Bad Mergentheim

Duale Hochschule, Campus Bad Mergentheim Professor für „Angewandte Informatik“ erklärt Forschung und Schwarmrobotik / „Popup Labor“ vor Ort

Von künstlicher Intelligenz profitieren

Archivartikel

Wenn es um Zukunftsforschung geht, fällt oft der Begriff „Silicon Valley“ (Kalifornien/USA). Jetzt gibt es auch im Lieblichen Taubertal eine „Zukunftsschmiede“.

Bad Mergentheim. Der Campus Bad Mergentheim der Dualen Hochschule Baden-Württemberg (DHBW) hat vor einigen Jahren begonnen sich im Rahmen des Studiengangs „Angewandte Informatik“ mit dem Thema „Schwarmrobotik“, als Teilgebiet der Künstlichen Intelligenz, zu befassen. Seit diesem Januar lehrt und forscht Dr. Carsten Müller als Professor für „Angewandte Informatik“ und Experte für Künstliche Intelligenz, in Sachen Schwarmrobotik und virtuelle digitale Assistenten.

Für viele Menschen ist das Stichwort KI (Künstliche Intelligenz) etwas Unheimliches. Man kann es sich nicht richtig erklären, es ranken sich Mythen um dieses Thema und wie so oft, wenn man sich etwas nur bruchstückhaft vorstellen kann, haben einige Menschen auch Angst davor.

Das Thema KI ist auch ein sehr weites Feld, ein unbekanntes und unerforschtes Gebiet für viele. Professor Carsten Müller vom DHBW-Campus hat eine Definition gefunden, die für ihn den gesamten Komplex umfasst: „KI sind IT-gestützte Systeme, welche Situationen klassifizieren und, basierend auf Algorithmen, situativ-intelligent handeln können.“

Die rationale Klassifizierung von Situationen wünschte sich schon der Philosoph Gottfried Wilhelm Leibniz (1646-1716). Er träumte von einer Maschine, die Menschen helfen würde, ihre Aussagen mithilfe von logischen Schlüssen auf Richtigkeit zu prüfen. Er wollte uns damit leidige Diskussionen ersparen, die schlicht auf falschen Tatsachen oder Annahmen beruhen. Nachdem diese Aussagen also klassifiziert und verifiziert wurden, wird mit Hilfe von Algorithmen (eindeutige Handlungsvorschriften zur Lösung eines Problems oder einer Klasse von Problemen) dann bestimmt, was als Lösung zu tun ist.

Die ganz große Herausforderung dabei ist, dass dies situativ und intelligent erfolgen soll, also nicht einem vorher festgelegten Muster zu folgen hat. Wie erfolgreich die KI damit mittlerweile ist, wurde 2016 deutlich. Das GO-Spiel stammt aus dem antiken China und wird als das komplizierteste Spiel der Welt betrachtet. Man war überzeugt, dass es noch viele Jahre dauern würde, bis KI den besten Spieler der Welt schlagen würde. Und doch passierte genau das.

Prof. Müller: „Der Durchbruch an sich war nicht der Sieg, sondern der Umstand, dass die KI mitunter Züge machte, die in dem Moment nicht optimal waren, aber KI so zum Sieg kam. Die KI hatte sich das selbst beigebracht und handelte nicht nach vorgegebenen Spielzügen. Ihr waren lediglich die Regeln des Spiels beigebracht worden, den Rest setzte sie ohne Vorgaben um.“ Diese Intelligenz in die Praxis umzusetzen ist das Ziel, das in Bad Mergentheim auf beeindruckende Weise verfolgt wird.

Förderung für KI-Lab in Kurstadt

Auch das Wirtschaftsministerium weiß um die Wichtigkeit von Künstlicher Intelligenz für eine erfolgreiche Zukunft und hat erkannt, dass hier im Taubertal hervorragende Arbeit geleistet wird. Die Duale Hochschule Baden-Württemberg (DHBW) Mosbach ist eines von 19 geförderten KI-Labs in Baden-Württemberg. „Mit diesem Ansatz, ein Netzwerk physischer KI-Labore im ganzen Land zu schaffen, sind wir bundesweit Vorreiter“, so Wirtschaftsministerin Dr. Nicole Hoffmeister-Kraut. Mit den KI-Labs soll der Einsatz von künstlicher Intelligenz landesweit gefördert werden, um insbesondere kleinen und mittelständischen Unternehmen eine Anlaufstelle und einen ersten Zugang zu diesem Themenbereich zu ermöglichen.

Das Regionallabor am DHBW-Campus Bad Mergentheim forciert die passive KI-Nutzung basierend auf dem Ansatz „KI-as-a-Service“. Anstatt künstliche Intelligenz selbst zu entwickeln, sollen Unternehmen auf fertige Algorithmen, Applikationen oder komplette KI-Lösungen zurückgreifen. Prof. Müller: „Dazu wird eine modulare KI-Architektur, bestehend aus Hard- und Softwarekonfigurationen und Algorithmen, entwickelt. Diese kann flexibel an die Abläufe im Unternehmen, zum Beispiel in der Logistik, angepasst (oder konfiguriert) werden, so dass dieses Abläufe durch KI verbessert (oder optimiert) werden“.

Projektleiter Prof. Dr. Seon-Su Kim sieht darin eine große Chance für Unternehmen der Region: „Ich freue mich sehr über den Zuschlag. Wir fokussieren uns auf virtuelle Assistenzsystem im B2B-Bereich und haben dabei insbesondere die kleinen und mittleren Unternehmen in den Kreisen Hohenlohe, Neckar-Odenwald und Main-Tauber im Fokus.“ Schwerpunkte sind die Beratung, Schulung, Erstellung und Integration von KI in Marketing, Vertrieb und Service.

Zukünftig steht klein- und mittelständischen Unternehmen ein „Kompetenzzentrum für schwarmbasierte Logistik“ zur Verfügung, in dem Prozesse simuliert und Handlungsempfehlungen für die Verbesserungen durch Robotik und Drohnen erarbeitet werden. Hierzu wird ein realitätsnahes Modell eines Logistikzentrums realisiert, das mithilfe von Künstlicher Intelligenz automatisiert wird. Dabei werden Roboter und Drohnen eingesetzt, um Mitarbeiter von Routineaufgaben zu entlasten. Die Roboter und Drohnen sind organisiert als Schwarm, dieses Verhalten ist aus der Natur bekannt. Beispielsweise agieren Ameisen im Schwarm als so genannter Superorganismus.

Studierende des Studiengangs „Angewandte Informatik“ wenden von der Natur inspirierte Algorithmen im Rahmen der kooperativen Forschung auf praktische Aufgabenstellungen der Logistik in Unternehmen an. Beispielsweise sind die Schwarmroboter mit Sensorik ausgestattet, die die Umgebung erfassen.

Diese Informationen werden durch Algorithmen verarbeitet und in Schwarmverhalten übersetzt. Die Roboter lernen durch Feedback anderer Roboter, reflektieren ihr Verhalten und verbessern sich dadurch selbst.

Wesentlich am KI-Lab beteiligt ist Professor Müller. Er verantwortet im Rahmen des Projekts die strategische Weiterentwicklung und Realisierung dieser modularen KI-Plattform. Müller sieht in der praktischen Nutzung der KI ein hohes Potenzial: „Im Rahmen der kooperativen Forschung entsteht ein leistungsfähiges Baukastensystem für kleine und mittlere Unternehmen. So bringen wir KI direkt zu den Anwendern“.

Schon 2018 bewies sein Student Nikolai Steur mit seiner prämierten Arbeit über die viralen hämorrhagischen Fieber „Ebola“ und „Lassafieber“ wie hilfreich KI bei vielen Problemen sein kann. Er konzipierte und implementierte in seiner Studienarbeit eine leistungsfähige Software-Architektur, um Viren auf elektronenmikroskopischen Aufnahmen automatisch zu klassifizieren unter Verwendung von Elektronenmikroskopie.

Popup-Labor im Landkreis

Ein Highlight im Jahr 2020 stellt für die DHBW und, so Prof. Müller, „hoffentlich auch die heimische Wirtschaft“ das „Popup-Labor“ dar.

Vom 5. bis 14. Februar lädt es in Bad Mergentheim und Tauberbischofsheim unter dem Motto „Digital im Tauber-Valley“ zu Vorträgen und Workshops ein.

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