Aktuelles, Experten, Studien, Veranstaltungen - geschrieben von dp am Montag, Juni 10, 2019 19:04 - noch keine Kommentare

Mobile KI-Roboter: Laut KIT noch Herausforderungen zu bewältigen

Tags: autonom, Bericht, Jürgen Beyerer, KI, KIT, Roboter

Bericht über Einsatz Lernender Systeme in lebensfeindlichen Umgebungen erschienen

[datensicherheit.de, 10.06.2019] Mit Hilfe Künstlicher Intelligenz (KI) können sich mobile Roboter in unbekannten Situationen zurechtfinden und so Menschen künftig bei Tätigkeiten in gefährlichen Umgebungen wirksam unterstützen – ob bei Rettungseinsätzen, Löscharbeiten oder Inspektionen in der Tiefsee. Die Potenziale sowie den konkreten Nutzen von KI in diesem Einsatzfeld soll ein aktueller Bericht der „Plattform Lernende Systeme“ anhand von zwei Anwendungsszenarien aufzeigen. Dieser wurde am 6. Juni 2019 vom Karlsruher Institut für Technologie (KIT) vorgestellt. Die Autoren benennen laut KIT zudem technische und gesellschaftliche Herausforderungen sowie Voraussetzungen, die für einen verlässlichen und wirtschaftlichen Einsatz von KI in lebensfeindlichen Umgebungen zu schaffen sind.

Autonomes Lernen in unbekannten Umgebungen bleibt Herausforderung

Mobile selbstlernende Roboter könnten Menschen in Zukunft von gefährlichen oder gesundheitsschädigenden Tätigkeiten entlasten. Zugleich machten sie Einsätze in schwer zugänglichem Gelände wirtschaftlicher oder überhaupt erst möglich.
Für den Einsatz derartiger Lernender Systeme in lebensfeindlichen Umgebungen seien jedoch aus technischer Sicht noch einige Herausforderungen zu bewältigen. Dazu zählt laut KIT das sogenannte autonome Lernen in unbekannten Umgebungen. Zudem gelte es, die Zusammenarbeit der selbstständigen Roboter mit dem Menschen zu gestalten.

Autonome Systemen für den Krisenfall: IT-Sicherheit enorm wichtig

„Der Einsatz von Künstlicher Intelligenz ist mit enormen Chancen für unsere Gesellschaft verbunden. Gerade im Katastrophenschutz, beim Rückbau von Atomkraftwerken oder in maritimen Bereichen sind die Möglichkeiten groß, Fachkräfte mit Hilfe von Künstlicher Intelligenz wirksam zu unterstützen. Deshalb hat die ,Plattform Lernende Systeme‘ eine interdisziplinäre Arbeitsgruppe eingesetzt, die erörtert, wie Lernende Systeme für lebensfeindliche Umgebungen zum Wohle der Menschen entwickelt und eingesetzt werden können“, so Professor Holger Hanselka, KIT-Präsident und Mitglied des Lenkungskreises der „Plattform Lernende Systeme“.
„Gerade bei autonomen Systemen, die wir im Krisenfall einsetzen, wird die IT-Sicherheit enorm wichtig sein. Daher setzt das KIT in seiner Forschung darauf, nicht nur die Außengrenzen eines komplexen IT-Systems zu schützen, sondern auch jedes einzelne Teil, und bringt insbesondere auch seine Expertise in der IT-Sicherheit in die Plattform Lernende Systeme ein.“

2 Anwendungsszenarien: KI im Katastrophenschutz sowie bei Erkundungs- bzw. Wartungsmissionen

Die Arbeitsgruppe „Lebensfeindliche Umgebungen“ zeigt demnach in ihrem Bericht anhand von zwei Anwendungsszenarien auf, wie KI in rund fünf Jahren im Katastrophenschutz sowie bei Erkundungs- und Wartungsmissionen unterstützen kann.
Das Anwendungsszenario „Schnelle Hilfe beim Rettungseinsatz“ illustriere, wie KI-gestützte robotische Systeme die Feuerwehr am Boden und aus der Luft beim Brand einer Chemiefabrik unterstützen könnten. Mit Hilfe von Multi-Sensorik seien die Systeme in der Lage, schnell ein detailliertes Lagebild zu erstellen, eine Kommunikations- und Logistikinfrastruktur für Rettungsarbeiten aufzustellen, Verletzte zu suchen sowie Gefahrenquellen zu identifizieren und einzudämmen.
Im Anwendungsszenario „Unter Wasser autonom unterwegs“ warteten robotische Unterwassersysteme die Fundamente einer Offshore-Windkraftanlage. Sie navigierten selbständig in der Tiefsee, übernähmen die vorgesehenen Planungsschritte und forderten bei Bedarf Unterstützung durch Taucher oder ferngesteuerte Systeme an.

Anforderungen an Lernende Systeme in lebensfeindlichen Umgebungen besonders hoch

„Die Anforderungen an Lernende Systeme sind in lebensfeindlichen Umgebungen besonders hoch: Sie müssen intelligent und zugleich robust sein gegen Extrembedingungen und sich unter unvorhersehbaren Bedingungen selbständig zurechtfinden“, erläutert Jürgen Beyerer, Leiter der Arbeitsgruppe „Lebensfeindliche Umgebungen“ der „Plattform Lernende Systeme“ sowie Leiter des Fraunhofer-Instituts für Optronik, Systemtechnik und Bildauswertung (IOSB) und Professor für Interaktive Echtzeitsysteme am KIT.
„Bis es soweit ist, können KI-basierte Systeme durch Einsatzkräfte ferngesteuert betrieben werden und die gesammelten Daten in die Entwicklung intelligenter Funktionen einfließen. Nach und nach erreichen die Systeme einen immer höheren Autonomiegrad und können sich schließlich durch maschinelles Lernen selbst weiter verbessern“, so Professor Beyerer.

Deutschland bei Entwicklung dieser KI-Systeme gut aufgestellt

Noch seien Lernende Systeme für den Einsatz in lebensfeindlichen Umgebungen ein Nischenmarkt. Deutschland sei bei der Entwicklung dieser KI-Systeme gut aufgestellt. Die Arbeitsgruppe „Lebensfeindliche Umgebungen“ unter der gemeinsamen Leitung von Professor Beyerer und Frank Kirchner (Robotics Innovation Center, Deutsches Forschungszentrum für Künstliche Intelligenz und Universität Bremen) benenne in ihrem Bericht konkrete Gestaltungsoptionen, um die Chancen von Lernenden Systemen in lebensfeindlichen Umgebungen zu nutzen und mit den selbstlernenden Robotern weltweite Märkte zu bedienen:
Diese reichten vom Aufbau geeigneter Infrastrukturen wie zum Beispiel umfassende Datenpools und Referenzplattformen über die Förderung von Innovationen etwa durch Wettbewerbe oder Technologiedemonstratoren bis hin zum Schaffen von Standards für Wirtschaft und Forschung sowie die Flexibilisierung des Beschaffungsmarktes.