“Die KI-Forschung ist heute sehr anwendungsorientiert”

Feature | 30. Juni 2003 von admin 0

Hans Hagen

Hans Hagen

Was generell versteckt sich hinter dem Begriff Künstliche Intelligenz? Was ist die Zielsetzung bei Forschungsprojekten zu diesem Themenkreis?

Hagen: In den Anfängen der Künstlichen Intelligenz wurden zunächst Expertensysteme modelliert, in denen menschliches Wissen abgebildet war, um Experten aus Fleisch und Blut bei ihrer Arbeit zu unterstützen. Ziel war es, das menschliche Problemlösungsverhalten zu modellieren. Die Vorgehensweisen bei der Informationsaufnahme und der Informationsverarbeitung sollten integriert werden, um eine qualitative Verbesserung und Anreicherung herkömmlicher Systeme der Informatik zu erreichen. Daraus entwickelten sich im Laufe der Zeit zunehmend komplexere Softwaresysteme, die auch teilweise dazu in der Lage sind, die kognitiven Fähigkeiten des Menschen nachzubilden: Die Fähigkeit, Informationen wahrzunehmen, daraus Erkenntnisse abzuleiten und das Verhalten zu ändern.

Die Künstliche Intelligenz hat sich seither als eine der Fachdisziplinen der Informatik etabliert. Sie ist heute in Forschung und Lehre ein wichtiger Bestandteil der Informatik mit einem ausgeprägten interdisziplinären Charakter. Dies zeigt sich auch in den fünf Forschungsbereichen des DFKI: Wissensmanagment, Deduktions- und Multiagentensysteme, Sprachtechnologie, Intelligente Benutzerschnittstellen sowie Intelligente Visualisierungs- und Simulationssysteme.

Womit beschäftigt sich Ihr Forschungsbereich “Intelligente Visualisierungs- und Simulationssysteme” und welche Forschungsergebnisse haben sich in der Praxis in Form von Anwendungen besonders bewährt?

Hagen: Im Forschungsbereich “Intelligente Visualisierungs- und Simulationssysteme (IVS)” werden interaktive Techniken entwickelt, um Inhalte und Begriffe aus wissenschaftlichen Simulationen für den Menschen verständlich zu machen. Dabei sind insbesondere Methoden der virtuellen Realität in Verbindung mit Algorithmen aus der Künstlichen Intelligenz von Interesse, die ihre Anwendung unter anderem in den Bereichen Menschmodellierung, Medizinische Informatik und Intelligente Visualisierungstechniken finden.

So wurde beispielsweise im Rahmen des Projektes “Belt Design Service” ein Dienst für virtuelle Menschmodelle geschaffen, der es ermöglicht, die Sicherheitsgurte in Kraftfahrzeugen passgenau auszulegen. Für eine gegebene Fahrzeuggeometrie und Insassenbeschreibung simuliert und bewertet der Dienst die Passgenauigkeit. Parameter hierbei sind die Körpermaße des Insassen, die Kinematik des Gurtsystems, dessen Verlauf im Fahrzeuginneren und dessen Kontaktpunkte mit dem Fahrzeug. Variiert wird in dem Programm die Körperform des virtuellen Insassen sowie die Beschreibung des Gurtsystems. Ergebnis sind die Positionen der Umlenkpunkte sowie die zugehörigen Verstellmöglichkeiten, mit denen sich für Individuen oder für die Gesamtheit der Mitglieder eines Testkollektivs eine optimale Passgenauigkeit des Sicherheitsgurts erzielen lässt. Dieses System wurde in ein CAD-System integriert, das in der deutschen Automobilindustrie Anwendung findet.

Mit welchen Fragestellungen sieht sich die KI-Forschung heute konfrontiert?

Hagen: Nachdem die Künstliche Intelligenz in ihren Anfangszeiten sehr ehrgeizige Ziele in Bezug auf die Nachbildung menschlicher Intelligenz und die Modellierung menschlichen Wissens verfolgt hat, ist der Fokus der internationalen KI-Forschung heute wesentlich anwendungsorientierter geworden. Künstliche Intelligenz wird heute als ein Mittel gesehen, spezielle Anwendungsgebiete zu bearbeiten, wie zum Beispiel die Interaktion Mensch-Technik oder intelligente Visualisierungestechniken.

Eine der wichtigsten Herausforderungen für die Wissensgesellschaft ist es derzeit, intelligente Benutzerschnittstellen zu schaffen. Die enorme Zunahme an IT-Anwendungen in allen Lebensbereichen verursacht einen Bedarf an solchen Schnittstellen, um den Zugriff auf Information und Anwendungen zu erleichtern. Dieser Bedarf wird weiter gesteigert durch die rasch zunehmende Komplexität der IT-Systeme und durch die immer geringere Zeit, welche den Anwendern zur Verfügung steht, um die Bedienkonzepte zu erlernen und ihren Aufgaben nachzukommen. Ziel von Projekten wie SmartKom ist es, Konzepte zu entwickeln, mit denen sich die Hemmschwellen von Computerlaien bezüglich der Informationstechnologie abbauen lassen. Es gilt, eine selbsterklärende, benutzeradaptive Schnittstelle für die Interaktion von Mensch und Technik zu entwickeln.
Eine weitere wichtige Aufgabenstellung ist die Visualisierung von Informationen. Ein Anwender soll situationsabhängig mit genau demjenigen Wissen versorgt sein, das er gerade benötigt. Beispiel für ein solches Projekt ist SIMILAR. Dem Betriebspersonal komplexer technischer Systeme wie zum Beispiel Abwasseranlagen sollen auf mobilen Endgeräten Informationen zur Verfügung gestellt werden. Knackpunkt ist, diese Informationen durch eine kontextspezifische Visualisierung geeignet aufzubereiten und somit die Entscheidungsfindung aktiv zu unterstützen. Eine solchermaßen effiziente Informationsvermittlung wird dann wiederum eine Steigerung der betrieblichen Leistung nach sich ziehen.

Kann die IT-Forschung künstliche Intelligenz so erhöhen, dass sie an menschliche Intelligenz heranreicht?

Hagen: Da kann ich Sie beruhigen. Der Computer wird nie in der Lage sein, die kognitiven Zustände des Menschen vollständig zu simulieren. Solche Systeme müssten den menschlichen Geist erklären können. Doch wie sollte ein Mensch ein solches Programm entwickeln, wenn er den menschlichen Geist selbst nicht erklären kann? Der Computer wird nie so intelligent sein wie der Mensch und das ist auch gar nicht das Ziel der Forschung. Die KI-Forschung will den Computer vielmehr zu einem nützlichen und intelligenten Gehilfen des Menschen machen. Dabei wird in manchen Disziplinen der Computer dem Menschen durchaus überlegen sein. Schachcomputer etwa sind heute nur noch von wenigen Großmeistern zu schlagen.

Was sind die Anwendungsmöglichkeiten für die innovativen Softwaretechnologien des DFKI – in der IT-Branche oder für Unternehmen wie SAP?

Hagen: Ich sehe ein großes Potenzial an Einsatzmöglichkeiten der künstlichen Intelligenz in der IT-Branche allgemein, insbesondere aber in Unternehmen wie SAP, deren Software eine große Informationsfülle zu verarbeiten hat. Beispielsweise wenn ein Anwender mit Hilfe einer intelligenten Visualisierung sehr schnell die für ihn relevanten Informationen herausfiltern kann. Hier sind innovative Technologien des Wissensmanagements sehr sinnvoll, um die Arbeitsabläufe in Unternehmen zu optimieren. Darüber hinaus erschließen sich durch Multiagentensysteme, durch intelligenten Schnittstellen und durch Sprachtechnologien eine Vielfalt möglicher Anwendungsgebiete in der IT-Branche. Dort kann die Industrie durchaus von innovativen Softwaretechnologien wie den am DFKI entwickelten Konzepten profitieren.

Wie beurteilen Sie als Hochschulprofessor die Zukunft der IT-Forschung in Deutschland – im internationalen Vergleich?

Hagen: Investitionen in Bildung und Forschung bilden die Grundlage für Wachstum, Beschäftigung und gesellschaftlichen Fortschritt. Besonders die Informations- und Kommunikationstechnik als eines der zentralen Innovationsfelder des 21. Jahrhunderts weist hohe Markt- und Beschäftigungspotenziale auf und durchdringt zunehmend alle gesellschaftlichen Bereiche. Um den wirtschaftlichen und gesellschaftlichen Strukturwandel voranzutreiben, ist die Forschung im IT-Bereich eine Grundvoraussetzung. Auf diese Weise können wir die zukünftige internationale Wettbewerbsfähigkeit Deutschlands längerfristig sichern.

Das hohe Wachstum in der Informations- und Kommunikationstechnologie in Deutschland basiert auf den hervorragenden wissenschaftlichen Grundlagen, die in den letzten Jahren in Deutschland erarbeitet wurden. Hier hat Deutschland eine gute Wettbewerbsposition. Wir müssen aber unsere Spitzenposition in einzelnen Feldern durch eine angepasste IT-Forschungsförderung weiter ausbauen und intensiver nutzen. Nur so können wir mit den USA Schritt halten und eine wettbewerbsfähige Informationswirtschaft in Deutschland und Europa aufbauen.

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