Bremens Roboter-Hirne scheuen nicht die Konkurrenz aus China

Einer Umfrage zufolge kann Deutschland den Rückstand zu den USA und China bei Künstlicher Intelligenz kaum noch aufholen. Bremen könnte davon sogar profitieren.

Symbolbild: Künstliche Intelligenz
Die KI-Forscher aus Bremen sehen sich gut aufgestellt. Bild: Imago | Science Photo Library

Das Land der Dichter und Denker hat bei Künstlicher Intelligenz (KI) den Anschluss verloren. Dies hat eine aktuelle Umfrage des Technologieverbandes VDE unter Forschern, Unternehmern und Industriemanagern ergeben. Demnach ist nicht einmal jeder zehnte Befragte überzeugt, dass deutsche Hochschulen in der KI-Forschung noch mit den USA und China konkurrieren können.

Doch gilt dieser Abgesang auch für Bremen, das sich seit Jahren als KI-Standort positioniert? "Nein", sagt Christoph Lüth vom Deutschen Forschungszentrum für Künstliche Intelligenz (DFKI) in Bremen.

Ich sehe nicht, dass wir weit hinter China herhinken.

Christoph Lüth, Deutsches Forschungszentrum für Künstliche Intelligenz (DFKI)

Zwar würden die Chinesen viel Geld in einige Forschungsbereiche stecken und dort auch aufholen. Und in Fragen der Datenerhebung seien die Chinesen den Europäern voraus. Das DFKI verfolgt allerdings noch einen anderen Aspekt, der ihm einen Vorteil verschafft.

Künstliche Intelligenz hat viele Facetten

"Der Begriff Künstliche Intelligenz hat viele Facetten", sagt der stellvertretender Leiter des Bereichs Cyber-Physical Systems. So seien Chinesen und US-Amerikaner mittlerweile führend bei der Nutzung neuronaler Netzwerke. Systeme also, die sich selbst immer wieder anpassen und so lernen, eine Aufgabe nach und nach besser immer besser zu lösen. So können sie Verkehrsschilder erkennen oder Patientendaten im Hinblick auf Krebsdiagnosen analysieren. "Die neuronalen Netze haben aber das Problem, dass sie am Ende keine Begründung für ihre Entscheidung liefern."

Ein Roboter der DFKI.
Mit künstlicher Intelligenz versehene Roboter sind auch in der Industrie gefragt.

Hier seien die regelbasierten Systeme überlegen, bei denen Europa und eben auch Bremen noch eher vorne seien. "Wenn Sie beispielsweise ein Auto autonom fahren lassen wollen, dann geht das nicht ohne regelbasierte Technik", sagt Lüth. Das Gleiche gelte auch für die Systeme in Großanlagen und Fabriken.

In der VDE-Umfrage beklagen die Befragten auch den Fachkräftemangel beim Thema KI in Deutschland. Hier sieht Lüth Bremen in einer guten Position. "Wir haben das Glück, dass wir uns die Fachkräfte selbst heranziehen. Die Marke DFKI in Kombination mit der Stadt funktioniert inzwischen ganz gut." Von seinen Studenten sei nach der Abschlussarbeit niemand lange auf Jobsuche. "Die einen landen hier bei Mercedes, viele finden sich inzwischen auch bei Google wieder", sagt der Wissenschaftler.

Ein Robotik-Startup für Bremer Forscher

Um KI-Forschern auch eine Job-Perspektive zu geben, hat das DFKI darüber hinaus im Herbst 2018 die Raise Robotics AG ausgegründet. Das Unternehmen soll umsetzen, womit der VDE-Umfrage zufolge in Deutschland nicht vor 2025 gerechnet wird: die Nutzung Künstlicher Intelligenz für industrielle Anwendungen. "Wir wollen jenen, die in Bremen ihre Promotion hinter sich gebracht haben, eine Perspektive geben, damit sie nicht in die USA gehen oder – was für manche noch schlimmer ist – nach Süddeutschland", sagt Bernd Krieg-Brückner und lacht. Der ehemalige DFKI-Forscher leitet das Unternehmen, dessen Name ein Akronym aus Robotics, Artificial Intelligence und Systems Engineering ist.

"Was uns auszeichnet, ist die Einbindung kognitiver Fähigkeiten, also beispielsweise der Objekterkennung, in die Aufgaben, die die Robotik zu leisten hat", sagt er. In der industriellen Robotik seien beispielsweise Roboterarme, in die Künstliche Intelligenz integriert sei, gefragt.

„Moby Pick“ als Freund und Helfer

Das jüngste Beispiel der Zusammenarbeit zwischen Raise Robotics und einem Industrieunternehmen heißt "Moby Pick". Dabei handelt es sich um eine Plattform samt Roboterarm, die sich autonom in einer Werkhalle bewegen kann. Sie wurde für Airbus entwickelt. "Bislang wissen Roboterarme meist nur, wo sie hingreifen und wo sie etwas ablegen sollen", sagt Krieg-Brückner. "Unser Arm hingegen kann auch ein Objekt wie beispielsweise eine Bohrmaschine holen und sie einem Werker, der sich irgendwo auf dem Gelände bewegt, bringen."

Mit maschinellem Lernen alleine, wie es vor allem in China und den USA vorangetrieben wird, sei dies nicht zu erreichen. "Man kommt erst weiter, wenn man das rein maschinelle Lernen mit einer Semantik verknüpft. Denn der rein statistischen Ansatz versteckt die Bedeutung des Gelernten."

Künstliche Intelligenz übertrumpft Ärzte

Dass maschinelles Lernen auf einigen Gebieten rasante Fortschritte macht, gilt jedoch als unbestritten. So stellte beispielsweise ein Team aus US-amerikanischen und chinesischen Forschern im Februar dieses Jahres ein KI-System vor, das zuverlässigere Diagnosen bei Kinder- und Jugendkrankheiten stellt als frisch ausgebildete Ärzte. Die Forscher hatten dafür elektronische Krankenakten von gut 1,3 Millionen junger Patienten in den Rechner eingespeist.

In Deutschland und Europa kämpfen wir durchaus darum, den Anschluss nicht zu verlieren.

Horst Hahn, Leiter des Bremer Fraunhofer-Institut für Digitale Medizin (Mevis)

Das Prinzip des Deep Learning basiert darauf, Muster wiederzuerkennen. Diese Technik sei inzwischen sehr fortgeschritten, so Hahn. "Das ist ein Werkzeug, das wir vor einigen Jahren noch nicht zur Verfügung hatten." Dabei sei Datenverfügbarkeit jedoch wichtig. "Und da stehen wir in Deutschland nicht unbedingt gut da." Zwar sei der Gedanke des Datenschutzes wichtig. "Dennoch ist das eine große Baustelle", sagt Hahn.

Der Datenschutz bleibt herausfordernd

Neben der KI-gestützten Diagnostik und Therapie beschäftigen sich Hahn und sein Team daher auch damit, die für Mustererkennungsverfahren erforderlichen Datenmengen mit deutschen und europäischen Persönlichkeitsrechten in Einklang zu bringen. "Wir setzen dabei auf das sogenannte föderierte Lernen, bei dem die Daten vor Ort noch in der Klinik analysiert werden, und dann das abstrahierte Musterwissen über mehrere Zentren zusammengeführt wird." So blieben die zu schützenden Daten dort, wo sie seien.

In einem norddeutschen Forschungsverbund aus Instituten und Kliniken, an dem auch das Fraunhofer Mevis beteiligt ist, sollen auch so die Grundlagen für ein KI-gestütztes Gesundheitssystem gelegt werden. Darüber hinaus kooperieren die Bremer mit Pharma- und Krankenhauskonzernen, die ebenfalls über große Datenbestände verfügen und auf das ständig wachsende medizinische Wissen ausgerichtet sind.

Den Standort Bremen sieht der Forscher trotz der intensiven Konkurrenz gerüstet. In der Medizin würden zwar seit rund fünf Jahren rasante Fortschritte gemacht, viele der entwickelten Produkte seien aber noch nicht im täglichen Einsatz. "Denn so ein System zu prüfen und zuzulassen, ist komplex", sagt Hahn.

"Aus Deutschland heraus können wir darüber hinaus auch bei der Therapieentscheidung einen Beitrag leisten", sagt der Mevis-Leiter. Denn dabei gehe es nicht nur um Daten, sondern auch um Praxiswissen und Erfahrung. "Das Wissen über Therapieansätze entwickelt sich ständig weiter." Auch dafür brauche es künftig dynamische Plattformen, die über reine Datenbanken-Auswertung und maschinelles Lernen hinaus reichten.

  • Kristian Klooß

Dieses Thema im Programm: Bremen Eins, Der Tag, 18. April 2019, 23:20 Uhr