Viele Schlüsseltechnologien wie zum Beispiel das Autonome Fahren befinden sich kurz vor dem Durchbruch. Noch stehen praktische Probleme im Weg. Mit dem Forschungsprojekt „Learning Chips Lab“ haben drei Professoren der FH Dortmund einen Weg gefunden, all diese Probleme zu lösen. Diesen Weg stellen sie aktuell auf der Hannover Messe vor.
Wenn einem autonom fahrenden Auto ein Motorrad entgegenkommt, muss das Auto mehrere Dinge tun:
- Erkennen, dass es ein Motorrad ist.
- Wissen, was das im Straßenverkehr bedeutet.
- Beurteilen, ob eine Reaktion nötig ist.
- Wenn ja: entscheiden, welche die beste Reaktion ist,
- und reagieren.
Und das alles permanent, innerhalb von Sekundenbruchteilen und auch, wenn außerdem weitere Autos, Radfahrer*innen und Menschen zu Fuß in der Nähe unterwegs sind. Möglich ist das dank neuster Entwicklungen der Künstlichen Intelligenz.
Einer der wichtigsten Aspekte dabei ist absolute Verlässlichkeit. Wenn also zwischendurch mal die Internetverbindung schwächelt und die Berechnungen in der Cloud hängenbleiben, während das Auto und alle anderen Fahrzeuge weiter durch die Gegend flitzen, wäre das schlecht.
Unabhängigkeit von der Cloud
Die bisherige Abhängigkeit von der Cloud ist eine entscheidende Schwäche beim Autonomen Fahren ebenso wie in vielen Bereichen der Industrie 4.0, der Energietechnik, der Biomedizin und der Mobilität insgesamt. Neben der unzuverlässigen Verbindung sind beim Cloud Computing auch der Datenschutz und der enorme Leistungshunger große Probleme.
Da setzt die Idee des Learning Chips Lab an. Mit den Möglichkeiten des Maschinellen Lernens entwickelt der Informationstechniker Prof. Dr. Hendrik Wöhrle Verfahren, mit deren Hilfe Computer riesige Datensätze selbstständig durchackern können, um zum Beispiel zu verstehen, was ein Motorrad ist, und es verlässlich in jeder Verkehrssituation zu identifizieren.
Diese Chips sind absolute Spezialisten
Zusammen mit dem Elektrotechniker Prof. Dr. Michael Karagounis, der unter anderem auch Chips für den Teilchenbeschleuniger des CERN konstruiert, entwirft er Computerchips, die auf solche Anwendungen hin optimiert sind – und die so leistungsstark und zugleich energiesparsam sind, dass sie beim Einsatz nicht auf die Cloud-Verbindungen angewiesen sind, wodurch sie die genannten Probleme einfach umgehen.
Der Informatiker Prof. Dr. Carsten Wolff vom FH-Institut IDiAL schließlich verleiht diesen Entwicklungen noch einen besonderen Twist: die neuartigen Chips müssen so programmiert werden können, dass sich Benutzer nicht mit der komplexen Technologie der Chips vertraut machen müssen.
Und das alles Open Source
Entgegen den Gewohnheiten der Branche, alle Details ihrer Errungenschaften geheim zu halten, um Nachahmungen zu vermeiden, haben sich die Forscher der FH Dortmund für größtmögliche Offenheit entschieden und veröffentlichen alle Ergebnisse des Forschungsprojekts als Open Source, betreut von Prof. Wolff. So können Wissenschaftler*innen auf der ganzen Welt die Ergebnisse aufgreifen und weiterentwickeln und diese Forschung dadurch ungemein befruchten und beschleunigen.
Das „Learning Chips Lab” begann im Herbst 2021 und wird als Forschungsschwerpunkt vom Ministerium für Kultur und Wissenschaft NRW gefördert.