Hannover Messe 2016: Autonome Systeme Künstliche Intelligenz als Wegbereiter

Forschungsministerin acatech Präsident Henning Kagermann (v.r.n.l.) bei der Übergabe des Bericht des Fachforums Autonome an Forschungsministerin Johanna Wanka mit Fraunhofer Präsident Reimund Neugebauer und den AG-Leitern des Fachforums.
(v.r.n.l.) Acatech Präsident Henning Kagermann bei der Übergabe des Berichts des Fachforums Autonome Systeme an Forschungsministerin Johanna Wanka mit Fraunhofer Präsident Reimund Neugebauer und den AG-Leitern des Fachforums.

Künstliche Intelligenz ist der Schlüssel, mit dem die nächste Generation der autonomen Systeme auch in unvorhersehbaren Situationen selbstständig agieren soll. Zu diesem Ergebnis kommt das Fachforum Autonome Systeme, dessen Abschlussbericht auf der Hannover Messe an Johanna Wanka überreicht wurde.

Auf der Hannover Messe überreichte Dr. Henning Kagermann den Abschlussbericht des Fachforums »Autonome Systeme – Chancen und Risiken für Wirtschaft, Wissenschaft und Gesellschaft« an Bundesforschungsministerin Prof. Johanna Wanka. Kagermann ist der Sprecher des Fachforums und Präsident von acatech – Deutsche Akademie der Technikwissenschaften. Das Fachforum besteht aus sechs Arbeitsgruppen an denen unter anderem das Deutsche Forschungszentrum für Künstliche Intelligenz (DFKI), Siemens, die Deutsche Bahn und das Fraunhofer Institut beteiligt sind.

Laut Dr. Wolfgang Wahlster, Leiter der Arbeitsgruppe (AG) 5 »Technologische Wegbereiter« sind für die nächste Generation autonomer Systeme besonders Techniken wie Maschinelles Lernen, automatische Handlungsplanung und intuitive Mensch-Technik-Interaktion wichtig. Ein mittelfristiges Ziel ist, dass autonome Systeme Erfahrungswissen über einen langen Zeitraum ohne Unterbrechung aufbauen können. Um das zu ermöglichen müssten die Systeme kontinuierlich laufen. Ein semantisches Gedächtnis speichert alle Beobachtungen und Aktionen des Systems. Dadurch ist maschinelles Lernen und Selbstoptimierung möglich; sogar eingeschränkte Selbstreflexion kann auf diese Weise genutzt werden. Das Langzeitgedächtnis dient als eine Art Black Box, worauf das autonome System sicher zugreifen kann. Selbst in unbekannten toxischen Umgebungen oder bei Missionen ohne Rückkehrmöglichkeit – zum Beispiel Einsätze in der Tiefsee oder im Weltall.

Autonome Systeme müssen in bisher nicht erforschten, unzugänglichen, menschenfeindlichen oder durch Katastrophen dramatisch geänderten Umgebungen handlungsfähig bleiben. Sie müssen Information in Situationen nutzen können, die geprägt sind von Unsicherheit, Vagheit, Unvollständigkeit oder Ressourcenbeschränktheit. Hierbei hat die Grundlagenforschung der Künstlichen Intelligenz in der letzten Dekade unter anderem in den Bereichen der Bayessche Netze und Deep Learning Fortschritte gemacht. Am DFKI wurde jetzt das Know-how im Bereich des Maschinellen Lernens über alle Standorte hinweg in einem neuen Kompetenzzentrum Deep Learning zusammengefasst.

 

Über 60 Experten aus Wissenschaft, Wirtschaft und Zivilgesellschaft stellten im Fachforum Anwendungsbeispiele zur Technikentwicklung vor und leiten daraus Vorschläge für gesellschaftliche und rechtliche Rahmenbedingungen ab.
Im Zwischenbericht des Fachforums zur Hannover Messe 2016 wurden elf Demonstratoren aus Deutschland genauer vorgestellt. Darunter das vom Bundesministerium für Bildung und Forschung (BMBF) geförderte Projekt D-Rock.Die DFKI entwickelt in dem Projekt Werkzeuge und Verfahren zur anwenderfreundlichen, modellbasierten Entwicklung komplexer Roboter. Der Design-Ansatz soll bei den hoch komplexen Robotersystemen der nächsten Generation zur Anwendung kommen, die als autonome Systeme in unbekannten und unstrukturierten Umgebungen eingesetzt werden, und die Fähigkeiten heutiger Systeme weit übertreffen.

Demonstriert wird D-Rock anhand von Mantis, einem mehrgliedrigen Laufroboter. Sein flexibler und adaptiver Bewegungsapparat ermöglicht einen hohen Grad an Mobilität auf unebenen und unstrukturierten Oberflächen. Die vorderen beiden Arme können zum Laufen und als Manipulatoren eingesetzt werden. Greifwerkzeuge, welche mit einer multimodalen Sensorik ausgestattet sind, ermöglichen die durch taktile Wahrnehmung gestützte Handhabung von Objekten. Mantis ist in der Lage, autonom in unterschiedlichen Einsatzgebieten zu agieren: Er kann Objekte bewegen und so beispielsweise bei Katastropheneinsätzen in schwer zugänglichem Gelände bei der Rettung Überlebender helfen.