Künstliche Intelligenz (KI) soll den Alltag erleichtern. Auch im Ingenieurswesen gibt es Potenziale für ihren Einsatz, etwa in smarten Fabriken oder autonomen Fahrzeugen. Bislang fehlen allerdings Verfahren, die das Verhalten der Systeme planbar und ihre Entscheidungen nachvollziehbar machen. Abhilfe schaffen soll das „Kompetenzzentrum für KI-Engineering“ (CC-KING) unter Federführung des Fraunhofer IOSB mit Beteiligung des KIT und des FZI.
Entwickler wissen im klassischen Engineering schon in der Entwurfsphase, wie sich die einzelnen Komponenten und das Gesamtsystem später einmal verhalten werden.
Systeme, in denen Künstliche Intelligenz (KI) oder maschinelles Lernen (ML) zum Einsatz kommen, sind nicht so vorhersehbar. Sie entwickeln sich datengetrieben während ihrer Laufzeit weiter und entfalten erst im Betrieb ihre finale Funktionalität.
Für die sichere Beherrschung von Ausnahmesituationen ist dies eine große Herausforderung. Auch ist der wirtschaftliche Nutzen vorab kaum bezifferbar. Ohne die Kalkulierbarkeit des klassischen Engineerings ist der Einsatz intelligenter Systeme für Unternehmen deshalb schwierig.
Das „Kompetenzzentrum für KI-Engineering“ (CC-KING) vereint die informationstechnische und ingenieurwissenschaftliche Kompetenz des Standorts Karlsruhe, um den KI-Einsatz in der Praxis entscheidend zu erleichtern: Das Fraunhofer-Institut für Optronik, Systemtechnik und Bildauswertung IOSB, das FZI Forschungszentrum Informatik und das KIT forschen in engem Kontakt mit Unternehmen an grundlegenden Fragen, praxistauglichen Methoden und konkreten Anwendungsproblemen.
Grundsätzliche methodische Fragestellungen
Die (Un-)Vorhersehbarkeit des Verhaltens lernender Systeme ist ein zentrales Thema des KI-Engineering. „KI-Engineering hat zum Ziel, KI und ML ingenieursmäßig nutzbar zu machen, vergleichbar dem klassischen Engineering. Es handelt sich dabei um eine ganz junge Disziplin, die die Brücke schlägt zwischen KI-Grundlagenforschung und Ingenieurswissenschaften“, sagt Prof. Jürgen Beyerer, wissenschaftlicher Direktor des Kompetenzzentrums, Institutsleiter des Fraunhofer IOSB und Professor am KIT.
Im Fokus der Forscher: Vorhersehbarkeit und Sicherheit KI-basierter Systeme sowie Erklärbarkeit von Entscheidungen oder die Einbindung von Vor- und Expertenwissen in datengetriebene Ansätze. Man wolle ein Standard-Vorgehensmodell für KI-Engineering entwickeln, das KI-Technologien auch für große und heterogene Teams zielsicher einsetzbar macht.
Karlsruhe verfüge außerdem mit dem Testfeld Autonomes Fahren Baden-Württemberg und der gerade entstehenden Karlsruher Forschungsfabrik die passenden Real-Labore für die Anwendungsfelder Mobilität und industrielle Produktion, sagt Beyerer und fügt hinzu: „Unter diesen Bedingungen könnte KI-Engineering zum Alleinstellungsmerkmal deutscher KI werden.“
CC-King soll Beratung bieten und Lernlabor für KMU sein
Die Forscher wollen mit CC-KING insbesondere kleinen und mittleren Unternehmen (KMU) die beherrschbare Nutzung von KI-Komponenten ermöglichen. „Auch hoch innovativen Mittelständlern mangelt es oft an KI-Kompetenz. Diese Lücke lässt sich schwer schließen, weil KI-Experten rar und zudem mit den typischen Anwendungsdomänen in der Regel nicht vertraut sind“, sagt Beyerer.
Deshalb biete CC-KING Unternehmen konkrete Unterstützung an: Firmen können unbürokratisch QuickChecks oder TransferChecks in Anspruch nehmen. Im Aufbau befinden sich außerdem eine Beratungsstelle sowie ein KI-Engineering-Lernlabor für die Schulung von Unternehmens-Mitarbeitern.
Interessenten können bereits jetzt Kontakt mit dem CC-KING-Koordinationsbüro aufzunehmen: kompetenzzentrum@ki-engineering.eu oder Tel.: 0721 6091 290. (wag)
Das Fraunhofer-Institut für Optronik, Systemtechnik und Bildauswertung IOSB
Fraunhoferstraße 1
76131 Karlsruhe
Tel.: +49 721 6091 0
E-Mail: ulrich.pontes@iosb.fraunhofer.de
Website: www.fraunhofer.de
FZI Forschungszentrum Informatik
Haid-und-Neu-Str. 10–14
76131 Karlsruhe
Tel: +49 721 9654-0
E-Mail: fzi@fzi.de
Website: www.fzi.de
Karlsruher Institut für Technologie
Kaiserstraße 12
76131 Karlsruhe
Tel.: +49 721 6080
E-Mail: info@kit.edu
Website: www.kit.edu
KI hat großen Einfluss auf 40 Prozent der deutschen Startups
