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Sommer der Künstlichen Intelligenz

Bundesforschungsministerin Karliczek erhielt Einblicke in Maschinelles Ler­nen

Mehrere Personen schauen sich eine Drohnenflugshow an © Oliver Schaper/TU Dortmund
Anhand eines Drohnenschwarms und fünf weiterer Projekte verschaffte sich Bundesforschungsministerin Anja Karliczek einen Eindruck über die Fortschritte der vom BMBF geförderten Projekte.

Anja Karliczek, Bundesministerin für Bildung und For­schung, besuchte am 9. Juli gemeinsam mit Journalistinnen und Journalisten das Kom­pe­tenz­zen­trum Maschinelles Ler­nen Rhein-Ruhr (ML2R). Die Ministerin nutzte die Gelegenheit, praktische Anwendungen der Künstlichen Intelligenz (KI) und des Maschinellen Lernens (ML) live zu erleben und selbst auszuprobieren: Sie begegnete Robotern, die KI und ML spielerisch begreifbar machen, entdeckte KI-Systeme, die gesprochene Sprache analysieren, Satellitenbilder verbessern und autonomes Fahren sicherer machen, über ihr summte ein Drohnenschwarm. Damit verschaffte sich die Ministerin Eindrücke von herausragenden Projekten, die im Rahmen des ML2R durch das Bundesministerium für Bildung und For­schung (BMBF) gefördert werden.

Es ist der Sommer der Künstlichen Intelligenz: Mit ihrer Schlüs­sel­technologie, dem Maschi­nellen Ler­nen, ist sie der wesentliche Treiber der aktuellen Digi­ta­lisierung unserer Wirtschaft und Gesell­schaft. Die deutsche KI-For­schung blüht auf und viele Unterneh­men erkennen die großen Chancen, die intelligente Technologien mit sich bringen. Nicht zuletzt hat das BMBF das Jahr 2019 zum „Wissenschaftsjahr Künstliche Intelligenz“ erklärt. Was wäre ein Sommer ohne das Reisen: Gestern reiste Bundes­forschungsministerin Anja Karliczek nach Dortmund und besuchte dort das Kom­pe­tenz­zen­trum Maschinelles Ler­nen Rhein-Ruhr (ML2R), um sich über aktuelle Projekte und die Zukunftspläne des Zentrums zu informieren. Das ML2R, angesiedelt in Bonn, Sankt Augustin und Dortmund, ist einer von vier bundesweiten Knoten­punkten für ML-Spitzenforschung, Nachwuchsförderung und Trans­fer, initiiert und geför­dert durch das BMBF.

Begrüßt wurde Anja Karliczek von den beiden Sprechern des ML2R, Prof. Katharina Morik und Prof. Stefan Wrobel, die das Kom­pe­tenz­zen­trum vorstellten. „Unser Ziel ist es, die For­schung zum Maschinellen Ler­nen aus NRW auf ein weltweit führendes Niveau zu bringen und Deutschland damit für die digitale Zukunft optimal aufzustellen“, sagte Prof. Morik von der TU Dortmund. Das ML2R verbindet grundlagen­orien­tierte mit anwendungsnaher For­schung und konzen­triert sich auf drei Forschungs­schwerpunkte: Maschinelles Ler­nen, das sich am Menschen orien­tiert, ML mit beschränk­ten Ressourcen und ML-Technologien, die komplexes Wissen einbinden können.

For­schung für die praktische Anwendung – Highlights aus dem ML2R

Wie diese For­schungs­schwer­punkte ihren Weg in wirtschafts- und gesellschaftsrelevante Anwendungen finden, zeigten die ML2R-Wissen­schaft­lerinnen und -Wissen­schaft­ler anhand von sechs konkreten Projekten. Den Auftakt machte die kleine Roboterdame „Roberta“, die demonstrierte, wie Anwendungen der Künstlichen Intelligenz funktio­nieren und ganz einfach selbst programmiert werden können. „Mit unserer ‚Roberta-Initiative‘ zeigen wir am Fraunhofer IAIS bereits seit über 15 Jahren, wie einfach es ist, Technik nicht nur zu nutzen, sondern selbst zu gestalten – schon mehr als 450.000 Kinder und Jugendliche haben wir mit ‚Roberta‘ für Technik begeistert und ans Program­mieren herangeführt“, betonte Prof. Wrobel, Leiter des Fraunhofer-Instituts für Intelli­gente Analyse- und Informationssysteme IAIS in Sankt Augustin und Professor an der Universität Bonn. „Im Kontext des ML2R zeigen wir, wie auch komplexe Themen wie KI und Maschinelles Ler­nen spielerisch begreifbar werden.“

Wie beim Maschinellen Ler­nen Energie gespart werden kann, erläuterten die Forscher vom ML2R-Standort Dortmund am Beispiel der Hardware „EQO“. KI-Systeme benötigen oft große Rechenanlagen, um schnell zu lernen – neueste Erkenntnisse ermöglichen sogar das Ler­nen auf „Quantencomputern“, um Probleme zu lösen, die für klassische Computer „zu schwer“ sind. Da Quantencomputer sehr viel Energie verbrauchen, hat das ML2R-Team einen neuartigen Ansatz entwickelt, der sich an der Funktionsweise von Quantencomputern orientiert und sich dazu evolutionäre Mechanismen der Natur zunutze macht. Die neue Hardware kommt mit einem Bruchteil der Energie aus, die von Quantencomputern oder klassischen Großrechnern benötigt wird.

Drei Frauen und zwei Männer stehen vor einer Versuchshalle und unterhalten sich © Oliver Schaper/TU Dortmund
Angeregter Austausch (v.l.): Prof. Stefan Wrobel (Fraunhofer IAIS/Uni Bonn), Bundesministerin Anja Karliczek, Prof. Michael ten Hompel (Fraunhofer IML/TU Dortmund), Prof. Ursula Gather (Rektorin der TU Dortmund) und Prof. Katharina Morik (TU Dortmund).

Auch die Erdwissenschaft profitiert vom Maschinellen Ler­nen, was gerade in Zeiten des Klimawandels besonders wichtig ist. Daten aus Satelliten können uns helfen, die Vegeta­tion unseres Planeten besser zu verstehen und dem weltweiten Nahrungsmangel ent­gegenzuwirken. „Allerdings kann eine Messung bereits durch einen bewölkten Himmel unbrauchbar werden“, so Prof. Morik. Deshalb haben die Forscher am ML2R neue Metho­den entwickelt, die lernen, wie sich die Vegetation verändert, und es so ermög­lichen, Wolken zu „durch­­leuch­ten“, die Satellitenbilder sonst unbrauchbar machen.

Wie der Transfer in wirtschaftliche Anwendungen gelingt, zeigte das ML2R-Team anhand mehrerer Projekte, die bei Unternehmen im praktischen Einsatz sind: Die ML2R-Experten des Standortes Sankt Augustin/Bonn stellten etwa semantische Sprachtechnologien vor, die Videobeiträge live untertiteln, audiovisuelle Medienarchive erschließen und Sprach­assis­tenten zum Leben erwecken. Auch um Si­cher­heit und Transparenz ging es beim Rund­gang der Ministerin – am Beispiel des autonomen Fahrens zeigten Wissen­schaft­ler des Fraunhofer IAIS, wie KI-basierte Objekterkennung sicherer gemacht werden kann. Den Schlusspunkt setzte eine Vorführung des Fraunhofer IML zum Einsatz von ML in der Logistik: Ein Drohnenschwarm stieg auf und löste anhand von biointelligenten Verhal­tens­weisen komplexe logistische Aufgaben.

Zum Ausklang bot sich der Ministerin sowie den mitreisenden Journalistinnen und Jour­na­listen die Gelegenheit zu vertiefenden Gesprächen mit den ML2R-Expertinnen und -Experten sowie zum Experimentieren und Ausprobieren der interaktiven Exponate.

Über das Kom­pe­tenz­zen­trum Maschinelles Ler­nen Rhein-Ruhr (ML2R)

Das Kom­pe­tenz­zen­trum ML2R betreibt ML-Spitzenforschung, fördert den wissenschaft­lichen Nachwuchs und stärkt den Technologietransfer in Unternehmen. Das ML2R wird als einer von vier bundesweiten Knotenpunkten zum Maschinellen Ler­nen durch das Bundesministerium für Bildung und For­schung (BMBF) gefördert. Beteiligt sind die Technische Universität Dortmund, die Universität Bonn, das Fraunhofer-Institut für Intelligente Analyse- und Informationssysteme IAIS in Sankt Augustin sowie das Fraunhofer-Institut für Materialfluss und Logistik IML in Dortmund. Sprecher des Zentrums sind Prof. Katharina Morik (TU Dortmund) und Prof. Stefan Wrobel (Fraunhofer IAIS/Universität Bonn).

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Der Campus der Technischen Universität Dortmund liegt in der Nähe des Autobahnkreuzes Dortmund West, wo die Sauerlandlinie A45 den Ruhrschnellweg B1/A40 kreuzt. Die Abfahrt Dortmund-Eichlinghofen auf der A45 führt zum Campus Süd, die Abfahrt Dortmund-Dorstfeld auf der A40 zum Campus-Nord. An beiden Ausfahrten ist die Universität ausgeschildert.

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