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Prof. Ayoub Al-Hamadi forscht auf dem Fachgebiet Neuro-Informationstechnik, welches am Schnittpunkt der Forschungsgebiete multisensorielle Informationsgewinnung und -verarbeitung und Mensch-Maschine-Interaktion sowie Informationswahrnehmung angesiedelt ist. Das umfasst zunächst den Einsatz moderner Methoden der Informationstechnik für signal-, bild- und videobasierte industrielle und medizinische Anwendungen. Neben der Erforschung von lernenden Algorithmen und Interaktionstechniken für bestimmte Gebiete besteht der Anspruch darin, möglichst vielfältig einsetzbare Techniken in Bedarfsfeldern, wie Medizin, Sicherheit und Mobilität und Automotive sowie Produktion, zu entwickeln.