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Entwicklung qualitativer und quantitativer Methoden der Analyse von Gamma-Spektren unter Anwendung von Methoden der künstlichen Intelligenz

Die Abgabefrist für ein Angebot endet am 20. April 2020

Art und Umfang der Lieferung

Zur Bewältigung von radiologischen Notfällen unterhält das BMU ein radiologisches Lagezentrum des Bundes (RLZ). Das BfS ist Bestandteil des RLZ und liefert den für die Lagebwertung wichtigen Lagebericht. Dabei ist die sogenannte Messzentrale zuständig für die Zusammenführung von Messdaten der Bundes- und Ländermesssysteme, bestehend aus stationären, mobilen und Labor-Systemen. Aktuell betreibt das BfS spektroskopische Sonden, die zusätzlich zur Messung der Ortsdosisleistung (ODL) nuklidspezifische Information liefern. Verfügbar sind bereits Systeme auf LaBr3- bzw. auf CdZnTe (CZT)-Basis mit Energieauflösungen von ca. 2,5 bzw. 1,5 Prozent. Die Spektren werden aktuell sowohl mit Hilfe kommerzieller Analysewerkzeuge wie auch einer operationellen Spektrumauswerteumgebung automatisch analysiert, in die weitere Peak-basierende Verfahren wie auch die sogenannte Full-Spektrum-Methode integriert sind. Wegen der Vielzahl an Spektren, die von derzeit mehr als 50 stationären und ca. 20 mobilen Messsytemen im Stunden- bzw. 10 Minuten-Takt erzeugt werden, muss sowohl im Routinebetrieb wie auch bei einer möglichen Freisetzung von Radionukliden in die Umwelt eine Vorauswahl für eine Detailanalyse relevanter Spektren durch Experten getroffen werden. Um diese Experten künftig entlasten zu können, sollen Methoden der künstlichen Intelligenz zur Klassifizierung von Spektren konzipiert und entwickelt werden.

Aufgabenstellung

In den einzelnen Arbeitspaketen sind Programme zu realisieren. Um eine operationelle Nutzbarkeit der Software durch den Auftraggeber sicherzustellen sind alle Programme in modularer Form in ANSI-C zu entwickeln und gemäß DIN 66231 bzw. 66230 zu dokumentieren. Die Konzipierung und Implementierung der angewandten Methoden sind nachvollziehbar zu dokumentieren und für das BfS als Auftraggeber für die Weiterentwicklung nutzbar zu machen. Darüber hinaus sind simulierte Spektren zu erzeugen. Für die Erzeugung der simulierten Spektren ist eine Monte-Carlo-Anwendung unter Nutzung von Geant4, aufbauend auf einer bereits vom BfS genutzten Anwendung, zu implementieren. Die simulierten Spektren haben HPGe-, LaBr3- und CZT-Detektoren mit den entsprechenden Energieauflösungen und der detektorspezifischen Kristallvolumen-abhängigen Effizienz zu berücksichtigen. Folgende Arbeitspakete sind zu erfüllen:

  • AP 1: Aufarbeitung des relevanten Standes von Wissenschaft und Technik 
  • AP 2: Plausibilität von ODL-Daten 
  • AP 3: Voralarmkriterien 
  • AP 4: Energiekalibrierung von LaBr3-Spektren 
  • AP 5: Niederschlagserkennung von LaBr3-Spektren 
  • AP 6: Quantifizierung von Nukliden in Spektren 

Termine 

AP1: Zwischenbericht 3 Monate nach Beginn der Auftragserteilung  

  • Projektgespräch ca. 2 Wochen nach Übergabe des Zwischenberichts  

AP2: Zwischenbericht 7 Monate nach Beginn der Auftragserteilung  

  • Projektgespräch ca. 2 Wochen nach Übergabe des Zwischenberichts  

AP3: Zwischenbericht 11 Monate nach Beginn der Auftragserteilung  

  • Projektgespräch ca. 2 Wochen nach Übergabe des Zwischenberichts  

AP4: Zwischenbericht 18 Monate nach Beginn der Auftragserteilung  

  • Projektgespräch ca. 2 Wochen nach Übergabe des Zwischenberichts

AP5: Zwischenbericht 24 Monate nach Beginn der Auftragserteilung

  • Projektgespräch ca. 2 Wochen nach Übergabe des Zwischenberichts  

AP6: Zwischenbericht AP6 bzw. Entwurf Abschlussbericht 31 Monate nach Beginn der Auftragserteilung  

  • Projektgespräch ca. 2-4 Wochen nach Übergabe des Zwischenberichts/Entwurf Abschlussberichts  

 
Der Abschlussbericht ist 32 Monate nach Beginn der Auftragserteilung vorzulegen.

 

Angaben zur Zuschlagserteilung 

Zuschlagskriterium ist das Preis/Leistungsverhältnis, wobei die Kriterien und die Gewichtung in der Bewertungsmatrix (siehe Anlage) festgelegt sind. 

 

Weitere Informationen finden Sie hier.