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

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

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.