Stärkung der KI-Grundlagenforschung

DFKI gründet Labor an der TU Darmstadt

09.06.2022

Das Deutsche Forschungszentrum für Künstliche Intelligenz (DFKI) baut die KI-Grundlagenforschung mit einem Labor an der TU Darmstadt aus. Die Schwerpunkte liegen in der Systemischen KI, der Kombination verschiedener KI-Bausteine zu komplexen, umfassenden KI-Systemen.

Experten für Künstliche Intelligenz: Professor Carsten Binnig, Professor Jan Peters und Professor Kristian Kersting (von links).

„Die Einbindung in das Netzwerk des DFKI stärkt Forschung und Anwendung Künstlicher Intelligenz in ganz Hessen“, erklärt Hessens Wissenschaftsministerin Angela Dorn. „Insbesondere wird die enge Kooperation mit dem vom Land geförderten Hessischen Zentrum für Künstliche Intelligenz (hessian.AI), an dem 13 hessische Hochschulen aller Hochschultypen beteiligt sind, als Katalysator wirken. Ich glaube, dass alle Beteiligten von dieser neuen Einrichtung nachhaltig profitieren werden, die Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler sowie die Studierenden der TU Darmstadt und der anderen an hessian.ai beteiligten Hochschulen, aber auch Wirtschaft und Gesellschaft. Denn das DFKI kooperiert mit einer großen Anzahl nationaler und internationaler Unternehmen und stärkt so den Transfer wissenschaftlicher Erkenntnisse.“

Das Land Hessen will den Aufbau des neuen DFKI-Labors mit sechs Millionen Euro für die nächsten drei Jahre fördern. Ein entsprechender Letter of Intent wurde Ende 2021 unterzeichnet; die erste Tranche von zwei Millionen Euro wurde jetzt bewilligt.

Die Einrichtung eines Labors des Deutschen Forschungszentrums für Künstliche Intelligenz an der TU Darmstadt ist ein Meilenstein in der Etablierung des Darmstädter KI-Ökosystems, über den ich mich sehr freue. Mit dem DFKI gewinnen wir eine weitere exzellente außeruniversitäre Forschungseinrichtung als bedeutenden Partner, um das umfassende Netzwerk an der TU Darmstadt weiter auszubauen. Ich bin überzeugt, dass wir mit der ausgewiesenen Expertise der beteiligten Kolleginnen und Kollegen die Grundlagenforschung im DFKI weiter intensivieren können.

Professorin Dr. Tanja Brühl, Präsidentin der TU Darmstadt

Professor Dr. Antonio Krüger, technisch-wissenschaftlicher Geschäftsführer und Vorsitzender der Geschäftsführung des DFKI, sagt: „Mit dem Labor in Darmstadt stärken wir gezielt die Grundlagenforschung im Bereich des maschinellen Lernens. Wir gewinnen international höchst renommierte Kolleginnen und Kollegen mit einem hervorragend vernetzen Umfeld hinzu, deren systemischer Ansatz perfekt zur ganzheitlichen KI-Philosophie des DFKI passt. Wir freuen uns auf die neuen Impulse für unsere Gesellschafter und Partner, für die akademischen Aktivitäten sowie mittelfristig auch für den Transfer zwischen Grundlagenforschung und Anwendung in Wirtschaft und Gesellschaft. In Synergie mit den anderen DFKI-Forschungsbereichen möchten wir die Dritte Welle der KI, auf Basis wissenschaftlicher Exzellenz, aus Deutschland und Europa heraus maßgeblich mitgestalten.“

Drei neue Forschungsbereiche an der TU

Das DFKI etabliert mit dem Labor Darmstadt drei neue Forschungsebereiche: Die Leiter der drei Bereiche sind Professoren am Fachbereich Informatik der TU und ausgewiesene Experten für Künstliche Intelligenz sowie Gründungsmitglieder von hessian.AI, dem Hessischen Zentrum für Künstliche Intelligenz.

Um „Systemische KI für lernende Roboter“ (SAIROL, Systems AI for Robot Learning) geht es im Forschungsbereich von Professor Jan Peters, der auch das DFKI Labor Darmstadt leitet. Die SAIROL-Forschenden werden sich allen Fragen rund um das maschinelle Lernen widmen und dabei auf die Expertise von Peters‘ Fachgebiet an der TU zurückgreifen.

Professor Dr. Jan Peters, Leiter des Fachgebiets Intelligente Autonome Systeme an der TU:
„Das DFKI-Labor Darmstadt wird die Grundlagenforschung im DFKI stärken.
Mein Forschungsbereich, das SAIROL-Labor, fokussiert auf Grundlagenforschung zum maschinellen Lernen für intelligente autonome Robotersysteme. Hierzu zählen die Entwicklung von Methoden zum “Systems AI” für das Roboterlernen, durch die Roboter neue motorische Fertigkeiten und Problemlösungsstrategien aus der Interaktion mit ihrer Umwelt und menschlichen Lehrern entwickeln."

Unter Leitung von Professor Kristian Kersting erarbeitet die Gruppe „Grundlagen der Systemischen KI“ (SAINT, Systems Artificial Intelligence) die algorithmischen und programmatischen Grundlagen für eine systemische KI. Diese betrachtet, versteht und nutzt das Zusammenspiel einzelner KI-Algorithmen als Bausteine für ein komplettes, komplexes KI-System auf mathematisch und rechnerisch fundierte Weise.

Professor Dr. Kristian Kersting, Leiter des Fachgebiets Künstliche Intelligenz und Maschinelles Lernen an der TU:
„Im Zentrum der Arbeiten meines Forschungsbereichs steht die Frage, wie verschiedene KI-Bausteine synergetisch zusammengebracht werden können: Low-Level-Wahrnehmung und High-Level-Reasoning, die typischerweise mit unterschiedlichen Ansätzen behandelt werden. Während die Low-Level-Wahrnehmung, zum Beispiel das Erkennen eines Straßenschilds, mittlerweile mit Deep Learning sehr gut bewältigt werden kann, wird High-Level-Reasoning, etwa die Schlussfolgerung, dass ein Straßenschild mit 120 km/h in einem kleinen Dorf keinen Sinn macht, durch die Verwendung logischer und probabilistischer Repräsentationen erfasst. Um die große Herausforderung zu meistern, entwickeln wir die algorithmischen Grundlagen für eine „Systemische KI“, bei der Interaktionen einzelner KI-Bausteine (Algorithmen) erfasst, verstanden und genutzt werden, um ein einziges, komplexes KI-System zu beschreiben. Das Ökosystem aus TU Darmstadt, Hessian.AI und DFKI bildet einen einzigartigen Nährboden, um dieses Ziel zu erreichen."

Der Forschungsbereich „Systemische KI für Entscheidungsunterstützung“ (SAIDE, Systems AI for Decision Support) steht unter Leitung von Professor Carsten Binnig. Die SAIDE-Gruppe arbeitet an der nächsten Generation von intelligenten Unternehmensinformationssystemen, die Benutzerinnen und Benutzer mit viel umfangreicheren KI-fähigen Funktionen als bisher unterstützt. Hierbei spielt die Automatisierung der Entscheidungsfindung durch Methoden der Systemischen KI eine zentrale Rolle.

Professor Dr. Carsten Binnig, Leiter des Fachgebiets Datenmanagement an der TU:
„Die datengetriebene Entscheidungsfindung erfordert heute den manuellen Entwurf komplexer Datentransformations- und Analysepipelines, was nicht nur eine sehr zeitintensive Aufgabe ist, sondern auch qualifizierte IT-Experten erfordert, die eine knappe Ressource darstellen. Mit der Forschungsgruppe „Systems AI for Decision Support“ konzentrieren wir uns auf die Grundlagen, wie wir das Design solcher Pipelines durch die Entwicklung neuer Systems-AI-Methoden automatisieren können. Insgesamt wird dies nicht nur eine schnellere Entscheidungsfindung ermöglichen, sondern auch dazu beitragen, die datengestützte Entscheidungsfindung zu demokratisieren, da Nicht-IT-Experten direkt Erkenntnisse aus den Daten gewinnen können, ohne dass IT-Experten überhaupt erst hinzugezogen werden müssen."