Arbeitsgemeinschaft Wissenstechnologien

Die Arbeitsgemeinschaft liefert informationstechnische Ansätze zu Wissenstransfer, Informationsmanagement, Daten- und Prozessmodellierung sowie Datengewinnung und -analyse mittels Informationstechnologien und neuen Medien.
Sie befasst sich mit der informationstechnischen Darstellung von Daten und Informationen und der Erarbeitung von Abstraktionen, die helfen, konkrete Probleme und Fragen der Zielgruppen effizient zu lösen. Hierzu gehören z. B. Techniken und Methoden der Prozessmodellierung und der Beschreibung von Daten mithilfe von Standardvokabularien. Zudem erfasst und bewertet die Arbeitsgemeinschaft vorhandene und künftige Datenquellen zur Gewinnung und Verifikation von KTBL-Planungsdaten.

Mitglieder der Arbeitsgemeinschaft

Dr. A. BernardiDeutsches Forschungszentrum für Künstliche Intelligenz, Kaiserslautern
D. DölgerHanse Agro Beratung und Entwicklung GmbH, Gettorf
Dr. M. GandorferLandesanstalt für Landwirtschaft, Freising
C. Gieselerfodjan GmbH, Dresden
Dr. C. HofmannLandesanstalt für Schweinezucht, Boxberg
Dr. W. Kazakosdisy GmbH, Karlsruhe
K.-H. Krudewig365farmnet, Berlin
O. MartinFarmblick, Sulzfeld
Dr. M. NachtmannBASF SE, Limburger Hof
Prof. Dr. P. PickelJohn Deere GmbH & Co. KG, Kaiserslautern
Prof. Dr. A. RuckelshausenHochschule Osnabrück
Dr. T. SteckelClaas GmbH & Co. KG, Gütersloh
D. MartiniKTBL, Darmstadt

 

Laufende Projekte des Arbeitsschwerpunktes

Aggregierung und Informationen für Pflanzenschutzmaßnahmen im Gartenbau
NFDI4Agri
SimLearn
AGROVOC Editors Meeting 2019
GrundDB UI-Anwendungen auf APEX Universal Theme migrieren
ID-Dokumente mit DBtoInDesign umsetzen
Interaktive Kalkulations- und Informationsplattform zu Tierwohl, Umweltwirkung und Ökonomie von zukunftsfähigen Tierhaltungsverfahren
Standardisierung der GeoBox-Infrastruktur
Global Initiative on Open Data in Agriculture and Nutrition – Sekretariatsstelle "Data Ownership"
PAM3D - Integration von Hangneigungsauflagen in den Pflanzenschutz-Anwendungs-Manager


Aggregierung und Informationen für Pflanzenschutzmaßnahmen im Gartenbau

Die Anforderungen an die gartenbauliche Beratung und Praxis hinsichtlich des Pflanzenschutzes sind in den Jahren immer komplexer geworden. Die heterogenen Strukturen des Gartenbaus stellen für die Akteure hinsichtlich der Datenbeschaffung und Verarbeitung eine besonders große Herausforderung dar. Für die Umsetzung der an den Pflanzenschutz geknüpften rechtlichen Vorgaben benötigen die Akteure einen einfachen und schnellen Weg, um an die entscheidenden Informationen zu gelangen. Dieser sollte sowohl in menschen- als auch maschinenlesbaren Daten zur Verfügung stehen.

Die zugrundeliegenden Datenbanken sollten sowohl regional, bundesweit als auch europaweit zuverlässig und rechtssicher miteinander interagieren. Das gut eingeführte und breit genutzte System PS Info, welches in der aktuellen Form die Zulassungsdaten des BVL darstellt, soll gartenbauliche Fragestellungen besser bedienen können und als Anwendungsbeispiel für die Nutzung von Linked-Data-Prinzipien dienen. Das System soll bei Projektende dadurch entstehende Möglichkeiten demonstrieren.

Geplant ist eine maschinenlesbare Schnittstelle, über die die bereits vorhandenen BVL-Daten sowie die PS Info-internen Daten um weitere Informationen aus anderen Quellen angereichert und ergänzt werden. Besonders interessant sind hierbei die Zusammenführung und Integration der sogenannten Warndienstmeldungen der Länder, die wertvolle Informationen zum Pflanzenschutz enthalten und bislang meist regionenspezifisch über unterschiedlichste Kanäle (SMS, Email, Webportale der Länder) gestreut werden.

Ein Ziel des Projekts ist es daher, die Warndienstmeldungen über semantische Tags sowie Geo-Tags zu strukturieren, zu verknüpfen und in PS Info einzubinden.

Projektende: 31.05.2023
Projektbetreuung in der Geschäftsstelle: D. Martini


NFDI4Agri

Das NFDI4Agri-Konsortium ist Teil der NFDI-Initiative der DFG (https://www.dfg.de/foerderung/programme/nfdi/), wird in dem Rahmen im Herbst 2019 einen Förderantrag stellen und definiert seine Rolle darin als Teil des übergeordneten Konsortiums NFDI4Life. Obwohl sich NFDI4Agri hauptsächlich auf Boden- und Agrarwissenschaften konzentriert, sind auch andere Disziplinen wie Meteorologie, Geomorphologie und Biodiversität zu berücksichtigen. Das Konzept des gegenseitigen Verständnisses ist auch für die Interaktion zwischen verschiedenen NFDI-Konsortien wichtig.

Der NFDI4Agri-Ansatz erfordert von Anwendern aus der Forschungsgemeinschaft und Forschungsdatenmanagement (FDM) - Experten aus allen Disziplinen der Agrarforschung, gemeinsame internationale Standards umzusetzen, um FAIR (Findable, Accessible, Interoperable, Reusable) und Linked Open Data Prinzipien zu verwirklichen. Für die wissenschaftliche Reputation und für eine öffentlich finanzierte Infrastruktur für landwirtschaftliche Forschungsdaten sind diese Anforderungen an die Bereitstellung von Forschungsdaten unerlässlich.

Die Agrarwissenschaft deckt ein breites und heterogenes Feld von Forschungsdisziplinen ab, die für das Konsortium "NFDI4Agri" relevant sind, wie Bodenkunde, Pflanzen- und Tierproduktion, Agrarökonomie und -soziologie sowie Pflanzenphysiologie. Aktuelle Forschungsfragen befassen sich unter anderem mit den Auswirkungen von Landnutzungsänderungen und -intensivierung auf die Bodenfunktionen, der Pflanzenentwicklung und -produktion, der Entwicklung von widerstandsfähigem Saatgut, der genauen Anwendung von Düngemitteln und Pestiziden (Precision Farming), dem Schutz der biologischen Vielfalt in Agrarlandschaften, der Entwicklung von Anpassungsstrategien an den Klimawandel, der Erforschung von Nährstoffkreisläufen und der Verbesserung des Tierschutzes.

Projektende: 31.09.2025
Projektbetreuung in der Geschäftsstelle: D. Martini


SimLearn

Maschinelle Lernverfahren auf Basis vorhandener Trainingsdaten zeigen selbst in komplexen Situationen mit vielen Parametern große Leistungsfähigkeit bei Mustererkennung und Entscheidungshilfe. In der Praxis sind jedoch die für solche Ansätze notwendigen großen Mengen an korrekt gelabelten Trainingsdaten oft nicht verfügbar. SIMLEARN betrachtet exemplarisch die betrieblichen Entscheidungen im Getreideanbau auf operativer und taktischer Ebene in Bezug auf Einkommens- und Umwelteffekte. SIMLEARN untersucht die Tauglichkeit eines neuen Vorgehensmodells, in dem vorhandenes, in Simulationsmodellen kodifiziertes und operatives Wissen mit den Erkenntnissen erlernter Modelle iterativ kombiniert wird. Durch diese Kombination werden Lücken der vorhandenen Datenbasis gefüllt und so ein verbessertes Training ermöglicht. Im Ergebnis entsteht so ein erlerntes, leistungsfähigeres Modell der betrachteten Realität mit entsprechend besseren Nutzungspotentialen.

Das bioökonomische Modellsystem der Universität Hohenheim erlaubt initiale Simulationen der Auswirkungen von Dünge- und Anbauentscheidungen sowohl in biologischer (Pflanzenwachstum) als auch ökonomischer (realisierbarer Gewinn) Sicht. Diese Informationen werden mit den Ergebnissen kooperierender Versuchsbetriebe und mit Standard- und Durchschnittswerten aus den Zahlenwerken des KTBL kombiniert und abgeglichen.
DFKI trainiert mit der so erzeugten umfangreichen, bewerteten Datensammlung iterativ ein geeignetes lernendes System, das im Ergebnis eine verbesserte Prognose und Bewertung von Handlungsalternativen ermöglicht.

Das KTBL entwickelt im Projekt Schnittstellen, über die Planungs- und Standarddaten in Simulationen sowie Systeme des maschinellen Lernens integriert werden können. Es befasst sich zudem mit der Entwicklung von Verfahren zur Erzeugung realitätsnaher Variationen in Datensätzen und bringt das am KTBL vorhandene landwirtschaftliche Prozesswissen in Plausibilitätsprüfung und Evaluierung der Ergebnisse ein.

Projektende: 31.03.2023
Projektbetreuung in der Geschäftsstelle: D. Martini


AGROVOC Editors Meeting 2019

Der AGROVOC ist ein multilingualer Agrarthesaurus der FAO und enthält derzeit 41387 relevante Fachkonzepte mit 744148 übersetzten Begriffen in über 30 Sprachen. Die Pflege erfolgt durch ein internationales Team. KTBL ist gemeinsam mit der ZBMED Herausgeber der deutschen Fassung. Im letzten Jahr wurde erstmals ein internationales Herausgebertreffer initiiert, das Ende Juni in Utrecht organisiert durch die LandPortal Foundation stattfand. Für das zweite Treffen 2019 übernimmt das KTBL im Auftrag der FAO die Organisation dieses Treffens. Hierfür steht ein Budget von 13343,22 € zur Verfügung.

Die Arbeiten hierzu in diesem Projekt beinhalten:
1. Abstimmung von Terminen und Programm für zwei Tage mit dem AGROVOC-Team der FAO
2. Organisatorische Abwicklung mit Verpflegung der Teilnehmer
3. Unterstützung bei den Reisemodalitäten, Zimmerbuchungen
4. Erstellung eines zusammenfassenden Berichts gemeinsam mit dem AGROVOC-Team der FAO

Es wird erwartet, dass sich Synergien mit Projekten mit AGROVOC-Bezug wie dem Vorhaben GeoBox-I und Aktivitäten zum hausinternen Glossar ausnutzen lassen. Das Projekt ist inhaltlich erfolgreich abgeschlossen, der administrative Abschluss erfolgt im Laufe des Oktober 2019.

Projektende: 31.07.2019
Projektbetreuung in der Geschäftsstelle: D. Martini


GrundDB UI-Anwendungen auf APEX Universal Theme migrieren

Für die Eingabe, Pflege der KTBL Grunddaten sowie der Durchführung von Kalkulationen und anderen technischen Diensten stehen den Fachredakteuren des KTBL UI-Anwendungen zur Verfügung. Diese Datenbank UI-Anwendungen sollen in Layout und Bedienung vereinheitlicht werden. Als Plattform wird das WEB-App Entwicklungs-Framework APEX von Oracle eingesetzt. Um zukünftigen Entwicklungen von APEX zu genügen wird das Universal Theme von APEX eingesetzt.

Projektaufgaben sind:
1. Oracle Forms-Anwendungen auf APEX migrieren
2. Oracle APEX-Anwendungen auf Universal Theme zu migrieren
3. APEX Styleguide erstellen

Projektende: 31.12.2024
Projektbetreuung in der Geschäftsstelle: M. Stößer


ID-Dokumente mit DBtoInDesign umsetzen

Weitere Indesign Tabellen und Dokumente sollen direkt mit der DBtoIndesign Schnittstelle aus der KTBL Grunddatenbank befüllt werden.
Vorteile:
1. Einheitliche Datenquelle innerhalb der Print-Produkte sowie bei Print- und online Produkten.
2. Verminderung der Arbeitsschritte bei Qualititätssicherung Printprodukte bei Fachredaktion, Lektorat und Herstellung

Folgende Arbeiten sind notwendig:
Abstimmen der Inhalte mit Fachredakteuren und PL Datensammlung, Gegebensfalls Aufbereitung und Einarbeiten der Daten in die KTBL Grunddatenbank, Einrichten der Indesign Tabellen und Dokumente in der DBtoIndesign Schnittstelle sowie Erstelllen von DB-Prozeduren zum Auslesen und aggregieren der Daten.

Projektende: 30.06.2020
Projektbetreuung in der Geschäftsstelle: M. Stößer


Interaktive Kalkulations- und Informationsplattform zu Tierwohl, Umweltwirkung und Ökonomie von zukunftsfähigen Tierhaltungsverfahren

Im Projekt wird ein interaktives Kalkulations- und Informationssystem für landwirtschaftliche Tierhaltungsverfahren erstellt. Es beschreibt die zukunftsfähigen Haltungsverfahren und bewertet sie sowohl hinsichtlich Tierwohl und Umweltwirkung wie auch ökonomisch und im Hinblick auf die Arbeitswirtschaft.

Die bereits vorliegenden Verfahren der Rinder-, Schweine- und Geflügelhaltung werden aktualisiert und um neue Verfahren ergänzt. Es werden Regeln entwickelt und informationstechnisch implementiert, die es dem Anwender des Kalkulations- und Informationssystems erlauben, einzelne Elemente des jeweiligen Verfahrens zu ändern. Dieses geänderte Verfahren wird vom System dann ebenfalls hinsichtlich der genannten Kriterien bewertet.

Die Verfahren und die Bewertungsregeln werden in Zusammenarbeit mit weiteren Projekten des Bundesprogramms sowie mit projektinternen Gremien abgestimmt. Die Ergebnisse der Anwendung zeigen Angaben zum Tierwohl einschließlich Tiergesundheit und Tierverhalten, Emissionen und weitere Stoffströme (v.a. Wirtschaftsdünger), Arbeitswirtschaft, Investitionsbedarf und Kosten sowie Managementanforderungen.

Die Daten werden in der KTBL-Datenbank gespeichert und kalkuliert. Das Kalkulations- und Informationssystem stellt ein Baustein der im Bundesprogramm geplanten Wissensplattform dar.

Projektende: 14.12.2022
Projektbetreuung in der Geschäftsstelle: Dr. J. Frisch


Standardisierung der GeoBox-Infrastruktur

Ziel des Vorhabens GeoBox-I ist die experimentelle Entwicklung, Erprobung und Verbreitung eines praxistauglichen Prototypen einer standardisierten und resilienten GeoBox-Infrastruktur zur dezentralen Datenhaltung und regionalen Vernetzung.

Dies umfasst die Vorgabe von Datenstrukturen und Vokabularien für austauschrelevante Informationen in einfach verständlicher Form in einem geeigneten Webportal als öffentliche Dienstleistung für die Branche; die Spezifikation der GeoBox als betriebliche Datendrehscheibe mit Zwischenspeicher für vielfältige relevante Informationen, unter der alleinigen Kontrolle des jeweiligen landwirtschaftlichen Betriebes; die Bereitstellung von wichtigen Geobasis- und Fachdaten für die landwirtschaftlichen Betriebe mit dezentraler Speicherung in den Betrieben; die Realisierung von Kommunikationsprotokollen und Formularassistenten für den standardisierten Datenaustausch mit Dritten; die Konzeption exemplarischer Dienste, die aus den standardisiert vorliegenden Daten extrahierte, unmittelbar nützliche Beratungsleistungen für Landwirte bereitstellen und die Implementierung aller essentiellen Funktionen in Form offengelegter Referenz-Implementierungen exemplarischer Anwendungen.

Diese werden auf hoheitliche Informations- und Beratungsinhalte im Bereich des Pflanzenschutzes fokussiert und im Rahmen der Aus- und Weiterbildung zum Thema Resilientes Smart Farming in die Praxis transferiert.

Der Arbeitsplan umfasst: Entwurf und Spezifikation des Systemkonzepts und der Gesamtarchitektur; die Realisierung der Infrastruktur-Ebene mit GeoBox-Server mit dynamischen Vokabulardiensten (einschließlich Bereitstellung von Vokabularen und entsprechendem Änderungsmanagement); die Referenzimplementierung einer "HofBox" als dezentralen Wissensspeicher und Knoten für inner- und überbetriebliche Datenkommunikation (betriebliche Ebene der resilienten Kommunikationsfähigkeit); die Realisierung exemplarischer Apps für Kommunikation, Dienstleistungs- und Beratungs-Assistenz zu landwirtschaftlichen Anwendungen im Feld (Beispiele der Dienstleistungsebene); die Unterstützung von Roll-out und Praxiseinführung durch Aus- und Weiterbildung, Schulungen, Kooperationen mit Musterbetrieben, Abgleich mit weiteren Bundesländern und Etablierung eines projektbegleitenden Beirats aus Verbänden, Industrie und Anwendern.

Das KTBL befasst sich mit der Bereitstellung der notwendigen Vokabularien über Vokabulardienste. Dies beinhaltet eine Analyse von und Vernetzung mit vorhandenen Vokabularien und die Füllung inhaltlicher Lücken sowie die Entwicklung von Verfahren und Werkzeugen zur Pflege und Verfügbarmachung.

Projektende: 31.03.2020
Projektbetreuung in der Geschäftsstelle: D. Martini


Global Initiative on Open Data in Agriculture and Nutrition – Sekretariatsstelle "Data Ownership"

Open Data bergen aufgrund vielfältiger Weiterverwendungsmöglichkeiten ein Potenzial für Innovationen, von denen der Agrarsektor entscheidend profitieren kann. Andererseits ist die Verwendung von Open Data mit Herausforderungen verbunden. Unter anderem wirft das Open Data Konzept ethische und rechtliche Fragen auf, die Schwerpunkt dieses Vorhabens sind.

Experten warnen vor einer verstärkten Ungleichverteilung von Mitteln zwischen verschiedenen Stakeholdern aufgrund von offenen gleichwohl wie tagtäglich von Nutzern erzeugten und von Unternehmen gesammelten Daten. Ziel des vorliegenden Projekt ist es, Lösungsansätze zu entwickeln, die eine gerechte Verteilung des Nutzens von (offenen) Daten gewährleisten und die Motivation für den Einsatz von Open Data steigern.

Dieses übergeordnete Ziel soll erreicht werden durch eine Analyse der Standesrechtlichen Regelungen und gesellschaftlicher Konventionen zu diesem Thema in verschiedenen Kulturkreisen. Die Erhebung, Zusammenführung und Abstimmung über Auswertung der Information erfolgt im Rahmen einer internationalen Arbeitsgruppe. Zudem sollen Handlungsempfehlungen und Szenarien für die künftige Bereitstellung von Open Data erarbeitet werden.

Projektende: 28.02.2021
Mitglieder der Arbeitsgruppe:
C. Addison, Technical Centre for Agricultural and Rural Cooperation ACP-EU, Niederlande
S. Anand, Global Open Data in Agriculture and Nutrition Initiative, Vereinigtes Königreich
A. Ardelean, Istituto Zooprofilattico Sperimentale dell’Abbruzzo e del Molise, Italien
P. Ateka, Community Focus Group, Kenia
T. Bokossa, Université d’Abomey-Calavi, Benin
J. Charles, Outreach Traders, Tansania
J. Drolet, International Development of Regulatory Globalization, Deutschland
R. Gofamodino, Farmers Review, Botswana S. Kalyesubula, Makerere University, Uganda
L. Kapchanga, Emonyo Yefwe International, Webuye, Kenia
R. Kibaya, Kikawanda Rural Community Development Organization, Uganda
S. Mapanda, Community Technology Development Trust, Simbabwe
J. Möhring, BMEL, Deutschland
J. Musisi, Uganda
B. Nkoy, Freier Journalist, Kongo
V. Pesce, Global Forum on Agricultural Research, Italien
S. Sallivan, Freier Rechtsanwalt, Vereinigte Staaten
H.-J. Stephan, BMEL, Deutschland
L. Wiseman, Griffith University, Australien
Projektbetreuung in der Geschäftsstelle: F. Zampati


PAM3D - Integration von Hangneigungsauflagen in den Pflanzenschutz-Anwendungs-Manager

Im modernen Pflanzenschutz ist bei der Behandlung der Nutzpflanzen auf die Schonung angrenzender Strukturen zu achten. Für die Einhaltung der gesetzlichen Vorschriften ist allein der Schlepperfahrer zuständig, der dies weitgehend ohne IT-Unterstützung durchführt. Ein großer Schritt wurde durch das Projekt "Pflanzenschutz-Anwendungs-Manager (PAM)" erreicht, der die Abstandsauflagen automatisiert berücksichtigt. Da jedoch ein Großteil der Ackerflächen in Deutschland eine Hangneigung von mehr 2 % aufweist, sind auch die entsprechenden Auflagen von hoher Relevanz. Im vorliegenden Projekt sollen daher Verfahren zur Berücksichtigung der Hangneigungsauflagen auf Basis von 3-D Geländedaten entwickelt und in die Abstandsservices von PAM integriert werden.

Projektende: 30.09.2020
Projektbetreuung in der Geschäftsstelle: D. Martini