Der Begriff „automatische Verfeinerung“ bezeichnet softwaregestützte Prozesse, bei denen Rohdaten, Eingaben oder Modelle durch algorithmische Methoden automatisch präzisiert, ergänzt oder verbessert werden, ohne manuelles Eingreifen. Ziel der automatischen Verfeinerung ist es, die Genauigkeit, Relevanz oder Qualität von Informationen oder Ergebnissen zu erhöhen. Dieses Prinzip kommt in zahlreichen Bereichen zum Einsatz, z. B. bei der Datenverarbeitung, in der künstlichen Intelligenz, bei Suchfunktionen oder in der grafischen Modellierung.
In der numerischen Simulation - insbesondere in der Finite-Elemente-Methode (FEM) oder der numerischen Strömungsmechanik (CFD) - bezieht sich „automatische Verfeinerung“ auf einen Prozess, bei dem das Berechnungsnetz (Mesh) oder -modell selbstständig in bestimmten Bereichen verfeinert wird, um die Genauigkeit der Simulation zu steigern. Dies geschieht typischerweise dort, wo komplexe Geometrien vorliegen oder starke Gradienten in den Ergebnissen auftreten, z. B. bei Spannungsspitzen, Strömungsabrissen oder Materialübergängen.
Datenbereinigung: Automatische Erkennung und Korrektur von Fehlern oder Inkonsistenzen in Datensätzen (z. B. Dubletten, fehlende Werte, Formatfehler).
Suchergebnisverfeinerung: Dynamische Anpassung und Eingrenzung von Suchergebnissen auf Basis von Benutzerverhalten, Kontext oder zusätzlichen Filterkriterien.
Modellverfeinerung in KI/ML: Automatische Verbesserung von Machine-Learning-Modellen durch kontinuierliches Training mit neuen Daten oder durch Hyperparameter-Optimierung.
3D-Modellverfeinerung (Mesh Refinement): Automatisierte Erhöhung der Detailgenauigkeit von 3D-Modellen in CAD- oder Simulationssystemen.
Texterkennung und Korrektur (OCR): Automatisierte Verfeinerung von durch Texterkennungssoftware erzeugtem Output, z. B. durch Rechtschreibkorrektur oder Layoutanpassung.
Bildverarbeitung: Automatische Optimierung von Bildqualität, Kontrast, Schärfe oder Rauschentfernung mittels KI-basierter Algorithmen.
Autovervollständigung und Kontextanpassung: Verfeinerung von Nutzereingaben z. B. bei Suchmaschinen oder Texteditoren durch prädiktive Systeme.
Fehlerindikator-Berechnung: Ermittlung von Bereichen mit hohen numerischen Fehlern oder Gradienten zur gezielten Netzverfeinerung.
Adaptive Netzverfeinerung: Automatische Unterteilung von Elementen in Bereichen mit kritischen Ergebnissen oder physikalischen Diskontinuitäten.
Hierarchische Verfeinerung: Mehrstufige, strukturierte Verfeinerung eines Netzes bei gleichzeitiger Beibehaltung der ursprünglichen Topologie.
Lastadaptive Verfeinerung: Netzverfeinerung in Abhängigkeit der berechneten Spannungen, Dehnungen oder Materialbeanspruchungen.
Geometriebasierte Verfeinerung: Automatische Erkennung und Verfeinerung an filigranen oder komplexen Geometrieelementen wie Kanten, Ecken oder Bohrungen.
Konvergenzanalyse: Iterative Überprüfung der Simulationsergebnisse zur Sicherstellung einer ausreichenden numerischen Genauigkeit nach jeder Verfeinerungsstufe.
Ein Data-Warehouse-System erkennt doppelte Datensätze automatisch und bereinigt diese regelmäßig, um konsistente Auswertungen zu ermöglichen.
Eine Unternehmenssuchmaschine schlägt beim Eintippen eines Begriffs passende Kategorien und verwandte Begriffe vor und priorisiert relevante Ergebnisse.
Ein CAD-System verfeinert automatisch die Netzdichte eines 3D-Modells, um die Genauigkeit physikalischer Simulationen zu erhöhen.
Eine KI-gestützte Texterkennungssoftware korrigiert fehlerhafte Zeichenerkennung automatisch anhand linguistischer Modelle.
Eine Bildverarbeitungssoftware reduziert Rauschen in medizinischen Bildern, ohne dass der Nutzer manuell eingreifen muss.
Lokale Netzverfeinerung an Spannungskonzentrationen in einem Bauteil zur präziseren Darstellung der mechanischen Belastung.
Adaptive Verfeinerung des Strömungsnetzes in Bereichen mit starken Geschwindigkeitsgradienten (z. B. Wirbelzonen).
Hierarchische Octree-Verfeinerung zur effizienten Darstellung von Volumendaten in der medizinischen Bildverarbeitung oder der Strömungssimulation.
Automatische Verfeinerung an Kontaktstellen zwischen zwei Bauteilen zur realistischeren Abbildung der Kontaktkräfte.
Lastadaptive Netzanpassung in der nichtlinearen Strukturanalyse von Verbundmaterialien unter dynamischer Belastung.
Geometriebasierte Verfeinerung an scharfen Kanten, Ecken oder kleinen Bohrungen zur exakten geometrischen Abbildung in der FEM-Simulation.
