Lesen von Grundlagen und Papern. Wenn das Ganze mal ein bisschen fortgeschritten ist, kann ich versuchen, das genauer zu beschreiben.

Neben diesem Projekt besuche ich einen Kurs, Introduction to Hilbert Spaces, der, man höre und staune, eine Einführung in Hilbert-Räume gibt. Bis jetzt sind wir noch nicht so weit, aber wenn ich es noch recht (aus HM4?) weiß, ging es da viel um Funktionalanalysis. Meine offensichtliche und evtl. verwunderliche Uninformiertheit erklärt sich darin, dass im Sommer kaum Kurse angeboten werden und dieser somit quasi die einzige sinnvolle Wahl war. D. h. ich lasse mich einfach mal überraschen, was alles auf mich zukommt. Die erste Vorlesung war gut zu verstehen.

Für Vorbereitungen für die Preliminary Exam, also die Vorprüfung zum Doktorabschluss (eigentlich bin ich noch gar kein Ph.D.-Student, solange ich diese Prüfung nicht geschafft habe…), die ich gerne im Oktober einmal probieren würde, habe ich noch keine Zeit gefunden, aber das ist nun hier für jeden (vor allem für mich) sichtbar vermerkt, dass dies bald  zu tun ist.

PS: brandaktuell – http://www.bme.gatech.edu/groups/bil/people/Martin.Mueller/Martin.Mueller.html

Eyjafjallajökull hat mich am Freitag gerade noch verschont, als ich über London nach Atlanta flog. Die Reise verlief trotz jeder Menge Gepäck (2 eingecheckte Koffer, sowie 1 Koffer, 1 Gitarre und 1 Rucksack im Handgepäck – alles in allem über 70 kg) und Trubel/Wartezeit in London/Heathrow gut. Die Boeing 777 von London nach Atlanta war nur spärlich besetzt, so dass der Nebenplatz leer blieb – sehr angenehm, fast wie Business Class. Filmempfehlung von mir: Invictus mit Morgan Freeman und Matt Damon über Nelson Mandela und die Rugby-WM in Südafrika, vor allem wo jetzt die Fußball-WM in Südafrika ansteht.

Das Wochenende verbrachte ich zusammen mit Fiona. Am Samstag fuhren wir nach Athens, Georgia, wo eine Freundin Fiona’s ihren Doktor-Abschluss an der UGA (University of Georgia, Athens) feierte. Athens ist ein wirklich nettes Städtchen mit der hübschen und ältesten staatlichen Uni Amerikas. Es besteht ja schon eine gewisse Rivalität zwischen UGA und Georgia Tech, vor allem beim Football, aber die Schönheit des Campus darf man schon zugeben. Direkt angrenzend befinden sich einige Bars und Kneipen, was es so in den USA ja nicht so oft gibt. Also schon nett. Aber halt auch recht weit weg von einer Großstadt, was  beim Georgia Tech sehr schön ist, dass man mitten in der Stadt ist. Letztendlich entscheidet eh der Studiengang, was einem liegt, denn UGA ist eher geisteswissenschaftlich, und das Georgia Tech natürlich eher technisch orientiert. Tatsächlich soll es GTler geben, die wegen des hohen Frauenanteils über eine Stunde zu Parties an der UGA fahren. Ist quasi wie Uni Stuttgart und PH Ludwigsburg.

Robert E. Park Hall, UGA, Athens

Gestern, Sonntag, war dann großes Einkaufen angesagt. Man kann sagen, was man will, aber Sonntags einkaufen gehen können ist schon was Angenehmes und Praktisches…  Bei IKEA und Walmart fanden wir die wichtigsten Möbel und Einrichtungsgegenstände, die wir sogleich zu meinem neuen Apartment brachten, das ich mit Subu, einem Freund vom Tischtennis, teile. Wenn dann mal alles fertig ist, kommt wahrscheinlich noch ein Foto.

Heute habe ich ein paar Sachen auf dem Campus erledigt (Computer- und Gebäudezugang im Lab, Registrierung beim Internationalen Zentrum,…) und mein Zimmer vervollständigt: Der Schreibtischstuhl wurde als letztes zusammengebaut, weswegen ich jetzt erst diesen Eintrag schreiben konnte. Diese Woche wird voraussichtlich noch recht ruhig, ab nächste Woche geht dann das Summer-Semester offiziell los.

Als kleiner Lückenfüller bis zur Abreise folgt ein Bericht über die zwei Wochen USA, die ich Mitte März unternommen habe. Neben den Gesprächen mit Professoren über ein mögliches Ph.D.-Studium und den Wiedersehenstreffen mit Freunden in Atlanta usw. unternahmen Fiona und ich auch einen Tagestrip zum Themenpark Epcot, der Teil des World Disney World Ressorts in Orlando ist. Der wohl bekannteste Themenpark ist Magic Kingdom mit dem Cinderella Castle – das ist aber was für Kinder…   Epcot ist weniger ein Park mit vielen Achterbahnen (dafür gibt es viele andere und günstigere Alternativen im ganzen Land, z.B. Six Flags over Georgia bei Atlanta), sondern wie der Name sagt, ein Themenpark. Die Hauptthemen von Epcot (Experimental Prototype Community of Tomorrow) sind Technologie, Innovation und Zukunft.

Spaceship Earth

Der erste Teil der Parks verkörpert vor allem diese Themen. Das Zentrum bildet das Spaceship Earth (eine großes, metallisch schimmerndes, kugelähnliches Gebilde), das innen aber eher unspektakulär die Menschheitsgeschichte in 5 Minuten zusammenfasst, gesponsert übrigens von Siemens. Mit am besten fand ich das  Soarin’, wo das Segeln in der Luft simuliert wird. Man sitzt in einem beweglichen Sitz, die Beine baumeln herunter und auf der riesigen Leinwand fliegt man durch alle möglichen schönen Landschaften. Die vermeintliche Echtheit des Fluges entsteht dadurch, dass der Bildschirm so groß ist (bzw. man ist so nah dran), dass man keine Ränder sieht. Zudem werden Luftzüge, Wasserspritzer und Düfte miteingebaut.

Das Test Track , gesponsert von GM, ist das einzige Fahrgeschäft, wo Adrenalin ins Spiel kommt. Man sitzt in einem Cabrio-Prototypen und macht die Sicherheitstest des Autobauers live mit (Kurvenfahren, Hitze, Kälte, Hochgeschwindigkeit, Crashtest…). Ein weiterer Höhepunkt des Parks ist natürlich die Fotoecke, wo man Bilder mit berühmten Disneyfiguren machen kann. Hier haben wir am längsten gewartet…

Mickey und Martin

Der zweite Teil des Parks ist die World Showcase Lagune, quasi ein “Weltpark”, ähnlich dem Europapark in Rust, wo ca. 15 Länder mit typischen Gebäuden und Architektur rund um den Reflection Pool nachgebaut wurden. In jedem Land gibt es Geschäfte mit landestypischen (manchmal auch stereotypischen) Waren und Restaurants. Einige Länder haben auch 360-Grad- bzw. Großleindwand-Kinos, wo das Land kurz vorgestellt wird, oder sonstige kleine Attraktionen. Es ist natürlich Faszination und Kitsch zugleich, all diese Kulturgut-Imitate an einem Platz zu sehen, aber für diese beiden Begriffe steht nun mal World Disney World.

Germany - typisch...

Den grandiosen Abschluss eines jeden Tages bildet ein Feuer(werks)- und Laserspektakel über dem Reflection Pool, das man sich wahlweise vom romantischen Frankreich,  mittelalterlichen Deutschland, kunstvollen China, usw. aus anschauen kann.

World Showcase Lagune am Reflection Pool

Alles in allem macht es Spaß gemütlich durchzulaufen und Dinge zu entdecken und auszuprobieren; sicherlich nicht geeignet ist der Park aber für Leute, die den Adrenalin-Kick suchen. Über den Preis kann man verschiedener Meinung sein (die meisten werden ihn zu teuer finden), aber man zahlt letztendlich auch für den Namen. Wenn man sich vom Geld schließlich gedanklich getrennt hat, kann man einen sehr schönen Tag verbringen.