Forschungsschwerpunkte

Schwerpunkte der Forschung

Forschungsschwerpunkt

Applied Artificial Intelligence

Künstliche Intelligenz als Schlüsseltechnologie ermöglicht und erweitert viele Forschungsprojekte am FZI – vor allem im An­wendungsfeld Mobilität, Verkehr und Logistik, aber auch in der Produktion, der Ver- und Entsorgung sowie im Gesund­heitswesen.

Eine starke Rolle spielt KI auch bei den FZI-For­schungsarbeiten zur Mensch-Roboter-Kollaboration, zu funk­tionaler Sicherheit – insbesondere für Robotik und Mobilität – und zu Sensoren- und Bildverarbeitungslösungen über alle Themen hinweg.

Ein besonderes Anliegen des FZI ist es, die neusten KI-Me­thoden und -Verfahren aus der Forschung zu bewerten, anzupassen und dann passge­nau in praktische Anwendungen bei Partner-Unternehmen zu transferieren.

Besonders stark im Bereich Angewandter Künstlicher Intel­ligenz ist das FZI im Hinblick auf Kriterien der Transparenz, Verständlichkeit und Absicherung (Safety & Security).

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Kompetenzen

  • Forschungs- und Anwendungskompe­tenzen im Hinblick auf das Zusammenspiel von künstlicher und menschlicher Intelligenz, Wissen zur Mensch-KI-Interaktion und KI-Adaption
  • Beschäftigung mit Wissensgraphen sowie mit erklärbaren KI-Systemen (Transpa­renz und Nachvollziehbarkeit)
  • Know-how zu Verfahren des automatischen Bildverständnisses und der Mustererkennung bzw. de­ren Interpretation durch Künstliche Intelligenz
  • Nutzung der Künstlichen Intelligenz zur Prädiktion von Zuständen, Zeitreihen oder Bewegungsabläufen
  • Wissen zu dedizierter Hardware für KI (Edge Computing, neuromorphe Hard­ware, Graphics Processing Units)
  • Kompetenzen für KI Engineering zur effizienten Integration und Absicherung in konkreten Anwendungen bzw. Stärke im Engineering von AI-Systemen
  • Expertise zur Verifikation von KI-Methoden, zur KI Model Maintenance und zum Thema Safety & Security und Künstliche Intelligenz
  • Know-how zu Few-Shot Learning, Data Augmentation, Daten-Synthese, Data-Driven Engineering sowie Applied Data Analytics

Trends 2022

Im Jahr 2022 legt das FZI im Forschungsschwerpunkt Applied Artificial Intelligence den Fokus auf die Themen KI und Mensch, Künstli­che Intelligenz zur Prädiktion, dedizierte Hardware für Künstliche Intelligenz sowie KI-Engineering. Transparenz, Verständlichkeit und Risikoabschätzung von KI stehen dabei immer im Fokus.

Das neu aufgebaute Thema KI und Mensch oder auch Human-Centric AI will stär­ker die Unterstützung des Menschen durch KI in den Mit­telpunkt stellen. Ziel ist, die Entwicklung von KI-basierten Systemen im Austausch mit Fachanwender*innen zu vereinfa­chen auch bezüglich des Wartungsaufwandes, sodass erste soft­waretechnische Arbeitsergebnisse mit breitem industriellen Anwendungspotenzial entstehen.

In der Produktion oder Montage kann Künstliche Intelligenz zur Prädiktion eingesetzt werden, um Vor­hersagen über Zustände, Zeitreihen oder Bewegungsabläufe zu treffen. Generell ist die Bewegung- und Interaktionsplanung für Anwendungen in der Robotik, Mobilität und bei Gesundheitstechnologien weiterhin Thema.

Das FZI entwickelt auch eine einsatzfähige Werkzeugum­gebung zur Generierung einer für dedizierte KI-Algorithmen optimierten RISC-V-basierten Systemarchitektur, die den Ausgangspunkt für weitere Forschung in Richtung Hard­ware- und Software-Design für KI-Algorithmen bildet. Ein weiterer Ansatz im Hinblick auf dedizierte Hardware für KI ist der Einsatz und die Software-Entwicklung für neuromorphe Hardware für effiziente Systeme.

Das FZI baut zudem das Thema „Knowledge Representation sowie Natural Language Processing“ strategisch aus. Ziel ist es Repräsentationen von Wissen wie z. B. Sprache zu erarbeiten, welche sowohl für den Menschen als auch für KI-Methoden verwendet werden können. Anwendung findet dies beispielsweise im Automotive-Sektor, bei Medien und Kommunikation wie etwa zur Analyse und Erkennung von Desinformationskampagnen oder für Industrie 4.0.

Transfer

Digital Hub Karlsruhe, KI-Transfer BW, AI Regio

Logo des Digital Hub Karlsruhe Artificial Intelligence de:hub ai

Ein wesentliches Transferinstrument für Angewandte KI stellt der Digital Hub Karlsruhe für Künstliche Intelligenz dar.

Um das Thema Künstliche Intelligenz stärker in die Unter­nehmen und Institutionen des Landes Baden-Württemberg hineinzutragen, beteiligt sich das FZI auch 2021 am Projekt „KI-Transfer BW“ des Wirtschaftsministeriums. Das vom DIZ | Digitales Innovationszentrum betreute Projekt unter­stützt regionale KI-Labs dabei, die KI-Expertise in die Flä­che des Landes zu bringen.

Auf europäischer Ebene wird die Strahlkraft der Digital Hubs durch das EU-Projekt „AI Regio“ verstärkt, an dem das FZI ebenfalls beteiligt ist. AI-Regio unterstützt die auf euro­päischer Ebene verankerten, KI-fokussierten Digital Innova­tion Hubs auf politischer, technologischer und geschäftlicher Ebene.

Anwendungsfelder

Produktion
Gesundheit
Ver- und Entsorgung
Bildung, Forschung und Verwaltung
Gebäude und öffentlicher Raum​
Mobilität, Verkehr und Logistik​
Dienstleistungen und Handel
IuK-Technologie

Ansprechpersonen

Highlight-Projekte Applied Artificial Intelligence

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Smart Systems and Infrastructures

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Safety, Security and the Law

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