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Forschungsprojekt KI-Wissen

+++EFS als Partner im Forschungsprojekt KI-Wissen gestartet+++

Am 1. Januar 2021 startete das Forschungsprojekt KI-Wissen und vervollständigt damit die KI-Familie der VDA Leitinitiative »Autonomes und vernetztes Fahren«. EFS engagiert sich neben dem Projekt KI-Absicherung offiziell auch hier als Partner.

EFS liefert im Projekt KI-Wissen Beiträge zur Integration externen Wissens in Neuronale Netze. Das Ziel ist die Funktionsgüte und Dateneffizienz von KI-gestützten Funktionen zu steigern, aber auch deren Absicherung in Hinblick auf die aufkommende ISO/PAS:21448 (SOTIF: Safety Of The Intended Functionality) zu erleichtern. Die von EFS entwickelten KI-Bausteine zur Wissensintegration werden es ermöglichen, die KI durch Bereitstellung vorhandenen Wissens während des Trainings und vor allem während ihres Betriebs zu unterstützen. Dadurch wird neben der Funktionsgüte auch die Dateneffizienz gesteigert: Werden Regeln nicht mehr allein aus Daten extrahiert, reduziert sich die Menge der benötigten Trainingsdaten signifikant. Außerdem ermöglichen es die KI-Bausteine, Entscheidungen KI-gestützter Funktionen gegen Wissen zu plausibilisieren. Diese Überprüfung der Konformität von KI-Entscheidungen zu Wissen wird deren Absicherung enorm erleichtern. Darüber hinaus wird EFS die Methoden so konzipieren, dass auch bereits existierende KI-Funktionen nachträglich durch Wissensintegration und Wissenskonformitätsprüfung hinsichtlich ihrer Performanz verbessert werden.

»Wir freuen uns, Teil der KI-Familie zu sein und sind überaus stolz, neben unseren Beiträgen zum Projekt KI-Absicherung, auch in KI-Wissen mitzuwirken. Besonders freut uns, dass wir den Paradigmenwechsel weg von rein datengestützter, hin zu daten- und modellgestützter KI zusammen mit unseren Konsortialpartnern vorantreiben können«, erklärt Projektleiter Tobias Latka. »Im Technologiecenter beschäftigen wir uns neben dem Thema Absicherung von Künstlicher Intelligenz auch mit Kausaler Inferenz. Letztere stellt eine Methode dar, die es erlaubt, Ursache-Wirk-Beziehungen aus Daten zu extrahieren, auf neue, unbekannte Domänen zu übertragen. Dies geht über reine Korrelationen hinaus, wodurch die Entscheidungen der KI erklärbar werden.«

Projektmitarbeiter Stefan Rudolph ergänzt: »In KI-Wissen haben wir nun die Möglichkeit, unsere Expertise in den genannten Bereichen zu bündeln und unsere Ideen an praxisnahen Use-Cases zu evaluieren. Die Teilnahme an KI-Wissen bringt uns damit der Realisierung einer sicheren KI-gestützten Fahrfunktion, die verlässliche und nachvollziehbare Entscheidungen trifft, ein gutes Stück näher. Auf dem Weg dorthin helfen uns unsere Erfahrungen aus dem Forschungsprojekt VCC Holmes. KI-Wissen liefert uns hier die Plattform, diese Erfahrungen auch anzuwenden.«

 

Projektbeschreibung

Ein autonomes Fahrzeug muss eine Vielzahl komplexer Aufgaben sicher und adäquat bewältigen können. Zu diesen zählen beispielsweise die Perzeption, die Situationserkennung, aber auch die Entscheidungsfindung. In hochautomatisierten Fahrzeugen werden diese Aufgaben zunehmend von künstlicher Intelligenz (KI) übernommen. Die KI muss jederzeit in der Lage sein das Verhalten und die Bewegungen anderer Verkehrsteilnehmer frühzeitig und zuverlässig zu antizipieren und in ihre Entscheidungsfindung einzubeziehen, um sicherheitskritische Situationen zu vermeiden.

Alle Verkehrsteilnehmer unterliegen bestimmten Regeln und Gesetzen, die KI-Wissen drei Wissenskategorien zuordnet: Hartes Wissen wie physikalisch-mathematische Gesetzmäßigkeiten (»Ein Fahrzeug kann keine lateralen Bewegungen ausführen ohne sich gleichzeitig longitudinal zu bewegen.«), normatives Wissen wie die StVO (»Bei Rot muss ich halten.«) und Weltwissen (»Ein auf die Straße rollender Ball kann ein ihm nachlaufendes Kind zur Folge haben.«).

Um der KI das Erlernen bestimmter Aufgaben abzunehmen, muss dieses Wissen zunächst so formalisiert werden, dass es der KI als Werkzeug zur Verfügung gestellt werden kann. Hierin liegt auch die größte Herausforderung. Um diese Herausforderung zu bewältigen, ist am 1. Januar 2021 das Forschungsprojekt KI-Wissen bestehend aus 16 Partnern aus Industrie, Forschung und Wissenschaft gestartet und wird von der Continental AG geleitet.

Das Konsortium verfolgt das Ziel, ein umfassendes Ökosystem zur Einbindung von Wissen in das Training und die Absicherung KI-gestützter Funktionen im Kontext des hochautomatisierten Fahrens zu entwickeln, mit dessen Hilfe einer KI auch Regeln beigebracht werden können, die über Daten nur entweder schwer oder gar nicht darstellbar sind. Hierbei soll auch der Weg für einen industrieweiten Standard bereitet werden.

Das Forschungsprojekt ist Teil der KI-Strategie der Bundesregierung, die den Standort Deutschland langfristig für die neuen Schlüsseltechnologien aufstellen und u.a. die Marktführerschaft der deutschen Automobilindustrie im Hinblick auf das automatisierte Fahren nachhaltig sichern soll. Das Projekt wird vom Bundesministerium für Wirtschaft und Energie (BMWi) mit 17,4 Mio. Euro gefördert und hat eine Laufzeit von 3 Jahren (01.01.2021 – 31.12.2023).

Nähere Informationen zum Forschungsprojekt KI-Wissen unter: www.kiwissen.de

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