TU Darmstadt startet KI-Supercomputer

13.03.2019

TU Darmstadt startet KI-Supercomputer

Stärkung der Forschung im Maschinellen Lernen und Künstlicher Intelligenz

Der Fachbereich Informatik der TU Darmstadt stärkt seine Spitzenforschung im Maschinellen Lernen und in der Künstlichen Intelligenz (KI): Die Wissenschaftler haben einen Supercomputer der Reihe NVIDIA DGX-2 in Betrieb genommen. Entwickler und KI-Forscher beschreiben das Gerät als derzeit leistungsfähigste Rechenmaschine für moderne KI-Verfahren auf dem Markt.

Der neue Supercomputeraus der Reihe NVIDIA DGX-2. Bild: Fabian Herrlich – © Fabian Herrlich
Der neue Supercomputer aus der Reihe NVIDIA DGX-2. Bild: Fabian Herrlich

Selbstfahrende Autos, medizinische Diagnosesysteme, intelligente Fertigungsroboter und Sprachassistenten versprechen eine fortschreitende Automatisierung von kognitiv anspruchsvollen Aufgaben, die bisher nur Menschen bewältigen konnten. Heutzutage wird den Maschinen die Fähigkeit zu lernen einprogrammiert. Mit Hilfe dieses Maschinellen Lernens können Maschinen aus sehr vielen Beispielsituationen Muster erlernen und auf neue, ähnliche Situationen übertragen. Die aktuell größten KI-Erfolge basieren auf tiefem Lernen (engl. Deep Learning) mittels künstlicher Neuronaler Netze, die in einigen Eigenschaften dem menschlichen Gehirn ähnlich sind: Eine große Zahl an Schichten künstlicher Neuronen verarbeitet eine große Menge an Daten.

Diese Unterform des Maschinellen Lernens funktioniert besonders gut in der Kombination mit auf Deep Learning optimierten Rechenmaschinen wie der NVIDIA DGX-2. Die Architektur der DGX-2 führt zu einer Leistung von zwei PetaFLOPS und erlaubt damit die Beschleunigung neuer Typen von tiefen Netzwerken, die sich bislang nicht trainieren ließen. Damit sind die Komplexität und Größe von Neuronaler Netze nicht mehr durch die Grenzen herkömmlicher Architekturen eingeschränkt.

„Einzigartige Infrastruktur für die Forschung zu systemischer KI“

An der TU Darmstadt sollen mithilfe der neuen Hardware wesentliche Forschungsarbeiten vertieft werden – beispielsweise das tiefe Verständnis von Bildern und Texten, die Entwicklung von Robotern, die lernen, Menschen in Alltagssituationen zu unterstützen, die Analyse von hyperspektralen Bildern zur Erkennung und Simulation von Pflanzenkrankheiten, das Erlernen von menschliche Moralvorstellungen durch Maschinen oder die Entwicklung von tiefen Netzwerken, die wissen, wenn sie etwas nicht wissen.

Prof. Dr. Kristian Kersting, Leiter des Fachgebiets Maschinelles Lernen und Initiator des KI-Verbundes „AI•DA“ der TU Darmstadt, freut sich: „Mit der Erweiterung unserer KI-Infrastruktur festigen wir die Führungsrolle der TU Darmstadt in der deutschen Grundlagenforschung zum Maschinellen Lernen und der KI und schaffen eine einzigartige Infrastruktur für die Forschung zur systemischen KI.“

An der TU Darmstadt wird ein systemischer KI-Ansatz verfolgt, denn die nächste Generation von KI-Programmen und Robotern muss sich auf neue Situationen und Aufgaben selbständig einstellen können. Sie müssen gleichzeitig lernen, denken, sehen, planen und sprechen – also Menschen auch verstehen und sich auf sie einstellen können. Diese nächste KI-Generation erfasst das funktionierende Zusammenwirken einzelner KI-Bausteine in ihrer Gesamtheit mathematisch und algorithmisch. Logik, Wissen, Programmiersprachen, Methoden zum Denken, Planen und Handeln unter Unsicherheiten und das Maschinelle Lernen verschmelzen. Dazu kooperiert die KI an der TU Darmstadt mit anderen Disziplinen der Informatik (zum Beispiel Datenmanagement, Visual Computing, Software Engineering, verteilte und eingebettete Systemen und Cybersicherheit) und den Kognitionswissenschaften.

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