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Warum LIDAR?

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  1. Warum LIDAR?

    Autor: FreierLukas 10.10.17 - 10:01

    Wenn ich richtig informatiert bin muss bei LIDAR Systemen ein LASER Strahl die Umgebung abtasten wärend hingegen eine Kamera die gesamte Umgebung auf einmal "parallelisiert" abtastet. Jeder Pixel auf einem Bildsensor kann als ein Lichtsensor empfunden werden der keine eigenen Photonen abstrahlt sondern die der Sonne oder ggf. Scheinwerfer nutzt. Tiefeninformationen können bei der Fahrt gewonnen werden indem man aufeinanderfolgende Bilder miteinander vergleicht. Objekte die größer werden kommen näher, Objekte die kleiner werden distanzieren sich sozuagen. So eine Datenverarbeitung funktioniert wahnsinnig schnell und kann theoretisch mit vielen hundert Bildern pro Sekunde arbeiten so dass wirklich jedes so gut wie jedes Objekt immer zuverlässig detektiert wird. Ein weiterer großer Vorteil gegenüber LIDAR scheint mir die Tatsache zu sein dass man mit Kameras letztendlich nichts am Straßenverkehr anpassen muss und das Auto sich genauso orientiert wie der Mensch.

    Wozu also LIDAR, was sind die großen Vorteile dieser Technologie die viele Deutsche Automobilhersteller dazu bewegt es zu verwenden?

  2. Re: Warum LIDAR?

    Autor: Tantalus 10.10.17 - 10:14

    FreierLukas schrieb:
    --------------------------------------------------------------------------------
    > Tiefeninformationen
    > können bei der Fahrt gewonnen werden indem man aufeinanderfolgende Bilder
    > miteinander vergleicht. Objekte die größer werden kommen näher, Objekte die
    > kleiner werden distanzieren sich sozuagen.

    Was Dir hier aber an Information fehlt ist die absolute Entfernung zum fraglichen Objekt, und die kann sehr relevant sein. Ein rein auf Bildverarbeitung setzendes System kann Dir nicht sagen, ob das näherkommende Objekt 100m oder nur 10m entfernt ist. Aber genau darauf kommt es im Zweifelsfall an.

    Gruß
    Tantalus

    ___________________________

    Man sollte sich die Ruhe und Nervenstärke eines Stuhles zulegen. Der muss auch mit jedem Arsch klarkommen.

  3. Re: Warum LIDAR?

    Autor: Kleba 10.10.17 - 10:14

    LIDAR wird denke ich "nur" als zusätzliche Sensorquelle verwendet. I.d.R. haben die Autos doch nicht nur LIDAR, sondern auch diverse Kameras, Radar, Infrarot und Bewegungssensoren. Ich denke, dass LIDAR in bestimmten Situationen einfach eine höhere Auflösung (zeitlich/räumlich) bietet, als andere Verfahren oder auch einfach als weiterer Plausibilierungsfaktor verwendet wird.

  4. Re: Warum LIDAR?

    Autor: PiranhA 10.10.17 - 11:00

    FreierLukas schrieb:
    --------------------------------------------------------------------------------
    > Tiefeninformationen
    > können bei der Fahrt gewonnen werden indem man aufeinanderfolgende Bilder
    > miteinander vergleicht. Objekte die größer werden kommen näher, Objekte die
    > kleiner werden distanzieren sich sozuagen.

    Dann gehst du aber davon aus, dass das Objekt sich nicht in seiner Größe ändert oder dreht. Was dabei raus kommt, konnte man vor einiger Zeit ja nachlesen. [www.golem.de]

    > Wozu also LIDAR, was sind die großen Vorteile dieser Technologie die viele
    > Deutsche Automobilhersteller dazu bewegt es zu verwenden?

    Im Prinzip setzt jeder der an dem Thema forscht (außer Tesla) auf Lidar. Manche haben es zuerst ohne versucht (Daimler), sind später ab umgeschwenkt.
    Es läuft immer auf die Kombination möglichst vieler Sensoren raus, weil alle ihre spezifischen Vor- und Nachteile haben. Die Antwort lautet daher nicht A oder B, sondern A und B. Das heißt aktuell wenigstens LIDAR, mehrere Radare, Stereo-Kamera und Ultraschall-Sensoren.

  5. Re: Warum LIDAR?

    Autor: FreierLukas 10.10.17 - 11:07

    Ich denke schon dass man mit nur einer Kamera und einem sich bewegenden Fahrzeug die Distanz messen kann. Berechnet werden könnte das zB. mit Hilfe der Fahrzeuggeschwindigkeit. Wenn man weiß wie schnell man fährt und wie schnell das Objekt größer wird und wie große wie Brennweite der Kamera ist dann kann man auf die Relativgeschwindigkeit schließen. Es gibt aber sicher auch mehr Verfahren um das mit nur der Kamera allein zu bewerkstelligen. Erzeugt man ein dreidimensionales Abbild der Umgebung dann sind die Distanzen inklusive da sich aus der Brennweite und verschiedenen Bildern unterschiedliche Perspektiven ergeben. Dazu braucht man keine Doppelkamera. Diese braucht man nur im Stillstand wobei es selbst dann möglich wäre das Objektiv oder den Sensor zu bewegen und zwei verschiedene Perspektiven zu erzeugen. Ggf kann man im Stillstand sogar einen großen Bildsensor zweiteilen und so zwei Bilder mit unterschiedlichen Blickwinkeln erzeugen.



    3 mal bearbeitet, zuletzt am 10.10.17 11:11 durch FreierLukas.

  6. Re: Warum LIDAR?

    Autor: FreierLukas 10.10.17 - 11:17

    Ich denke es liegt hauptsächlich daran dass alle Hersteller bis auf Tesla vermeiden wollen Machine Learning Algorithmen entwickeln zu müssen. Wenn der Mensch mit einem paar Augen alle Objekte richtig erkennen kann, dann kann das ein Computer auch. Es ist nur eine Frage der Software und hier genau ist der kleine aber feine Unterschied. Tesla ist ein Softwareunternehmen first. Das Auto ist nur eine Plattform auf der sie ihre Software anwenden. Elon Musk hat nicht umsonst OpenAI gegründet. Ich denke man kann noch so viele Sensoren in sein Auto packen, wenn man der gesamten Flotte nicht beibringt selbstsändig und gemeinsam zu lernen dann wird das mit dem autonomen Fahren nichts. jede neue Situation müsste ja erstmal von Ingenieuren einprogrammiert und getestet werden, statt dass eine A.I. es einfach selbst herausfindet. Sollte ein autonomes Fahrzeug nicht auch kurz über den Bürgersteig fahren können wenn die Straße zB. durch Hindernisse blockiert wird? Wäre das nicht möglich bräuchte man trotz voller Autonomie immer noch eine manuelle Steuerung für Notfälle. Was wenn man auf einen privaten Parkplatz auf einem Grasgrundstück fährt? Das Auto muss einfach intelligent werden. Da führt kein Weg dran vorbei. Wenn VW und Co. sowas anderen Unternehmen überlassen und dann nur ihre Software lizenzieren können sie die Läden direkt dicht machen. Ich glaube wirklich dass das der wahre Bereich ist wo die Deutschen gnadenlos abgehängt wurden. Elektroautos kann jeder bauen aber intelligente Software?



    2 mal bearbeitet, zuletzt am 10.10.17 11:26 durch FreierLukas.

  7. Re: Warum LIDAR?

    Autor: Anonymer Nutzer 10.10.17 - 11:18

    > Ich denke schon dass man mit nur einer Kamera und einem sich bewegenden
    > Fahrzeug die Distanz messen kann.

    Vorausgesetzt, man hat die Zeit und man sieht, was man messen möchte. Ein reflektierter Lichtstrahl kann auch gleich Auskunft geben. Selbst im Dunkeln.

  8. Re: Warum LIDAR?

    Autor: PiranhA 10.10.17 - 11:19

    Dazu musst du erstmal die Größe des Objekts kennen. Mit Stereokameras kann man auch einigermaßen gut die Entfernung abschätzen, aber auch nur mit begrenzter Reichweite (etwa 50m). Um die Entfernung eines 300m entfernten Objekts zu messen also relativ ungeeignet.
    Mit etwas Tüftelei kriegt man sicherlich 80% der Anwendungsfälle halbwegs gut hin. Aber kritisch sind halt die ganzen Ausnahmen. Was passiert, wenn die Kamera die Plakatwerbung als Auto interpretiert? Das Lidar erkennt da eine plane Fläche. Was passiert, wenn die Kamera das Objekt zwar erkennt, aber der Maßstab nicht passt (Spielzeugauto aus nächster Nähe vs. reales Auto aus der Ferne). Man muss halt alle Sensordaten kombinieren. Dazu braucht man natürlich auch jede Info, welche sich aus den Kameradaten extrahieren lassen. Diese werden dann gegen andere Sensordaten validiert, um Fehler auszumerzen.

  9. Re: Warum LIDAR?

    Autor: PiranhA 10.10.17 - 11:25

    FreierLukas schrieb:
    --------------------------------------------------------------------------------
    > Ich denke es liegt hauptsächlich daran dass alle Hersteller bis auf Tesla
    > vermeiden wollen Machine Learning Algorithmen entwickeln zu müssen.

    *prust* was? Das soll ja jetzt wohl ein Witz sein, oder?
    Hast du überhaupt irgendeine Ahnung was alle Forscher-Teams aktuell machen? Ohne maschinelle Lernverfahren funktioniert da überhaupt nichts. Du kannst ja nicht mal Straßenschilder ohne so was erkennen. Glaubst du etwa ernsthaft, dass die E-Klasse mit der Stereo-Kamera nur ein paar Bilder scannt und die Spur erkennt?

    > Elon Musk hat nicht umsonst OpenAI gegründet. Ich denke
    > man kann noch so viele Sensoren in sein Auto packen, wenn man der gesamten
    > Flotte nicht beibringt selbstsändig und gemeinsam zu lernen dann wird das
    > mit dem autonomen Fahren nichts. jede neue Situation müsste ja erstmal von
    > Ingenieuren einprogrammiert und getestet werden, statt dass eine A.I. es
    > einfach selbst herausfindet.

    Eine künstliche Intelligenz bringt dir ja auch nichts. Das ist nur ein irreführender Markenbegriff. Wäre angesichts der Haftungsprobleme auch fatal.

  10. Re: Warum LIDAR?

    Autor: FreierLukas 10.10.17 - 11:34

    Die Deutschen Autobauer setzen nicht auf Machine Learning! Ein Schild erkennen kann man auch indem man dem Auto eine Datenbank mitgibt in der alle Schilder gespeichert sind und es wird schlichtweg verglichen welchem es am meisten ähnelt. Das kann man maximal als Fake Machine Learning verkaufen. Echte Machine Learning Algorithmen lernen selbstständig fahren ohne dass der Mensch eingreifen muss. Man fängt virtuell an und lässt die K.I. in einem Fahrsimulator so lange rumfahren bis sie keine merkwürdigen Unfälle mehr baut. Dazu kann man zB. eine Milliarde Autos gleichzeitig auf einem Supercomputer durch das weltweite Straßennetz fahren lassen und immer wieder mit Hindernissen bombardieren. Wenn keines mehr davon kollidiert, Unfälle baut und alle Verkehrsregeln beachtet werden kann man damit auf die Straße und mit einer möglichst großen Flotte genaus das gleich tun. Natürlich mit einem Fahrer der zur Not eingreifen kann. Genau das macht Tesla mit seinen Beta Tests. Es sitzen nur keine Ingenieure am Steuer sondern Privatpersonen. Die Flotte lehrt sich selbst. Die Deutschen spielen ja nicht mal automatisch Updates auf.. da lernt kein Fahrzeug von dem anderen. Die Software entwickelt sich nur wenn ein Ingenieur was daran schaubt und das ist extrem teuer und zeitaufwendig. Tesla kann hingegen mit einem viel kleineren Team mehr erreichen wei ldie Ingenieure eben am Machine Learning Algorithmus pfeilen und nicht am Autopiloten. Genauso so hat Google mit Alpha Go die besten Go Spieler geschlagen oder OpenAI die besten Dota 2 Spieler. [www.youtube.com] Der Computer spielt virtuell gegen sich selbst und verbessert sich. DAS ist Machine Learning.

    Ich stecke natürlich nicht in allen Forschungs und Entwicklungsabteilungen der Deutschen Autobauer drin. Mag sein dass man da insgeheim auch an einer "General Purpose A.I." arbeitet aber das muss mir erstmal einer beweisen.



    7 mal bearbeitet, zuletzt am 10.10.17 11:53 durch FreierLukas.

  11. Re: Warum LIDAR?

    Autor: FreierLukas 10.10.17 - 12:01

    Künstliche Intelligenz ist kein reiner Marketingbegirff. Es wird nur oft als einer verwendet. Wenn man nicht das Ziel hat eine intelligente Maschine zu entwicklen die genauso wie der Mensch lernt dann entwickelt man am Thema vorbei. Letzten Endes muss Software rauskommen die alles erlernen kann nicht nur Autofahren. Genau das machen Tesla und OpenAI. Es geht übrigens nicht darum einen Computer zu entwickeln der ein Bewusstsein hat. Das ist was völlig anderes und gehört eher in den bereich SciFi. Es geht mir nur um das selbstständige Learning by Doing und nicht Learning by Updating a Database. Im Grunde geht das eine nicht ohne das andere aber die Kunst besteht darin den Menschen aus der Kette zu entfernen. Solange auf unseren Straßen nicht tausende Fahrzeuge vernetzt durch die Gegend fahren kann man davon ausgehen dass der Funke bei den Deutschen Autobauern noch nicht so richtig übergesprungen ist.



    1 mal bearbeitet, zuletzt am 10.10.17 12:05 durch FreierLukas.

  12. Re: Warum LIDAR?

    Autor: PiranhA 10.10.17 - 12:45

    Ist wohl eine Frage der Definition. Ich würde neuronale Netze, wie sie heute in Fahrerassistenzsystemen zum Einsatz kommen, durchaus als "machine learning" beschreiben. Unüberwachte Lernverfahren sind da aus meiner Sicht vollkommen nutzlos für diesen Anwendungsfall. Alleine schon aus Haftungsgründen. Von fehlerhaften Klassifizierungen mal ganz abgesehen.
    Siehe [www.heise.de]

    Und dass die deutschen damit arbeiten ist ja wohl offensichtlich. Einfach mal bei den Stellenausschreibungen schauen. Ansonsten einfach mal ein paar Artikel zu dem Thema:
    [www.elektroniknet.de]
    [www.eurotransport.de]

    Oder auch immer interessant. Wer meldet wie viele Patente an?
    [www.statista.com]

  13. Re: Warum LIDAR?

    Autor: |=H 10.10.17 - 13:46

    Die großen Vorteile sind Reichweite und Auflösung.
    Insbesondere auf der Autobahn musst du mehr als 100 bis 150 Meter zuverlässig inkl. Distanzabschätzung überblicken. Daher werden bei adaptiven Tempomaten Radarsensoren verbaut. Die Reichweite ist einfach höher. Und für die reine Erkennung eines Objektes reichen die auch aus. Ein LIDAR kann dir aber eine genauere Kontur des Objektes liefern.

  14. Re: Warum LIDAR?

    Autor: Trollversteher 10.10.17 - 13:58

    Der Mensch besitzt aber ein sehr viel komplexeres Gehirn, als es derzeit selbst in turnhallengroßen Supercomputern möglich ist zu simulieren, Dazu kommt, dass der erwachsene Mensch jahrzente Zeit hatte, sein neuronales Netz zu trainieren, und es eine "Firmware" gibt, die über Millionen von Jahren Evolution optimiert wurde. Das Problem ist auch nicht, machine learning algorithmen zu entwickeln, sondern diese dann zu trainieren - worin die Deutschen Hersteller Tesla übrigens in *nichts* nachstehen, daher ist diese Argumentation wohl hinfällig.

  15. Re: Warum LIDAR?

    Autor: Trollversteher 10.10.17 - 14:05

    >Die Deutschen Autobauer setzen nicht auf Machine Learning! Ein Schild erkennen kann man auch indem man dem Auto eine Datenbank mitgibt in der alle Schilder gespeichert sind und es wird schlichtweg verglichen welchem es am meisten ähnelt.
    Das kann man maximal als Fake Machine Learning verkaufen. Echte Machine Learning Algorithmen lernen selbstständig fahren ohne dass der Mensch eingreifen muss.

    Äh wie bitte?!? Ich vermute mal anhand Deiner Aussagen, Du hast dich nicht im Geringsten mit der Thematik beschäftigt, aber fällst auf das zugegebenermassen gelungene Marketing (und die Mund-zu-Mund-Propaganda der fanboys) von Tesla herein. Tatsächlich sind die derzeitigen Systeme von Daimler und Audi dem Tesla System sogar überlegen. Und das sind "echte" KI Systeme, und keine if-then-else Pseudo-KI-Entscheidungsbäume. Und das mit der Schilder-Datenbank ist natürlich technisch totaler Quatsch, denn dafür würde man immer noch ein neuronales Netz benötigen, um die Schilder schnell genug identifizieren zu können.

    >Man fängt virtuell an und lässt die K.I. in einem Fahrsimulator so lange rumfahren bis sie keine merkwürdigen Unfälle mehr baut. Dazu kann man zB. eine Milliarde Autos gleichzeitig auf einem Supercomputer durch das weltweite Straßennetz fahren lassen und immer wieder mit Hindernissen bombardieren. Wenn keines mehr davon kollidiert, Unfälle baut und alle Verkehrsregeln beachtet werden kann man damit auf die Straße und mit einer möglichst großen Flotte genaus das gleich tun. Natürlich mit einem Fahrer der zur Not eingreifen kann. Genau das macht Tesla mit seinen Beta Tests. Es sitzen nur keine Ingenieure am Steuer sondern Privatpersonen.

    Exakt das machen "Die Deutschen" auch.

    >Die Flotte lehrt sich selbst. Die Deutschen spielen ja nicht mal automatisch Updates auf.. da lernt kein Fahrzeug von dem anderen. Die Software entwickelt sich nur wenn ein Ingenieur was daran schaubt und das ist extrem teuer und zeitaufwendig.

    Das stimmt doch gar nicht, wie kann man nur in einem solch überzeugten Tonfall so einen Unsinn von sich geben?

    >Tesla kann hingegen mit einem viel kleineren Team mehr erreichen wei ldie Ingenieure eben am Machine Learning Algorithmus pfeilen und nicht am Autopiloten.

    Genausowenig feilen die Deutschen Ingenieure am "Autopiloten" herum.


    >Ich stecke natürlich nicht in allen Forschungs und Entwicklungsabteilungen der Deutschen Autobauer drin. Mag sein dass man da insgeheim auch an einer "General Purpose A.I." arbeitet aber das muss mir erstmal einer beweisen.

    Ich würde sagen, Du steckst *überhaupt nicht* drin, und im übrigen ist auch die Tesla Autopiloten KI keine "general Purpose A.I." eine solche gibt es nicht mal auf Großrechner, auch wenn I.B.M. da mit Watson vielleicht eines Tages hin will.

  16. Re: Warum LIDAR?

    Autor: Trollversteher 10.10.17 - 14:06

    Und genau DAS machen alle Anderen auch. Ich verstehe nicht, wie man auf die Idee kommen kann, dass nur Tesla auf diese Idee gekommen wäre. Aber in Sachen Marketing war Tesla eben schon immer allen anderen vorraus...

  17. Re: Warum LIDAR?

    Autor: FreierLukas 10.10.17 - 14:30

    > Das Maschinenlernen hingegen hat sich nach seiner Theorie – eher im Stillen – kontinuierlich weiterentwickelt. Vielleicht werden wir also nie ein uns ebenbürtiges, digitales Gegenüber finden. Zumindest für ein paar richtig gut funktionierende Maschinen wird es aber reichen.

    Irgendwie ist der Artikel nicht so ganz schlüssig. Machine Learning ist genau das, eine Maschine die selbst lernt besser als wir zu sein. Hier geht es nicht um ebenbürtige Maschinen sondern selbstfahrende Autos die um ein vielfaches besser fahren als der Mensch es je könnte. Wenn die Maschine keine Unfälle mehr baut dann spielt Haftung auch keine Rolle mehr.

    Was Autohersteller behaupten und was sie letztendlich tun sind zwei unterschiedliche Dinge. Auch ist Machine Learning nicht gleich Machine Learning. Es gibt mehrere Indizien dafür dass sie es verkehrt machen.

    Indiz 1: Ein Fahrzeug dass sich das Fahren selbst beigebracht hat fährt nicht wie ein Mensch. Wenn es wie ein Mensch fährt dann hat es ein Mensch einprogrammiert - kein Machine Learning

    Indiz 2: Die Komplexizität steigt mit der Masse an Sensoren an weshalb man so wenig und so simple Sensoren wie möglich einsetzen sollte wenn man ernsthaft and Machine Learning arbeitet. Hat man es mal geschafft und DEN Algorithmus gefunden kann man darauf aufbauen und mehr hinzufügen.

    Indiz 3: LIDAR. Ja, wer LIDAR einsetzt outet sich in meinen Augen automatisch als jemand der nicht wirklich auf Machine Learning setzen will. Man versucht den Weg über Big Data weil das System scheitert mit den Daten die dem Menschen ausreichen zurechtzukommen. Das heißt das System wird nicht cleverer als der Mensch sondern ihm stehen nur mehr Daten zur Verfügung. Das ist ungefähr der Unterschied zwischen jemandem der mit einem Messer und Stück Holz eie Segelschiff schnitzt während ein anderer es mit nem 3D Drucker druckt. Wer ist nun der echte Künstler dem man ein Kunstprojekt anvertraut?



    2 mal bearbeitet, zuletzt am 10.10.17 14:31 durch FreierLukas.

  18. Re: Warum LIDAR?

    Autor: |=H 10.10.17 - 14:36

    Der Vorteil der KI-Systeme ist, dass sie eben mit Big Data umgehen können und schneller reagieren können und dies auf Basis von mehr und besseren Informationen.
    Und kein KI System der Welt kann alle Unfälle verhindern. Das würde ggf. in einem U-Bahnsystem funktionieren, in dem dann aber auch keine Menschen befördert werden.
    Daher bleibt die Haftungsfrage immer bestehen.

  19. Re: Warum LIDAR?

    Autor: Anonymer Nutzer 10.10.17 - 14:36

    > Machine Learning ist
    > genau das, eine Maschine die selbst lernt besser als wir zu sein.

    Nein, wo hast Du denn das mit dem "besser als wir" her?

    > Wenn die Maschine
    > keine Unfälle mehr baut dann spielt Haftung auch keine Rolle mehr.

    Es ist völlig unmöglich, dass Maschinen keine Unfälle mehr bauen. Es sei denn, es werden Zeitreisen oder zuverlässige Weissagungen erfunden.

    Der Rest von Deinem Geschreibsel ist unlesbarer Quatsch, der aus falschen Annahmen und Voraussetzungen nochmals falsche Schlüsse zieht, wobei am Ende dann auch wieder nichts Richtiges rauskommt.

  20. Re: Warum LIDAR?

    Autor: Trollversteher 10.10.17 - 14:42

    >Indiz 1: Ein Fahrzeug dass sich das Fahren selbst beigebracht hat fährt nicht wie ein Mensch. Wenn es wie ein Mensch fährt dann hat es ein Mensch einprogrammiert - kein Machine Learning

    Naja, kein Fahrzeug bringt "sich selbst" etwas bei. Neuronale KIs werden immer noch von Menschen trainiert, die Kriterien für ein korrekt erlerntes Verhalten stammen von Menschen, daher denke ich nicht, dass man nach diesem Kriterium programmierte von selbstlernenden KIs unterscheiden kann...

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