Besser miteinander: Mensch und Maschine

Hochschule Mittweida, DLR und IAV bündeln ihre Expertise, um intelligente Roboter in den verschiedensten Anwendungsfeldern schneller Realität werden zu lassen. Dafür wurde nun das Projekt „AI in the Loop“ gestartet.

Künstliche Intelligenz (KI) hat ein großes Vorbild: die menschliche Intelligenz. KI imitiert die kognitiven Fähigkeiten des Menschen und lernt durch Erfahrung dazu, beispielsweise bei der Interaktion mit ihrer Umgebung – anderen Maschinen, aber vor allem auch Menschen. Erst, wenn ein reibungsloser Ablauf zuverlässig sichergestellt werden kann, lässt sich KI in diversen Anwendungsfeldern wie etwa beim autonomen Fahren, selbstfahrenden Robotern in der Logistik oder zukünftig auch in der Pflege gezielt einsetzen. Wie im menschlichen Miteinander sind KI-Anwendungen im Alltag des Menschen auf Vertrauen und Akzeptanz angewiesen.

Das gemeinsame Projekt „AI in the Loop“ des Instituts für KI-Sicherheit am Deutschen Zentrum für Luft- und Raumfahrt (DLR), der Hochschule Mittweida und des Engineering-Spezialisten IAV hat es sich zur Aufgabe gemacht, eine Forschungsumgebung aufzubauen, die es Wissenschaftlern ermöglicht, die Interaktion, also das Miteinander von KI-Anwendungen und KI-Anwendenden im Alltag unmittelbarer zu beobachten und erlebbar zu machen. So sollen Anpassung und Optimierung der Anwendungen mit Blick auf mehr Sicherheit, Fehlerfreiheit und Zuverlässigkeit schneller vollzogen und mehr Akzeptanz und Vertrauen bei den Anwendenden geschaffen werden.

Komplexe Experimente
An der Hochschule Mittweida und beim DLR sollen KI-Algorithmen im realen Umfeld direkt auf autonom- beziehungsweise selbstfahrenden Robotern oder ähnlichen Fahrzeugen trainiert werden. Um die Trainingsschleifen (Loops) durchzuführen, ist eine aufwendige Infrastruktur nötig. Sie besteht aus verschiedenen Cloud-Services und einer speziellen Softwareumgebung auf den Robotern, die das Erstellen, Testen, Ausführen und Aufzeichnen realisiert. Der Schwerpunkt liegt dabei auf der direkten Rückkopplung des Verhaltens der angepassten KI-Algorithmen mit einer realen Umgebung und der Frage, wie damit die Vertrauenswürdigkeit und Zuverlässigkeit der eingesetzten KI signifikant verbessert werden kann.

Selbstfahrende Roboter interagieren mit ihrer Umgebung und helfen beispielsweise Menschen, sich in neuer Umgebung zu orientieren (Foto: Hochschule Mittweida)

Alexander Lampe, Professor für Signal- und Systemtheorie an der Fakultät Ingenieurwissenschaften der Hochschule Mittweida und Projektleiter von „AI in the Loop“, erklärt: „Bisher werden KI-Algorithmen mit aufgezeichneten Datensätzen in einer separaten, künstlichen Umgebung angelernt beziehungsweise trainiert. Mit den Erkenntnissen aus ‚AI in the Loop‘ können wir neue Verfahren und Algorithmen entwickeln, die das selbstständige Lernen und Optimieren in realer Umgebung ermöglichen.“

Der erste Schritt ist der Aufbau eines Reallabors am Institut für KI-Sicherheit des DLR. An selbstfahrenden Service-Robotern werden dort die neuen Trainings- und Implementierungsverfahren erprobt. Vorbereitet wird der Aufbau im Innovationslabor „Menschen, Roboter und KI“ der Hochschule Mittweida, wo erste Tests mit den Robotern auf der Agenda stehen. Der Industriepartner IAV stellt dabei den Forschungspartnern eine hochmoderne Software-Management-Umgebung zur Verfügung, mit der kontinuierlich neue Software auf die Roboter ausgerollt und der Ausführungsstatus beobachtet werden kann. So lassen sich die komplexen Experimente sehr effizient, zielgerichtet und schnell durchführen.

www.dlr.de, www.iav.com, www.hs-mittweida.de

(Erschienen im EU-Recycling Magazin 09/2022, Seite 25, Foto: Hochschule Mittweida)