Kick-off für Projekt KI4AS: künstliche Immunsysteme für autonome Systeme

Startschuss für das Projekt KI4AS des SICP – Software Innovation Campus Paderborn und des Fraunhofer Instituts für Entwurfstechnik Mechatronik (IEM): Am 6. Oktober 2017 trafen sich die Projektpartner zu einer Auftaktveranstaltung. Innovationsmentor für das vom Bundesministerium für Bildung und Forschung (BMBF) geförderte Projekt ist Prof. Otthein Herzog, der aus Shanghai anreiste.

Ziel des Projekts KI4AS ist es, Selbstheilungseigenschaften für autonome Anwendungen in der Smart Factory nutzbar zu machen, z. B. für fahrerlose Transportsysteme, Robotersysteme oder intelligente Automatisierungstechnik. Hierfür wurde bereits im Sonderforschungsbereich „Selbstoptimierende Systeme des Maschinenbaus“ am Heinz Nixdorf Institut der Universität Paderborn eine übergeordnete Methodik für die Entwicklung fortgeschrittener mechatronischer Systeme erarbeitet, die nun für den Entwurf autonomer Anwendungen in der Smart Factory adaptiert wird.

Systeme heilen sich selbst

Autonome Systeme können komplexe Aufgaben lösen, sind lernfähig und können selbstständig Entscheidungen treffen und dabei ohne Eingriffe von Menschen auf variable oder sogar bisher unbekannte Situationen reagieren. Ziel des Projekts KI4AS ist es, dass das System (z. B. eine Produktionsanlage) sich selbst überwachen und autonom Anomalien in den Signalen und Signalkompositionen identifizieren kann, um dann bei einer Gefährdung die Ursachen zu diagnostizieren und geeignete Selbstheilungsoperationen (z. B. Verhaltensanpassung) einzuleiten. Somit steigert der Einsatz von künstlichen Immunsystemen die Zuverlässigkeit und die Sicherheit, reduziert Lebenszykluskosten und erhöht die ökologische Nachhaltigkeit eines Systems.

„Sparringpartner“ aus Shanghai

Otthein Herzog, der seit 2015 als Professor an der CIUC – China Intelligent Urbanization Co-Creation Center for High Density Region (CIUC) der Tongji University in Shanghai lehrt, gilt als Koryphäe im Bereich der Künstlichen Intelligenz. Er nimmt innerhalb des Projekts KI4AS die Funktion eines „Sparringpartners“ ein und setzte bereits beim ersten Projektmeeting mit konstruktiven Fragen wertvolle Impulse für die Forschungsarbeit.

Am SICP ist Florian Kraus als wissenschaftlicher Mitarbeiter für KI4AS zuständig. Schwerpunkt seiner Arbeit sind die Anomaliedetektion und die Verhaltensklassifikation in autonomen Systemen.

Erste konkrete Umsetzungen im Kontext der Smart Factory (Industrie 4.0) sollen in enger Zusammenarbeit mit führenden Unternehmen aus dem Spitzencluster intelligente technische Systeme Ostwestfalen Lippe (it`s OWL) erfolgen.

Das Projektkonsortium beim Kick-off an der Zukunftsmeile (v. l.): Michael Hillebrand, Florian Kraus, Sebastian von Enzberg, Prof. Dr. Roman Dumitrescu, Prof. Dr. Otthein Herzog, Dr. Simon Oberthür, Dr. Katharina Stahl, Christian Bremer, Dr. Christian Tschirner. Foto: Fraunhofer IEM