ScaDS Logo

CENTER FOR
SCALABLE DATA ANALYTICS
AND ARTIFICIAL INTELLIGENCE

Überblick zur KI-Forschung

Das seit 2014 bestehende nationale Kompetenzzentrum für Big Data, ScaDS Dresden/Leipzig, wurde 2019 zu einem der deutschen Zentren für Künstliche Intelligenz (KI) ausgebaut, das im Rahmen der KI-Strategie der Bundesregierung gefördert wird. Dieses erweiterte Zentrum trägt den Namen ScaDS.AI (Center for Scalable Data Analytics and Artificial Intelligence) Dresden/Leipzig. Das Vorhaben wird durch das Bundesministerium für Bildung und Forschung gefördert und durch den Freistaat Sachsen mit der Einrichtung mehrerer neuer KI-Professuren an beiden Standorten weiter verstärkt. In der Grundlagenforschung zu KI-Methoden strebt das Zentrum an, die Lücke zwischen der effizienten Nutzung von Massendaten, fortschrittlichen KI-Methoden und der Verwaltung von Wissen zu schließen. Neben neuen Methoden des Maschinellen Lernens und der Künstlichen Intelligenz stehen darüber hinaus auch Forschungsthemen zu Vertrauen, Schutz der Privatsphäre, Transparenz, Minderheitenschutz und Rückverfolgbarkeit von KI-getriebenen Entscheidungen im Mittelpunkt.

Die Forschung wird an zwei Standorten, Dresden und Leipzig, von den Partnern Technische Universität Dresden, Universität Leipzig, Max-Planck-Institut für Molekulare Zellbiologie und Genetik, Leibniz-Institut für Ökologische Raumplanung, Helmholtz-Zentrum für Umweltforschung, Leipzig und dem Helmholtz-Zentrum Dresden Rossendorf durchgeführt.

Motivation

Im Gegensatz zum klassischen maschinellen Lernen will die künstliche Intelligenz Probleme lösen, Muster identifizieren, mit den Nutzenden interagieren und in der Lage sein, zu erkennen und zu verstehen. Um dies zu erreichen, benötigt die KI Zugang zu qualitativ hochwertigen Daten und formalisiertem Wissen. Mit der Kombination aus Forschung zur Wissensakquisition, dessen Repräsentation sowie der Grundlagenforschung zu KI-Methoden wird das Konsortium in den nächsten drei Jahren und darüber hinaus bedeutende Fortschritte bei wissensbasierten Methoden der Künstlichen Intelligenz erzielen. Zusätzlich müssen KI-Methoden systematisch in wissenschaftliche Analyse-Workflows eingebunden werden, die den Forschungsfortschritt in vielen anderen Forschungsbereichen beschleunigen können. Die Datenanalyse erfordert zunehmend hochinteraktive und iterative, datengesteuerte Workflows, die Zwischenergebnisse überprüfen und die Analyse in einem geschlossenen Regelkreis anpassen. Im Geschäftsleben muss die KI in die Entwicklung von Produktdesigns, Dienstleistungen und Geschäftsmodellen eingebunden werden. Hier ist ein großer Bedarf an Vertrauen, Transparenz und Rückverfolgbarkeit von KI-getriebenen Entscheidungen und Prozessen zu erkennen. Schließlich ist die Wahrung des Rechts auf Privatsphäre und die informationelle Selbstbestimmung der Bürger noch immer ein weitgehend ungelöstes Thema.

Ziele/Aufbau

Um die KI-Entwicklung und deren weitere Verbesserung zu fördern, startet ScaDS.AI Dresden/Leipzig Forschungsarbeiten zu mehreren wichtigen Themen, welche eine Brücke zwischen der effizienten Nutzung von Massendaten, fortschrittlichen KI-Methoden und der Wissensdarstellung schließen. Zusätzlich zu den Forschungsbereichen KI-Grundlagen, Wissensmanagement und Angewandte KI untersucht ScaDS.AI Dresden/Leipzig die Herausforderungen der Anwendung von KI in vier neuen Anwendungsbereichen: Sicherheit, Softwareengineering, hyperspektrale Bildgebung und biomedizinische Anwendungen.

 

 

Abbildung 1 zeigt schematisch die drei Ebenen der Forschungsgebiete: (1) KI-Grundlagen, (2) Wissensmanagement und (3) Angewandte KI. Zusätzlich zu den Schichten stellen zwei Säulen übergreifende Themen dar, die für die oben genannten Forschungsbereiche gleichermaßen relevant sind (Skalierbarkeit und Gesellschaft).

 

Weitere Informationen über die Big Data Forschung im ScaDS.AI können hier eingesehen werden.