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  • Amazon gründet Lablet zur Forschung an Künstlicher Intelligenz in Tübingen

    Amazon gründet Lablet zur Forschung an Künstlicher Intelligenz in Tübingen

    Der Schwerpunkt des Lablets liegt auf der Forschung von fairer, transparenter und erklärbarer Künstlicher Intelligenz (KI). Ziel des neuen Teams ist es, eine Kultur des Austauschs von Forschungsergebnissen in Form von Publikationen, Open-Source-Code und Daten zu etablieren, um Reproduzierbarkeit, Transparenz und Zusammenarbeit zu erleichtern. Um Vertrauen in KI-Systeme aufzubauen und sie zu erklären, strebt das Forscherteam einen stetigen Austausch mit Wissenschaft, Politik und Gesellschaft an. Die KI-Forschung im Lablet folgt einem neugiergetriebenen Ansatz, der Wissenschaftlern die volle Freiheit in der Wahl ihrer Forschungsthemen gibt.

    Tübingen – Amazon hat die Gründung eines Lablets in Tübingen angekündigt. Diese neue Art einer Forschungsabteilung widmet sich der offenen Forschung in der Künstlichen Intelligenz (KI) und ihren Anwendungen, um an den langfristigen Fragestellungen im Bereich KI zu forschen. Ab Dezember 2019 arbeiten Wissenschaftler und Wissenschaftlerinnen verschiedener Fachrichtungen, darunter Informatik, Softwareentwicklung und Mathematik, an der KI Grundlagenforschung. Ihr besonderes Interesse gilt dabei der Erklärbarkeit, der Kausalität und der Erforschung von KI, die ihre Umgebung erfasst. Um den wissenschaftlichen Fortschritt und die Reproduzierbarkeit zu fördern, wird das Lablet-Team seine Forschungsergebnisse publizieren und in Form von Open-Source-Code oder als Datensatz bereitstellen.

    „Mit der Gründung des Lablets setzen wir auf einen Paradigmenwechsel. Anstatt darauf zu zielen, Produkte und Anwendungen schrittweise zu verbessern, ist die Forschung im Lablet neugiergetrieben. Die Freiheit der Forschung und vor allem die Freiheit zu wählen, was wissenschaftlich untersucht werden soll, sind nur die ersten beiden Schritte zu einer unvoreingenommenen, fairen und offenen KI,“ sagte Bernhard Schölkopf, Schirmherr des Tübinger Lablets und Direktor am Max-Planck-Institut für Intelligente Systeme. „Ein weiterer wichtiger Schritt ist der konstante Austausch mit Wissenschaft, Politik und Gesellschaft. Wir sind davon überzeugt, dass KI der Allgemeinheit dienen muss. Um das zu erreichen, müssen wir Vertrauen in KI schaffen, und das können wir nur erreichen, wenn wir KI so transparent und verständlich wie möglich machen.“ Amazon plant, weitere Lablets einzurichten, um weltweit KI-Grundlagenforschung zu betreiben.

    Schwerpunkt auf Austausch mit Wissenschaft und Stadtöffentlichkeit

    Die KI-Forschung im Tübinger Lablet wird sich auf folgende Bereiche konzentrieren: Kausalität und Erklärbarkeit,  Fairness, Datenschutz, Robustheit, Reinforcement Learning sowie Bildverarbeitung. Die Wahl des Standorts spiegelt diesen inhaltlichen Fokus wider. Als weltweit renommierter Forschungsstandort in Deutschland zeichnen sich Tübingen und die lokale Cyber-Valley-Initiative durch eine lebhafte und intensive Diskussionskultur aus. Amazon nutzt dieses Potenzial, um sowohl die wissenschaftliche Gemeinschaft als auch die Öffentlichkeit an der Forschung des Lablets teilhaben zu lassen. Das Forschungszentrum begrüßt einen offenen Dialog und lebhafte Diskussionen mit Vertretern aus Politik, Wissenschaft, Wirtschaft und Gesellschaft, beispielsweise in öffentlichen Veranstaltungen.

    „Amazon stellt langfristige Ergebnisse über den kurzfristigen Nutzen, was genau das ist, was wir für neugiergetriebene, langfristige Forschung benötigen,“ sagte Yasser Jadidi, operativer Leiter des Amazon Lablets in Tübingen. „Mit einer Mischung aus angewandten Wissenschaftlern, Softwareentwicklern, Doktoranden, Praktikanten und Amazon Scholars wollen wir die KI verstehen und die KI ihr Umfeld verstehen lassen. Unser Ziel ist es, den Menschen zu befähigen, datenbasierte Entscheidungen zu hinterfragen, zu erklären und kausale Erklärungen für das Verhalten eines Algorithmus zu liefern.“ Im Rahmen des lokalen Engagements in Tübingen arbeitet Amazon eng mit dem Max-Planck-Institut für Intelligente Systeme und der Universität Tübingen zusammen. Im Lablet steht diese Zusammenarbeit auch Wissenschaftlern anderer Institutionen offen.

    Neues Gebäude für die Forschung von Amazon

    2017 hatte Amazon angekündigt, ein Forschungszentrum in Tübingen zu eröffnen und innerhalb von fünf Jahren 100 hochqualifizierte Mitarbeiter einzustellen. Das Unternehmen trat außerdem der Cyber Valley-Initiative bei, die die Forschungsaktivitäten von internationalen Key-Playern aus Wissenschaft und Industrie auf dem Gebiet der bündelt. Der Standort in Tübingen ist nach Berlin, Dresden und Aachen das vierte Forschungs- und Entwicklungszentrum von Amazon in Deutschland. Das neue Lablet wird Teil dieses Forschungszentrums von Amazon in Tübingen.

    Mitte November genehmigte der Gemeinderat der Stadt Tübingen den Verkauf eines Grundstücks nahe des Max-Planck-Instituts für Intelligente Systeme an einen Projektentwickler, der darauf bis 2021 ein Gebäude errichten wird. Amazon wird dieses Gebäude mieten und es als neues Forschungszentrum in Tübingen nutzen. Das Gebäude wurde in enger Abstimmung mit dem Baubürgermeisteramt der Stadt Tübingen geplant und soll die räumlichen Anforderungen der Forschungsteams von Amazon erfüllen. Es wird außerdem ein Café, eine Veranstaltungsfläche und einen Co-Working Space beinhalten. Diese Bereiche werden für die Öffentlichkeit zugänglich sein, um den wissenschaftlichen Austausch und die Diskussion mit der Stadtgesellschaft zu fördern.

    Hier geht es zu der Pressemeldung im Amazon Newsroom.

    From left to right: Amazon researcher Betty Mohler, Yasser Jadidi, Operative Head of Lablet at Amazon Tübingen, Michael Black, Director at the Max Planck Institute for Intelligent Systems (MPI-IS) and Cyber Valley Spokesperson, Theresia Bauer, Baden Württemberg’s Minister for Science, Research and Arts, Bernhard Schölkopf, Director at the MPI-IS, Bernd Engler, Rector of the University of Tübingen and Michael Hirsch, Research Science Manager & Site Lead at Amazon Tübingen.

  • Bundeswettbewerb Künstliche Intelligenz zeichnete Sieger aus

    Bundeswettbewerb Künstliche Intelligenz zeichnete Sieger aus

    Schülerteams entwickeln Algorithmen zur Identifizierung von Malaria-infizierten Zellen, zur Lokalisierung von Proteinen und zur Voraussage von Zugverspätungen ‒ „KI-Schule des Jahres“ kommt aus dem Saarland.

    Tübingen ‒ Mit der feierlichen Preisverleihung ist der Bundeswettbewerb Künstliche Intelligenz 2019 zu Ende gegangen. Vier Schülerteams aus Bayern, Baden-Württemberg und Niedersachsen wurden von der Jury prämiert. Die Auszeichnung „KI-Schule des Jahres“ erhielt das Saarpfalz-Gymnasium in Homburg/Saar. Insgesamt waren mehr als 2.500 Schülerinnen und Schüler im Alter von 14 bis 19 Jahren dem Aufruf des Max-Planck-Instituts für Intelligente Systeme und der Universität Tübingen gefolgt. Beide Einrichtungen sind Teil des Cyber Valley Projekts zur Erforschung von Künstlicher Intelligenz.

    „Mit dem Bundeswettbewerb Künstliche Intelligenz bringt das Cyber Valley die Methoden der KI mitten in die Gesellschaft“, sagte die baden-württembergische Wissenschaftsministerin Theresia Bauer bei der Preisverleihung am Samstag in Tübingen: „Es freut mich außerordentlich, dass der Wettbewerb gleich im ersten Jahr bei der Jugend auf so großes Interesse gestoßen ist. Er bringt Jugendliche und junge Erwachsene schon früh in Kontakt mit Künstlicher Intelligenz – und zwar nicht nur als passive Konsumenten, sondern als aktive Gestalter.“

    In der Altersklasse 14 bis 15 Jahre siegte Luca Abele vom Ulrichsgymnasium im ostfriesischen Norden mit einem Projekt zur Identifizierung von Malaria-Erregern im menschlichen Körper. Er hat einen Algorithmus programmiert, der infizierte Zellen von nicht-infizierten Zellen unterscheiden kann. Der Einsatz Künstlicher Intelligenz auf diesem Gebiet könnte künftig medizinische Diagnosemethoden unterstützen.

    In der Altersklasse 16 bis 19 Jahre gab es mit CellTorch aus Göttingen und Underscore aus Tübingen gleich zwei Siegerteams. Adrian Dobbelstein und Christian Helms vom Max-Planck-Gymnasium beziehungsweise vom Hainberg-Gymnasium in Göttingen entwickelten im Projekt CellTorch einen Algorithmus, der die genaue Position von Proteinen in fluoreszenz-gefärbten Mikroskop-Aufnahmen von Zellen bestimmen kann. Eine effiziente Lokalisierung der Proteine könnte Hinweise auf biologische Mechanismen geben, die unter anderem für die gezielte Entwicklung und den Einsatz von Medikamenten wichtig sind.

    Im Projekt Underscore befassten sich Theo Döllmann und Marius de Kuthy Meurers vom Tübinger Kepler-Gymnasium mit der Voraussage von Zugverspätungen. Die Schüler sammelten einen gewaltigen Datensatz über den tatsächlichen Verlauf von Bahnreisen. Basierend auf diesen Daten sowie Informationen über Wetter, Ferienzeiten und vielem mehr trifft die Künstliche Intelligenz eine Voraussage, ob eine Bahnverbindung Verspätung haben wird. Bahnfahrer können ihre geplante Zugverbindung in eine eigens programmierte Webseite eingeben und sich errechnen lassen, wie wahrscheinlich eine Verspätung ist.

    Alle Finalisten erhielten einen kleinen leistungsstarken Computer für KI Anwendungen von NVIDIA (JetsonNano). Die Preisträger können zudem ein Jahr lang das Journal Technology Review kostenlos beziehen.

    Der Publikumspreis schließlich ging an das Team RISCkant vom Hardenberg-Gymnasium im fränkischen Fürth. Samuel Arpert, Sebastian Fritsch, Simon Klier, Christian Künzle und Jan-Niklas Weghorn präsentierten einen Chip, der mithilfe von KI schneller und zugleich energieeffizienter arbeitet. Als Preis erhielt das Team ein Arduino-Starterset ‒ ein kleiner PC für die Programmierung spezifischer Aufgaben.

    Zudem wurde das Saarpfalz-Gymnasium aus Homburg mit dem Titel „KI Schule des Jahres“ ausgezeichnet. Mit fast 80 Teilnehmern in der ersten Runde des Wettbewerbes und der höchsten Punktzahl lag das Gymnasium vor allen anderen Mitbewerbern. Stellvertretend für die Schule nahmen Michael Bergau, Fachkoordinator Informatik am Saarpfalz-Gynasium, sowie die ehemaligen Schüler Benedikt Lothschütz und Nico Mansion die Auszeichnung entgegen. Die Schule erhielt als Preis zwei Drohnen, um zukünftig Luftaufnahmen mit KI in kreativen Projekten einzusetzen.

    Am Bundeswettbewerb Künstliche Intelligenz 2019 hatten mehr als 2.500 Schülerinnen und Schüler teilgenommen: In einer ersten Runde lösten sie unterschiedliche Programmieraufgaben. In der zweiten Runde fanden sich Teams zusammen, die über einen Zeitraum von fünf Monaten eigene Projektideen umsetzten. Insgesamt 50 Projekte zu medizinischen, technischen und ökologischen KI-Lösungen wurden in der Final-Runde eingereicht, unter anderem in Form von Webseiten und Apps. Acht Finalisten-Teams stellten ihre Projekte bei der Abschlussveranstaltung in Tübingen live einer Jury aus Forschung, Wirtschaft und Medien vor.

    Das Bosch Center for Artifcial Intelligence hatte sich sehr früh entschieden, den Bundeswettbewerb Künstliche Intelligenz (BWKI) als Hauptsponsor zu unterstützen und dadurch maßgeblich dazu beigetragen, dass die Initiatoren Prof. Bethge, Dr. Brendel und Prof. Schölkopf ihre Idee vom Schülerwettbewerb umsetzen konnten. Weitere Sponsoren waren die Gemeinnützige Hertie-Stiftung, Google, Amazon, Microsoft, die Alexander von Humboldt Stiftung und die Hochschule der Medien, Stuttgart. Schirmherr des Wettbewerbs war der baden-württembergische Ministerpräsident Winfried Kretschmann. Der Bundeswettbewerb Künstliche Intelligenz (BWKI) wird auch im kommenden Jahr erneut ausgeschrieben. Wissenschaftsministerin Bauer kündigte an, dass im nächsten Jahr die Carl-Zeiss-Stiftung die Rolle des Hauptsponsors übernehmen werde.

    „Es ist einfach großartig und inspirierend, die Kreativität, das Können und die Ausdauer der Schüler bei diesem Wettbewerb zu sehen. Ich träume von einer Gesellschaft, in der wir uns noch viel mehr ermutigen, gute Ideen zu entwickeln und auszuprobieren“, sagte Professor Matthias Bethge, Direktor des Tübingen AI Center. „Unsere Zukunft wird von unseren Kindern gestaltet, daher muss unsere Förderung bei den Kindern anfangen“, ergänzte Professor Bernhard Schölkopf, Leiter des Max-Planck-Instituts für Intelligente Systeme.

    Die Jury des Wettbewerbs 2019: Professor Matthias Bethge, Dr. Wieland Brendel (Universität Tübingen), Professor Bernhard Schölkopf (Max Planck Institut für Intelligente Systeme), Dr. Saskia Biskup (Humangenetikerin, Cegat GmbH), Christoph Röscher (Bosch Center of Artificial Intelligence), Professorin Christiane Zarfl (Umweltsystemanalyse, Universität Tübingen), Professorin Theresa Veer (Wirtschaftswissenschaften, Universität Tübingen), Robert Thielicke (Chefredakteur Technology Review), Dr. Philip Häusser (Physiker, Fernsehmoderator, Webvideoproduzent), Dr. Kristina Kayatz (Wissenschaftsjournalistin, ZDF/heute Journal).

    BWKI Gewinner Luca Abele, der in der jüngeren Kategorie gewonnen hat, präsentiert sein Forschungsprojekt dem Machine Learning Forscher Bernhard Schölkopf (Mitte) und Wissenschaftsministerin Theresia Bauer.

    Adrian Dobbelstein zeigt Wissenschaftministerin Theresia Bauer sein Projekt CellTorch, einen Algorithmus, der die genaue Position von Proteinen in fluoreszenz-gefärbten Mikroskop-Aufnahmen von Zellen bestimmen kann.

    Gewinner Luca Abele (Mitte) mit BWKI-Jurymitgliedern Dr. Philip Häusser (links) und Professor Matthias Bethge von der Uni Tübingen.

    Theo Döllmann und Marius de Kuthy Meurers vom Tübinger Kepler-Gymnasium (Projekt Underscore) sowie Adrian Dobbelstein vom Max-Planck-Gymnasium in Göttingen (Projekt CellTorch) sind die BWKI-Gewinner in der Altersgruppe 16-19.

    Der Publikumspreis ging an das Team RISCkant vom Hardenberg-Gymnasium im fränkischen Fürth.

    Die Informatik-Lehrer des Saarpfalz-Gymnasium aus Homburg nehmen den Preis als „KI Schule des Jahres“ entgegen.

  • Fraunhofer-Gesellschaft tritt Cyber Valley bei

    Fraunhofer-Gesellschaft tritt Cyber Valley bei

    Die Fraunhofer-Gesellschaft, Europas führende Organisation für anwendungsorientierte Forschung, schließt sich dem Cyber Valley an, einem Forschungskonsortium bestehend aus den international renommierten Universitäten Tübingen und Stuttgart, dem Max-Planck-Institut für Intelligente Systeme und einigen der weltweit führenden Industrieunternehmen. Baden-Württemberg stellt damit erneut seine Position als international richtungsweisender KI-Hotspot unter Beweis: Das KI-Fortschrittszentrum »Lernende Systeme«, gegründet vom Fraunhofer-Institut für Arbeitswirtschaft und Organisation IAO und dem Fraunhofer-Institut für Produktionstechnik und Automatisierung IPA, bietet dem Mittelstand eine zentrale Anlaufstelle für anwendungsnahe Forschung zu Künstlicher Intelligenz.

    Stuttgart – Die Stuttgarter Fraunhofer-Institute für Arbeitswirtschaft und Organisation IAO sowie für Produktionstechnik und Automatisierung IPA treten dem Cyber Valley bei und stärken damit die größte Forschungskooperation Europas auf dem Gebiet der Künstlichen Intelli-genz (KI). Der Zusammenschluss beweist einmal mehr, dass Baden-Württemberg der KI-Hotspot in Europa und weltweit auf Augenhöhe mit einigen der führenden Zentren z.B. in Nordamerika ist.

    Von links nach rechts: Silke Walter, Pressesprecherin des Wirtschaftsministeriums, Prof. Bernhard Schölkopf, Direktor am Max-Planck-Institut für Intelligente Systeme,Theresia Bauer, Ministerin für Wissenschaft, Forschung und Kunst, Dr. Nicole Hoffmeister-Kraut, Ministerin für Wirtschaft, Arbeit und Wohnungsbau, Prof. Wilhelm Bauer, Leiter des Fraunhofer-Instituts für Arbeitswirtschaft und Organisation IAO, Prof. Thomas Bauernhansl, Leiter des Fraunhofer-Instituts für Produktionstechnik und Automatisierung IPA.

    Im Rahmen der Pressekonferenz zum neuen KI-Fortschrittszentrum sagte Wirtschaftsministerin Dr. Nicole Hoffmeister-Kraut: »Künstliche Intelligenz ist ein zentraler Treiber für Innovation und Wirtschaftswachstum und birgt ein enormes wirtschaftliches Potenzial für unseren Mittelstand. Wir brauchen mehr ‚KI made in Baden-Württemberg‘ und müssen die Ergebnisse unserer Spitzenforschung noch besser und schneller in die praktische Anwendung unserer Unternehmen bringen. Dazu müssen wir Forschung, Entwicklung und Kommerzialisierung von KI massiv vorantreiben.«

    Wissenschaftsministerin Theresia Bauer ergänzte: »Hier entsteht eine international sichtbare Spitze. Wir heißen die Fraunhofer-Gesellschaft ganz herzlich willkommen in der immer größer werdenden Runde! Der Forschungsverbund Cyber Valley entwickelt sich sehr dynamisch und zieht immer mehr Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler, junge Talente aus aller Welt, Unternehmen und Stiftungen an. Mit dem Boom ist der Bedarf entstanden, verlässliche Managementstrukturen für den Cyber Valley-Verbund zu etablieren, um die wachsenden organisatorischen Aufgaben effektiv zu bewältigen.«

    »Mit ihrer anwendungsorientierten Ausrichtung ergänzen die Fraunhofer-Institute die For-schung des Max-Planck-Instituts für Intelligente Systeme und der Universitäten Tübingen und Stuttgart optimal«, sagte Prof. Martin Stratmann, Präsident der Max-Planck-Gesellschaft. »Diese Verstärkung erleichtert auch den Brückenschlag zu den Industriepartnern im Cyber Valley: Erkenntnisse aus der Grundlagenforschung können so schneller zur Anwendung gelangen.«

    Prof. Reimund Neugebauer, Präsident der Fraunhofer-Gesellschaft, betonte: »Künstliche Intelligenz ist eines der zentralen digitalen Zukunftsthemen und wird unser Leben von Grund auf verändern. Für die internationale Wirtschaft und die industriellen Wertschöpfungsketten bedeutet sie einen grundlegenden Strukturwandel. Mit unserem Beitritt zum Cyber Valley werden wir gemeinsam mit unseren Partnern die Forschung und den Transfer von der Wis-senschaft in den Markt vorantreiben, um gemeinsam das Potenzial dieser Schlüsseltechnologie voll auszuschöpfen und den Standort Deutschland auch im internationalen Wettbewerb zu stärken.«

    »Wir begrüßen den Beitritt der Fraunhofer-Gesellschaft ausdrücklich, da wir so dazu beitragen, die Methoden der modernen KI insbesondere auch in kleinen und mittelständischen Betrieben zur Anwendung zu bringen,« sagte Max-Planck-Direktor und Mitgründer des Cyber Valley, Prof. Bernhard Schölkopf.

    Das Wirtschaftsministerium Baden-Württemberg und die Fraunhofer-Gesellschaft finanzieren zu gleichen Teilen das KI-Fortschrittszentrum »Lernende Systeme«, das zum 1. Oktober 2019 in das Cyber Valley-Konsortium integriert wurde. Das Zentrum ist ein Labor mit einem anfänglichen Team von 20 Forscher*innen und einer geplanten Anschubfinanzierung von zehn Millionen Euro bis Ende 2022.

    Zentrale Anlaufstelle für anwendungsorientierte KI-Forschung

    Das KI-Fortschrittszentrum ist eine zentrale Anlaufstelle für anwendungsorientierte KI-Forschung für Unternehmen in Baden-Württemberg. Es führt Forschungsprojekte durch, die für den Produktions- und Dienstleistungssektor relevant sind, und dient als Schnittstelle zwischen der Industrie und der Grundlagenforschung innerhalb des bestehenden Cyber Valley-Konsortiums, das neben den genannten Forschungseinrichtungen mehrere Industriepartner umfasst. Das KI-Fortschrittszentrum kann so über die bestehenden Partner hinaus den Tech-nologietransfer in die Industrie ermöglichen.

    Als weitere Komponente richten die Partner gemeinsame Forschungslabors ein, in denen Grundlagenforscher*innen mit anwendungsorientierten Wissenschaftler*innen des Fraunhofer IAO und Fraunhofer IPA zusammenarbeiten. Die Forschungsinhalte orientieren sich am aktuellen und zukünftigen Bedarf des Markts. Somit bergen die gemeinsam betriebenen Labors großes Potenzial für zukünftige Start-ups.

    Ein zentraler Schwerpunkt des KI-Fortschrittzentrums ist die direkte Kooperation mit Industrieunternehmen. Machbarkeitsstudien und Projekte zur Entwicklung erster Prototypen von KI-Anwendungen werden teilweise über das Budget des Fortschrittzentrums finanziert. Um strategische Partnerschaften aufzubauen, haben Industrieunternehmen die Möglichkeit, so genannte Enterprise Labs zu betreiben und zu finanzieren. In diesen Labs können ein oder mehrere Forscher*innen des KI-Fortschrittszentrums ihre ganze Aufmerksamkeit den spezi-fischen Fragestellungen des jeweiligen Industrieunternehmens widmen.

    Das KI-Fortschrittszentrum »Lernende Systeme« verfolgt bei all seinen Aktivitäten das Ziel, eine menschenzentrierte KI zu entwickeln, der die Menschen vertrauen und die sie akzeptieren. Nur wenn Menschen mit neuen Technologien interagieren und eng zusammenarbeiten, kann ihr Potenzial optimal ausgeschöpft werden. Um diese menschenzentrierte KI zu realisieren, konzentrieren sich die Forschungsaktivitäten unter anderem auf die Themen Erklärbarkeit, Datenschutz, Zertifizierung, Sicherheit und Robustheit von KI-Technologien.

    Mehrwert für Wirtschaft und Gesellschaft

    Mit dem Cyber Valley bauen die Partner aus Wissenschaft, Wirtschaft und Gesellschaft ein einzigartiges Ökosystem in der Region Stuttgart-Tübingen auf. Vom Land Baden-Württemberg unterstützt, fördert das Cyber Valley den Austausch zwischen Wissenschaft und Wirtschaft, die Ausbildung der besten Talente im Bereich der KI und schafft einen Nährboden für Start-ups. Ziel ist es, Spitzenforschung mit Unternehmergeist zu verbinden, um Spin-offs und den Technologietransfer zu fördern.

    Die Zusammenarbeit der beiden Fraunhofer-Institute mit Cyber Valley birgt daher für beide Seiten großes Potenzial. Die Fraunhofer-Gesellschaft blickt auf 70 erfolgreiche Jahre anwendungsorientierte Forschung zurück. Unter ihrem Dach arbeiten 72 Institute und Forschungseinrichtungen an Standorten in ganz Deutschland. Auf dieser Basis und mit der klaren Ausrichtung auf neue Technologien und Märkte ist die Fraunhofer-Gesellschaft zum Innovationsmotor der deutschen Wirtschaft geworden. Internationale Kooperationen mit exzellenten For-schungspartnern und innovativen Unternehmen weltweit sorgen für einen direkten Zugang zu den wichtigsten gegenwärtigen und zukünftigen Wissenschafts- und Wirtschaftsräumen. Diese Kompetenz bei der Realisierung von Projekten in enger Zusammenarbeit mit der Industrie ist für das Cyber Valley von großem Wert. Die Fraunhofer-Gesellschaft steuert noch mehr Innovation und Unternehmertum bei. Fraunhofer verfügt über eine nachgewiesene Erfolgsbilanz vieler erfolgreicher Start-ups. Die Gesellschaft fördert aktiv Forscher*innen, die auf der Grundlage des geistigen Eigentums, das sie bei Fraunhofer erworben haben, ein eigenes Unternehmen gründen wollen. Die Mission, den technologischen Fortschritt in die Unternehmen und die Gesellschaft einzubringen, ist im Fraunhofer-Leitbild fest verankert.

    Über das Cyber Valley

    Das Cyber Valley ist die größte Forschungskooperation Europas im Bereich der Künstlichen Intelligenz mit Partnern aus Politik, Wissenschaft, Wirtschaft und Gesellschaft. Die Partnerschaft stärkt die Forschung und Lehre in den Bereichen des Maschinellen Lernens, Computer Vision und Robotik sowie die Verbindungen zwischen diesen Wissenschaftsbereichen. Partner sind das Max-Planck-Institut für Intelligente Systeme, die Universität Stuttgart, die Universität Tübingen, das Land Baden-Württemberg sowie sieben Industriepartner: Amazon, die BMW Group, Daimler AG, IAV GmbH, Porsche AG, Robert Bosch GmbH und ZF Friedrichshafen AG. Unterstützt wird das Cyber Valley zudem von der Christian Bürkert Stiftung, der Gips-Schüle-Stiftung, der Vector Stiftung sowie der Carl-Zeiss-Stiftung.

  • Endoskopische Prostataoperation mit erster menschenähnlichen Attrappe gelungen

    Endoskopische Prostataoperation mit erster menschenähnlichen Attrappe gelungen

    Ein Wissenschaftler-Team um Dr. Tian Qiu, Leiter der Cyber Valley Forschungsgruppe „Biomedizinische Mikrosysteme“, und Professor Peer Fischer vom Max-Planck-Institut für Intelligente Systeme in Stuttgart tragen entscheidend dazu bei, die komplexe Ausbildung von Chirurgen durch den Einsatz einer sehr realistischen Prostata-Attrappe zu verbessern. Sie entwickelten ein realistisches Modell, druckten es in 3D und ließen die Attrappe anschließend ein Ärzteteam der Universität Freiburg testen, die damit die operative Entfernung der Drüse simulierten. Um die Ergebnisse quantitativ auszuwerten, entwickelten die Wissenschaftler ein automatisches System, das jungen Chirurgen während ihrer Ausbildung unmittelbar nach jedem Training ein Feedback gibt – was mit echtem Gewebe unmöglich wäre.

    Stuttgart/Freiburg – Angehende Piloten trainieren viele hundert Stunden in einem Flugsimulator, bevor sie in ein echtes Flugzeug fliegen dürfen. Im Gegensatz dazu haben Chirurgen nur sehr begrenzten Zugang zu Simulatoren; und die, die es gibt, bieten keine ausreichend realistischen Bedingungen. Um das Training von Chirurgen zu optimieren und Ergebnisse quantitativ messbar zu machen, haben Grundlagenforscher des Max-Planck-Instituts für Intelligente Systeme und der Universität Stuttgart das erste Organmodell entwickelt, mit dem Chirurgen eine realistische transurethrale Resektion der Prostata simulieren können. Die Attrappe besteht dabei aus Materialien, die sich wie echtes Gewebe verhalten.

    Sie gaben die Attrappe einem Ärzteteam der Urologie des Universitätsklinikums Freiburg, das mit der gleichen Ausrüstung, mit der solche Eingriffe normalerweise vorgenommen werden, am Prostatamodell operierte. Dank der Attrappe konnten die Wissenschaftler zudem das Ergebnis der Operation deutlich visualisieren (siehe Abbildung), was bei echten Patienten unmöglich ist. Die Wissenschaftler haben nämlich ein automatisiertes Bewertungssystem entwickelt, um angehenden Chirurgen unmittelbar nach dem Training Feedback zu geben.

    80% aller Männer leiden irgendwann an der Vergrößerung der Prostata, der so genannten gutartigen Prostatahyperplasie (BPH). Die BPH kann operativ behandelt werden, am häufigsten in einem minimal-invasiven Verfahren, der sogenannten transurethralen Resektion der Prostata (TURP). TURP ist ein chirurgischer Eingriff, bei der die Prostata über die Harnröhre (Urethra) komplett oder teilweise entfernt wird. Während der Operation wird ein starres Endoskop durch die Harnröhre des Patienten eingeführt. Mittels einer sogenannten elektrischen Hochfrequenz-Schlinge durchtrennt der Chirurg das Gewebe und verödet gleichzeitig die Schnittstellen. Während das Innere der Prostata entfernt wird, muss die periphere Zone erhalten bleiben. Ein erfahrener Chirurg ist in der Lage, die inneren und äußeren Zonen anhand der taktilen Rückmeldung des Endoskops und dem Aussehen des Gewebes zu unterscheiden. Die Aneignung dieser Fähigkeit erfordert jedoch viel Übung. Die neue Prostata-Attrappe kann helfen, wertvolle Erfahrung zu sammeln: An ihr kann der Chirurg lernen, ohne das Risiko einzugehen, einen Fehler bei einem Patienten zu machen.

    Abbildung: Endoskopie einer menschenähnlichen Prostata-Attrappe. Der intelligente Operationssimulator ermöglicht es erstmals, das Ergebnis der Operation quantitativ zu bewerten. Bildnachweis: E. Choi/MPI-IS.

    Das realistische Modell wurde im 3D-Druck hergestellt und anschließend modelliert. Die Forscher verwendeten dafür spezielle biomimetische Materialien, um die richtige Festigkeit, ein realitätsgetreues Aussehen und Interaktion mit dem Operationsbesteck zu gewährleisten. Darüber hinaus fügten die Forscher bildgebende Kontrastmittel hinzu, die erst nach der Operation die beiden verschiedenen Zonen sichtbar machten. Dadurch kann der Chirurg erstmals eine Rückmeldung über die Genauigkeit der Resektion erhalten

    „Das künstliche Organ fühlt sich sehr realistisch an, die Operation fühlt sich an wie eine an einem echten Patienten,“ sagt Professor Arkadiusz Miernik, Oberarzt für Urologie und Sektionsleiter Urotechnologie am Universitätsklinikum Freiburg. „Ich bin mir sicher, solch ein Modell wird die chirurgische Ausbildung verändern. Im Vergleich zu Kadaver- oder Tiermodellen ist es wesentlich angenehmer in der Handhabung, spart Zeit und Geld und kann für spezielle Verfahren ausgelegt werden. Und es liefert wertvolles Feedback, wie man seine chirurgischen Fähigkeiten verbessern kann.“

    Das Forscherteam um Tian Qiu, Leiter der Cyber Valley Forschungsgruppe „Biomedizinische Mikrosysteme“ an der Universität Stuttgart, und Peer Fischer, Professor für Physikalische Chemie an der Universität Stuttgart und Leiter des „Mikro, Nano und Molekulare Systeme“ Labors am Max-Planck-Institut für Intelligente Systeme in Stuttgart, entwickeln noch weitere Organmodelle. Sie wollen damit auch andere chirurgische Verfahren, einschließlich neuer Roboteroperationen, optimieren und systematisch validieren. Ihr oberstes Ziel ist es, einen umfassenden und realistischen chirurgischen Simulator zu entwickeln.

    Publikation

    Eunjin Choi, Fabian Adams, Stefano Palagi, Anina Gengenbacher, Daniel Schlager, Philippe-Fabian Müller, Christian Gratzke, Arkadiusz Miernik, Peer Fischer, Tian Qiu. A High-Fidelity Phantom for the Simulation and Quantitative Evaluation of Transurethral Resection of the Prostate. Annals Biomedical Engineering (2019). https://doi.org/10.1007/s10439-019-02361-7

    Contact
    Dr. Tian Qiu
    Cyber Valley Group Leader
    University of Stuttgart
    Pfaffenwaldring 55, 70569 Stuttgart, Germany
    Tel: +49 (0) 711 685 64482
    Email: tian.qiu@ipc.uni-stuttgart.de

  • Farbfleck könnte autonom fahrende Fahrzeuge verwirren

    Farbfleck könnte autonom fahrende Fahrzeuge verwirren

    Ein Forscherteam aus Tübingen zeigt, dass auf tiefen neuronalen Netzen basierende optische Flussalgorithmen – eine wahrscheinliche Komponente zukünftiger autonomer Fahrzeuge – anfällig für Hackerangriffe sind. Die Experten für Maschinelles Sehen und Lernen warnen die Automobilindustrie, dass ein einfaches Farbmuster ausreichen könnte, die Autopiloten in selbstfahrenden Fahrzeugen zu verwirren.

    Tübingen – Ein Farbmuster auf einem T-Shirt, als Heckscheibenaufkleber oder als Emblem auf einer Einkaufstüte könnte für selbstfahrende Autos ein Problem darstellen – ein kleines Muster, das so viele Störsignale auslöst, dass es zum Sicherheitsrisiko wird. „Wir haben drei, vielleicht vier Stunden gebraucht, um das Muster zu erstellen – das ging ganz schnell,“ sagt Anurag Ranjan, Doktorand in der Abteilung für Perzeptive Systeme am Max-Planck-Institut für Intelligente Systeme (MPI-IS) in Tübingen. Er ist der Erstautor der Publikation „Attacking Optical Flow“, ein gemeinsames Forschungsprojekt der Abteilung für Perzeptive Systeme und der Forschungsgruppe für Autonomes Maschinelles Sehen am MPI-IS und der Universität Tübingen. Die Publikation ist auf arXiv verfügbar und wird bei der führenden internationalen Konferenz im Bereich Maschinelles Sehen präsentiert, der International Conference on Computer Vision ICCV, die am 27. Oktober in Seoul beginnt.

    Die Gefahr, dass aktuell auf dem Markt verfügbare Serienfahrzeuge betroffen sind, ist  gering. Dennoch informierten die Forscher vorsichtshalber einige Automobilhersteller, die derzeit selbstfahrende Modelle entwickeln. Sie setzten sie von dem Risiko in Kenntnis, damit sie bei Bedarf zeitnah reagieren können.

    In ihrer Forschungsarbeit prüften Anurag Ranjan und seine Kollegen Joel Janai, Andreas Geiger und Michael J. Black die Robustheit einer Reihe verschiedener Algorithmen zur Bestimmung des sogenannten optischen Flusses. Derartige Systeme werden in selbstfahrenden Autos, in der Robotik, Medizin, bei Videospielen und in der Navigation verwendet, um nur einige wenige Einsatzbereiche zu nennen. Der optische Fluss beschreibt die Bewegung in einer Szene, die von den Bordkameras erfasst wird. Jüngste Fortschritte im Bereich des maschinellen Lernens haben zu schnelleren und besseren Verfahren beim Berechnen von Bewegung geführt. Die Forschung der Tübinger Wissenschaftler zeigt jedoch, dass derartige Verfahren anfällig sind, wenn Störsignale im Spiel sind: zum Beispiel ein einfaches, buntes Muster, das in die Szene platziert wird. Selbst wenn sich das Muster nicht bewegt, kann es dazu führen, dass tiefe neuronale Netze, wie sie heute in großem Maße zur Flussberechnung eingesetzt werden, falsch rechnen: das Netzwerk kalkuliert plötzlich, dass sich große Teile der Szene in die falsche Richtung bewegen.

    Mehrmals haben Forscher*innen in der Vergangenheit bereits gezeigt, dass selbst winzige Muster neuronale Netze verwirren können. Zum Beispiel wurden dadurch Objekte wie Stoppschilder falsch klassifiziert. Die neue Tübinger Forschungsarbeit zeigt erstmals, dass auch Algorithmen zur Bestimmung der Bewegung von Objekten anfällig für derartige Angriffe sind. Bei der Verwendung in sicherheitskritischen Anwendungen wie in autonomen Fahrzeugen müssen diese Systeme jedoch hinsichtlich derartiger Angriffe „robust“ bzw. zuverlässig und sicher sein.

    Selbst ein kleiner Fleck erzeugt große Wirkung

    Ranjan und seine Kollegen arbeiten seit März vergangenen Jahres an dem Projekt „attacking optical flow“. Im Zuge ihrer Forschungsarbeit waren sie überrascht, dass selbst ein kleiner Fleck großes Chaos auslösen kann. Es reicht eine Größe von weniger als 1 % des Gesamtbilds aus, um das System anzugreifen. Die kleinste Störung verursachte, dass das System schwere Fehler bei seinen Berechnungen machte, die die Hälfte des Bildbereichs betrafen (siehe Abbildung). Je größer der Fleck, desto verheerender die Auswirkungen. „Dies ist bedenkliche, da das Flow-System in vielen Fällen die Bewegung der Objekten in der gesamten Szene gelöscht hat,“ erklärt Ranjan und weist auf ein Video hin, in dem das angegriffene System zu sehen ist. Man kann sich leicht vorstellen, welchen Schaden ein lahmgelegter Autopilot eines selbstfahrenden Autos bei hoher Geschwindigkeit verursachen kann.

    Wie einzelne selbstfahrende Autos funktionieren ist ein wohl-gehütetes Geheimnis der jeweiligen Hersteller. Daher können Computer Vision Grundlagenforscher nur mutmaßen. „Unsere Arbeit soll die Hersteller von selbstfahrender Technologie wachrütteln, sie vor der potenziellen Bedrohung warnen. Wenn sie davon wissen, können sie ihre Systeme so trainieren, dass sie gegenüber derartigen Angriffen robust sind,“ sagt Michael J. Black, Direktor der Abteilung für Perzeptive Systeme am Max-Planck-Institut für Intelligente Systeme.

    Möglicherweise ebenso wichtig wie der Hackerangriff selbst ist, dass es den Entwicklerteams der Automobilindustrie zeigt, wie man unter Verwendung einer sogenannten „zero flow“-Prüfung bessere optische Flussalgorithmen entwickeln kann. „Wenn wir dem System zwei identische Bilder zeigen und es keinerlei Bewegung zwischen den beiden gibt, sollte sich der optische Flussalgorithmus farblich überhaupt nicht verändern. Dies ist jedoch oft nicht der Fall, selbst ohne einen Angriff. Schon da fangen also die Probleme an. Hier müssen wir ansetzen, um zu beheben, was das Netz falsch macht“, erläutert Ranjan. Er und sein Team hoffen, dass ihre Forschungsarbeit dazu beiträgt, das Bewusstsein für die Problematik zu stärken, und dass Automobilhersteller derartige Angriffe ernst nehmen und ihre Systeme entsprechend anpassen, um sie weniger störanfällig zu machen.


    Press Contact:
    Linda Behringer
    Max Planck Institut for Intelligent Systems, Stuttgart, Germany
    T: +49 711 689 3552
    M: +49 151 2300 1111
    linda.behringer@is.mpg.de


    About us

    At the Max Planck Institute for Intelligent Systems we aim to understand the principles of Perception, Action and Learning in Intelligent Systems.

    The Max Planck Institute for Intelligent Systems is located in two cities: Stuttgart and Tübingen. Research at the Stuttgart site covers small-scale robotics, self-organization, haptic perception, bio-inspired systems, medical robotics, and physical intelligence. The Tübingen site focuses on machine learning, computer vision, robotics, control, and the theory of intelligence.

    www.is.mpg.de

    The Perceiving Systems department combines computer vision, machine learning, and computer graphics to train computers to understand humans and their behavior in images and video. The team’s unique approach begins with learning compact parametric models of 3D human shape and motion. We use these to extract and analyze human behavior in the context of 3D scenes. The department has approximately 45 staff and students and additional affiliated researchers. It operates unique 4D scanning facilities that produce highly accurate and detailed 3D meshes of the body, face, hands, and feet at 60 frames per second. The department also employs wearable motion capture suits, flying robots, and camera-based systems to record human movement.

    https://ps.is.mpg.de/

    The Autonomous Vision research group, which is based at the Max Planck Institute for Intelligent Systems in Tübingen and the University of Tübingen, addresses questions related to robustness as well as methods that enable high-capacity models (such as deep neuronal networks) to learn with a small amount of data. More specifically, the group’s research focuses on robust perception for autonomous agents, especially autonomous vehicles. Research activities range from sensor-based perception (3D reconstruction, motion estimation, object recognition) and holistic scene interpretation (3D lane and intersection estimation), to sensor engine control approaches.

    https://avg.is.tuebingen.mpg.de/

  • Cyber Valley richtet Öffentlichen Beirat ein

    Cyber Valley richtet Öffentlichen Beirat ein

    Das unabhängige Gremium wird bei der Auswahl der Forschungsprojekte mit eingebunden. Es bewertet die Forschungsprojekte hinsichtlich ihrer ethischen und gesellschaftlichen Implikationen und schafft damit ein zusätzliches Element der Transparenz.

    Die Cyber Valley Forschungskooperation richtet mit dem „Public Advisory Board“ (Öffentlicher Beirat) ein unabhängiges Gremium ein, welches Forschungsprojekte hinsichtlich ihrer ethischen und gesellschaftlichen Implikationen bewertet. Europas größte Forschungskooperation auf dem Gebiet der Künstlichen Intelligenz schafft damit ein zusätzliches Element der Transparenz.

    Die Mitglieder des Öffentlichen Beirats werden durch Theresia Bauer, Baden-Württembergs Ministerin für Wissenschaft, Forschung und Kunst berufen. „Künstliche Intelligenz hat enormes gesellschaftliches Veränderungspotenzial. Um dieses zu nutzen, braucht es auch das Vertrauen der Menschen in die Chancen der KI. Unverzichtbar sind dabei Transparenz und Dialog. Der Öffentliche Beirat soll dazu beitragen, dass ein ethisches und gesellschaftliches Leitbild für KI-Forschung entwickelt wird. Damit wollen wir auch einen offenen Dialog von Wissenschaft und Gesellschaft über die Anwendungsmöglichkeiten von KI führen“, so Wissenschaftsministerin Theresia Bauer.

    „Künstliche Intelligenz wird unser Leben und Arbeiten wesentlich verändern“, sagt Bernhard Schölkopf, Direktor am Max-Planck-Institut für Intelligente Systeme. „Für die Gesellschaft ist es von entscheidender Bedeutung, dass wir diese Veränderungen antizipieren und uns auf sie vorbereiten.“ Sein Kollege Michael J. Black, Sprecher des Cyber Valley, ergänzt: „Es ist wichtig, dass wir die KI nutzen, um unser Leben zu verbessern. Wir freuen uns, dass das Cyber Valley Mechanismen entwickelt, um KI-Forscher in diese wichtige ethische Diskussion miteinzubinden. Der Dialog zwischen dem unabhängigen Beirat und den Wissenschaftlern soll dazu beitragen, KI zum Wohle der Menschheit zu gestalten.“

    Aufgabe des Öffentlichen Beirats ist es, Projektanträge der Cyber Valley Forschungsgruppen vor Genehmigung durch das Cyber Valley Research Fund Board zu prüfen. Das Cyber Valley Research Fund Board ist eine gemeinsame Kommission der Partner aus Politik, Wissenschaft und Wirtschaft, in dem die Vertreter der Wissenschaft die Mehrheit haben. Das Board entscheidet nach den Kriterien wissenschaftlicher Exzellenz darüber, welche Forschungsprojekte mit den Geldern aus dem Research Fund finanziert werden. Um die Mittel des Cyber Valley Research Fund können sich ausschließlich die Cyber Valley Forschungsgruppen bewerben. Aus dem Fonds werden freie, das heißt, nicht von der Industrie vorgegebene Forschungsprojekte finanziert, obwohl es die Industriepartner sind, die den Fördertopf füllen. Er hat ein Volumen von 5 Millionen Euro für die kommenden vier Jahre.

    Die Mitglieder des Öffentlichen Beirats haben Einsicht in alle Förderanträge und sind damit in der Lage zu überprüfen, für welche Projekte die Mittel der Industriepartner in der Cyber Valley Forschungskooperation ausgegeben werden. Die Mitglieder des Öffentlichen Beirats nehmen an den Sitzungen des Research Fund Boards teil. Sie können um weitere Informationen bitten, Empfehlungen aussprechen, sie können Bedenken äußern und sich in die Diskussion einbringen.

    Die berufenen Mitglieder kommen aus verschiedenen Bereichen von Wissenschaft und Zivilgesellschaft und bilden damit ein breites Spektrum relevanter Fachgebiete und Hintergründe ab.

    Wissenschaftsministerin Theresia Bauer: „Zusätzlich zur fachlichen Expertise der Mitglieder des Öffentlichen Beirats auf den Gebieten Künstliche Intelligenz, Ethik, Technikfolgenabschätzung und digitaler Zivilgesellschaft ist es uns ein großes Anliegen, die Perspektive der jungen Generation einzubeziehen. Denn ihr Lebensalltag wird von der zunehmenden Durchdringung mit künstlich intelligenten Systemen maßgeblich geprägt sein.“

    In das Gremium berufen wurden

    • Prof. Dr. Regina Ammicht Quinn ist Professorin für Ethik am Internationalen Zentrum für Ethik in den Wissenschaften (IZEW) der Universität Tübingen sowie Leiterin des Bereichs Gesellschaft, Kultur und technischer Wandel und beschäftigt sich dort mit ethischen Fragen des digitalen Lebens und der digitalen Technikentwicklung.
    • Prof. Dr. Heinrich Bülthoff ist Emeritus-Direktor des Max-Planck-Instituts für Biologische Kybernetik in Tübingen. Als Leiter der Abteilung „Wahrnehmung, Kognition und Handlung“ forscht er dort zu den fundamentalen Prozessen menschlicher Wahrnehmung sowie dem Verhalten in virtuellen Umgebungen.
    • Prof. Dr. Armin Grunwald ist Professor für Technikphilosophie und Leiter des Instituts für Technikfolgenabschätzung und Systemanalyse (ITAS) am Karlsruher Institut für Technologie sowie Leiter des Büros für Technikfolgenabschätzung beim Deutschen Bundestag.
    • Prof. Dr. Dr. Ulrich Hemel ist Direktor des Weltethos-Instituts in Tübingen, das mit Konferenzen, öffentlichen Veranstaltungen und Lehrveranstaltungen den kritischen Dialog zum Thema Ethik und KI allgemein sowie ganz konkret zum Cyber Valley begleitet und gestaltet.
    • Lorena Jaume-Palasí ist Gründerin der gemeinnützigen Organisation The Ethical Tech Society, die an der Schnittstelle Technik, Ethik und Gesellschaft das Ziel verfolgt, Prozesse der Automatisierung und Digitalisierung zu erforschen und in Bezug auf ihre gesellschaftliche Relevanz normativ einzuordnen. Als Mitglied der High Level Expert Group on AI der EU, war sie an der Erarbeitung der europäischen Ethikleitlinien für vertrauenswürdige KI beteiligt.
    • Prof. Dr. Sandra Richter ist Direktorin des Deutschen Literaturarchivs Marbach. Sie setzt sich mit dem Umgang mit Digitalisierung und Produkten der Digitalkultur sowie der Frage auseinander, wie digitale Technologien in der Literatur- und Kulturvermittlung eingesetzt werden können.
    • Katharina Schmidt ist Gründerin des Start-Ups apic.ai, das mit Hilfe von Künstlicher Intelligenz den Ursachen des Insektensterbens auf den Grund geht. Das Unternehmen zeigt damit eine gelungene Anwendungsmöglichkeit von KI im Bereich Naturschutz. Darüber hinaus ist sie akademische Mitarbeiterin im Forschungsprojekt G-Lab der Hochschule Karlsruhe. Aufbauend auf ihren Erfahrungen, wie man ein eigenes Unternehmen gründet, entwickelt sie neue Konzepte für die Förderung der Gründungskultur in Studium und Lehre sowie für die Kooperation von Hochschulen mit Start-ups und kleinen und mittelständischen Unternehmen.
    • Lukas Weber ist engagierter Vertreter und Mitorganisator der Fridays for Future Aktivitäten in Heidelberg sowie Student der Universität Heidelberg und tritt dafür ein, die Folgen von heutigen Entscheidungen, die wie die Weiterentwicklung und Anwendung Künstlicher Intelligenz unsere Gesellschaft in Zukunft stark prägen und verändern werden, für die nachfolgenden Generationen stärker in den Blick zu nehmen.
    • Nicola Wettmarshausen ist Wissenschafts- und Umweltjournalistin sowie Gründerin der Citizen Science-Initiative EcoCurious, die mit innovativen Projekten und Do-it-yourself Formaten neue Einsatzmöglichkeiten digitaler Technologien auslotet und neue Perspektiven für einen noch engeren Austausch zwischen Wissenschaft und Gesellschaft schafft.
    • Außerdem wird, ausgehend von dem großen bisherigen Engagement, den Diskurs rund um die Cyber Valley Initiative vor Ort konstruktiv und kritisch zu gestalten und zu begleiten, ein gewähltes Mitglied des Gemeinderats der Stadt Tübingen in das Gremium berufen.

    Allen Cyber Valley Partnern liegt die Transparenz der Forschung am Herzen. Regelmäßig finden Veranstaltungen rund um das Thema Künstliche Intelligenz statt. Das Spektrum reicht von einer Studium Generale Reihe zum Thema KI, Tagen der Offenen Tür, über Laborführungen, Science Slams oder Beteiligungen an Ausstellungen wie der MS Wissenschaft oder dem Tübinger Fenster für Forschung. Die Forscherinnen und Forscher, die Teil des Cyber Valley Ökosystem sind, stellen sich der Debatte bei Podiumsdiskussionen – ob mit Politikern im Stuttgarter Neuen Schloss oder mit Studentenvertretern. Die Wissenschaftler und Wissenschaftlerinnen halten regelmäßig Vorträge vor einem breiten Publikum, nehmen an Forschungs- und Digitalgipfeln teil, sind offen gegenüber den Medien und heißen deren Berichterstattung willkommen.

    Das Cyber Valley ist Europas größte Forschungskooperationen aus Wissenschaft und Wirtschaft auf dem Gebiet der Künstlichen Intelligenz. Gefördert durch das Land Baden-Württemberg sind an der Initiative beteiligt die Max-Planck-Gesellschaft mit dem Max-Planck-Institut für Intelligente Systeme, die beiden Universitäten Stuttgart und Tübingen sowie die Unternehmen Amazon, BMW AG, Daimler AG, IAV GmbH, Porsche SE, Robert Bosch GmbH und ZF Friedrichshafen AG. Unterstützt wird das Cyber Valley zudem von der Christian Bürkert Stiftung, der Gips-Schüle-Stiftung, der Vector Stiftung sowie der Carl-Zeiss-Stiftung.

     www.cyber-valley.de

    Pressekontakt:

    Linda Behringer

    c/o Max-Planck-Institut für Intelligente Systeme, Stuttgart

    T: +49 711 689 3552

    M: +49 151 2300 1111

    linda.behringer@cyber-valley.de

  • Isabel Valera leitet die neue unabhängige Forschungsgruppe Probabilistic Learning am MPI-IS

    Isabel Valera leitet die neue unabhängige Forschungsgruppe Probabilistic Learning am MPI-IS

    Die vielfach ausgezeichnete Wissenschaftlerin spezialisiert sich in ihrer Forschungsarbeit darauf, maschinelle Lernmethoden flexibler, robuster und fairer zu gestalten.

    Tübingen – Isabel Valera übernahm am 1. Juli 2019 die neu gegründete unabhängige Forschungsgruppe „Probabilistic Learning“ am Max-Planck-Institut für Intelligente Systeme (MPI-IS). Zuvor war sie Forschungsgruppenleiterin in der Abteilung für Empirische Inferenz von Professor Bernhard Schölkopf.

    „Ich freue mich sehr über diese Möglichkeit, meine Karriere beim MPI-IS fortzusetzen“, sagt Valera. „Seit ich vor fast zwei Jahren an das Institut kam, habe ich mit einigen der weltbesten Köpfe im Bereich Machine Learning zusammengearbeitet. Ich freue mich sehr, meine neue Gruppe aufzubauen und die Forschung auf diesem Gebiet voranzutreiben.“

    Die Forschung der Probabilistic Learning Group konzentriert sich auf die Entwicklung maschineller Lernmethoden, die flexibel, robust und fair sind. Flexibel bedeutet, dass Algorithmen in der Lage sind, komplexe reale Daten zu modellieren: Daten, die oft heterogen sind und im Laufe eines bestimmten Zeitabschnitts erhoben wurden. Zweitens zielt Valeras Forschung darauf ab, die Robustheit von Algorithmen zu verbessern. Ein Algorithmus gilt als robust, wenn er in der Lage ist, darauf hinzuweisen, „was er nicht weiß“. Das bedeutet, dass er nicht nur Vorhersagen macht, sondern auch angibt, inwieweit er Vertrauen in eine Entscheidung hat. Zudem erforscht die Gruppe Möglichkeiten, Algorithmen fairer zu gestalten – eine wichtige Voraussetzung, wenn in unserem Alltag immer mehr Entscheidungsprozesse auf mathematischen Berechnungen basieren. Valeras Ziel ist es, Dinge und Zusammenhänge, die aus juristischer Sicht als fair angesehen werden, in eine mathematische Formel zu übersetzen.

    „In meiner Forschung arbeite ich an einem breiten Anwendungsspektrum, von der Medizin und Psychiatrie bis hin zu Sozial- und Kommunikationssystemen. Seit kurzem konzentrieren wir uns besonders auf die konsequente Entscheidungsfindung z.B. bei Bewerbungsverfahren, der Ferstlegung, wie hoch eine Kaution im Vorfeld eines Gerichtsverfahren anzusetzen ist oder bei Kreditgenehmigung“, erklärt Valera.

    Valera ist eine vielfach ausgezeichnete Wissenschaftlerin. Sie erhielt kürzlich ein Stipendium der Deutschen Forschungsgemeinschaft DFG aus Mitteln für das Exzellenzcluster „Machine Learning: Neue Perspektiven für die Wissenschaft“ der Universität Tübingen. Sie bekam außerdem ein Minerva Fast-Track-Stipendium der Max-Planck-Gesellschaft, das Frauen in der Wissenschaft fördert. Davor hatte Valera ein Humboldt-Postdoc-Stipendium inne. Zudem erhielt sie 2017 für ihre Publikation „Fairness Beyond Disparate Treatment & Disparate Impact: Learning Classification without Disparate Mistreatment“ den Best Paper Award Honorable Mention auf der International World Wide Web Conference (WWW), einer der weltweit führenden Data Science Konferenzen.

    Nächstes Jahr wird Valera das Programmkommitee leiten der Konferenz “European Conference on Machine Learning and Principles and Practice of Knowledge Discovery in Databases“ (ECML-PKDD 2020) in Gent in Belgien.

    Promoviert wurde Valera an der Universidad Carlos III de Madrid (Spanien) im Bereich Multimedia und Kommunikation.

  • Universität Tübingen bei Exzellenzstrategie erfolgreich

    Universität Tübingen bei Exzellenzstrategie erfolgreich

    Universität verteidigt Exzellenzstatus und wird bis 2026 gefördert

    Dies ist eine Pressemitteilung der Universität Tübingen:

    Die Universität Tübingen bleibt exzellent. Eine Kommission aus Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftlern sowie Vertreterinnen und Vertretern von Bund und Ländern hat am Freitag entschieden, dass Tübingen für weitere sieben Jahre den Status einer Exzellenzuniversität erhält und entsprechend finanziell gefördert wird. „Mit diesem hart erkämpften Erfolg ist die Grundlage gelegt, um Tübingen dauerhaft in der kleinen Gruppe der weltweit besten Universitäten zu etablieren“, sagte Rektor Professor Bernd Engler. Die finanzielle Förderung durch Bund und Länder eröffne die Möglichkeit, die Universität nicht nur in einzelnen Forschungsgebieten, sondern strukturell und in einer großen thematischen Breite weiterzuentwickeln.

    „Die Welt wandelt sich derzeit rasch und die Wissenschaft macht da keine Ausnahme“, sagte Engler. „Genome Editing, Personalisierte Medizin, Digitalisierung und Künstliche Intelligenz sind hier nur einige Beispiele für Entwicklungen, deren Auswirkungen langfristig die Gesellschaft insgesamt verändern werden. Angesichts dieser Situation muss die Universität in der Lage sein, rascher als bisher auf die damit verbundenen Herausforderungen zu reagieren.“ Die Mittel aus der Exzellenzstrategie werde die Universität daher nutzen, um neue, vielversprechende Forschungsfelder an der Universität zu implementieren und flexibel auf Herausforderungen zu reagieren. Dazu würden unabhängige Nachwuchsforschungsgruppen und Tenure-Track-Professuren eingerichtet sowie das bewährte Instrument der „Exploration Funds“ eingesetzt. So könne die Universität junge Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler mit hohem Potenzial nach Tübingen holen beziehungsweise hier halten.

    Engler sagte, zahlreiche der in der ersten Förderphase gestarteten Projekte und Initiativen hätten sich bewährt und würden daher fortgesetzt. Dazu zählten etwa das Athene-Programm für Wissenschaftlerinnen, die „Innovation Grants“ für junge Postdocs zur Förderung des Wissenstransfers oder auch die „Exploration Funds“ für Forscherinnen und Forscher in den Geistes- und Sozialwissenschaften. Auch die Forschungsplattformen und die sogenannten Core Facilities wie QBiC, LISA+ und das eScience Center hätten sich bestens etabliert und blieben erhalten.

    Die Universität werde mit den Mitteln aus der künftigen Exzellenzförderung aber auch eine Reihe neuer Projekte starten. Darunter seien zum Beispiel:

    • „Tübingen Structural Microscopy“ (TSM) wird als Core Facility in Zukunft die Kapazitäten der Universität Tübingen auf dem Gebiet der Elektronen- und Ionen-Mikroskopie bündeln. Einen Schwerpunkt der Arbeit wird der Einsatz modernster Untersuchungsverfahren auf der Mikro- und Nanoebene bilden.
       
    • Als neue Core Facility in den Wirtschafts- und Sozialwissenschaften wird das Methodenzentrum für empirische Forschung in erster Linie die Grundlagenforschung auf dem Gebiet quantitativer und qualitativer Methoden voranbringen. Das Zentrum wird zu interdisziplinären Methoden und neuen Techniken der Datenanalyse forschen und Lösungsansätze für unterschiedliche Modelle in den Sozial- und Wirtschaftswissenschaften sowie der Psychologie entwickeln, nicht zuletzt unter Einsatz von Techniken des Maschinellen Lernens.
       
    • Die Universität Tübingen wird ein College of Fellows für internationale Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler gründen und damit die Internationalisierung der Universität in Forschung und Lehre vorantreiben. Das College richtet sich insbesondere an internationale Postdoktoranden, die eine Chance erhalten, bis zu zwei Jahre lang in Tübingen an einem Projekt zu forschen und sich über Fachgrenzen hinweg auszutauschen. Während dieser Zeit werden die Fellows in das akademische Leben ihres gastgebenden Fachbereichs integriert und leisten auch Aufgaben in der Lehre.
       
    • Die Universität hat in den vergangenen Jahren ihre Aktivitäten in den Bereichen Innovation und Wissenstransfer erheblich ausgebaut. Beispielgebend dafür ist die Cyber Valley-Initiative, eine Kooperation von Universitäten, Forschungseinrichtungen und Unternehmen auf dem Gebiet der Künstlichen Intelligenz. Aufbauend auf diesen Erfahrungen werden wir in der nächsten Förderphase ein universitäres Innovationszentrum gründen, in dem alle Start-up-Aktivitäten gebündelt werden. Forscherinnen und Forschern, die ihre wissenschaftlichen Erkenntnisse zu neuen Dienstleistungen und Produkten weiterentwickeln wollen, wird hier eine Infrastruktur geboten. 
       
    • Mit der Forschungsplattform „Global Encounters“ wird sich die Universität auch in den Geistes- und Sozialwissenschaften verstärkt auf globale Handlungsräume ausrichten. Aufbauend auf bereits bestehenden Forschungskooperationen wird die Plattform Forscherinnen und Forscher zusammenbringen, um die sozialen und kulturellen Auswirkungen von Globalisierung, Mobilität und Systemveränderungen im Bereich der Politik und Ökonomie zu untersuchen.
       
    • Die Universität will ihre Studierenden durch ein „Global Awareness Education Program“ ermutigen, sich stärker für die globalen Horizonte ihrer Studien und auch ihrer künftigen Arbeitswelt zu öffnen und interkulturelle Kompetenzen stärker zu entwickeln. Dazu wird die Universität die Zahl der fremdsprachigen Lehrveranstaltungen deutlich erhöhen und verstärkt auf globale Themen setzen. Das Kursangebot zu interkultureller Kompetenz und ökologischer Nachhaltigkeit werden wir ausweiten und das Angebot auch den Beschäftigten zugänglich machen.

    Der Rektor betonte, die Exzellenzentscheidung werde positive Auswirkungen auf die gesamte Region haben: „Universitäten sind im 21. Jahrhundert die Motoren der wirtschaftlichen Entwicklung.“ Mit dem Erfolg Tübingens im Exzellenzwettbewerb sei die Region in einer hervorragenden Position, um die demographischen und wirtschaftlichen Herausforderungen der kommenden Jahrzehnte meistern zu können.

    Engler dankte allen, die in den vergangenen drei Jahren an der erfolgreichen Exzellenzbewerbung mitgewirkt haben. „Unsere Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler, nicht zuletzt aber auch die Mitarbeiterinnen und Mitarbeiter im Forschungsdezernat haben eine enorme Leistung vollbracht und sich weit über das Selbstverständliche hinaus für das große Ziel engagiert“, sagte der Rektor. „Darüber hinaus gilt unser Dank unserem International Advisory Board und unserem weltweiten Netzwerk aus Hochschulexpertinnen und -experten, die uns auf diesem langen Weg zur Exzellenz mit ihrem Rat zur Seite gestanden haben.“ Sie alle hätten sich um die Universität Tübingen verdient gemacht.

    Kontakt:

    Eberhard Karls Universität Tübingen
    Hochschulkommunikation
    Dr. Karl Guido Rijkhoek
    Leitung

    Antje Karbe
    Pressereferentin
     +49 7071 29-76789
    Telefax +49 7071 29-5566
    antje.karbe@uni-tuebingen.de

  • Bosch baut Engagement im Cyber Valley aus

    Bosch baut Engagement im Cyber Valley aus

    Das Industrieunternehmen investiert 35 Millionnen Euro und will bis zu 700 KI-Experten dort ansiedeln.

    Stuttgart / Tübingen. Bosch plant seine Aktivitäten im Bereich der Zukunftstechnologie künstliche Intelligenz (KI) zu verstärken: Im Cyber Valley will das Technologieunternehmen rund 35 Millionen Euro in den Bau des „Bosch AI Campus“ in Tübingen investieren. Derzeit führt Bosch Gespräche mit der Universitätsstadt Tübingen über den Kauf eines rund 12 000 Quadratmeter großen Grundstücks, auf dem der Campus entstehen soll. Der Bezug des neuen Forschungskomplexes ist für Ende 2022 angedacht. Rund 700 Experten sollen dort künftig an anwendungsbezogener KI arbeiten. „Bosch hat das Ziel, bei der Forschung an industrieller KI zur Weltspitze zu gehören“, sagte Bosch- Geschäftsführer und CDO/CTO Dr. Michael Bolle. „Mit dem neuen „Bosch AI Campus“ werden wir diesem Ziel einen weiteren Schritt näherkommen.“

    Raum für Start-ups und intensiven Austausch

    Der „Bosch AI Campus“ soll in Tübingen in räumlicher Nähe zu den Forschungsgebäuden des Max-Planck-Instituts für Intelligente Systeme und des AI Research Building der Universität Tübingen entstehen. Neben Laboren und Büroräumen wird er auch Flächen enthalten, auf denen sich Start-ups und externe Forschungsgruppen im Bereich der künstlichen Intelligenz temporär ansiedeln können. Frei zugängliche Bereiche im Erdgeschoss des neuen Campus sollen darüber hinaus den Experten-Austausch im Cyber Valley fördern. Auch der Öffentlichkeit sollen Teilbereiche des Campus zugänglich sein. „Im neuen Gebäude werden Experten des Bosch Center for Artificial Intelligence (BCAI) aus verschiedenen Bosch-Geschäftsbereichen und aus Start-ups in Projekten zusammenarbeiten. Die Campusstruktur wird den Austausch erheblich verstärken“, so Michael Bolle.

    Bosch ist Gründungsmitglied des 2016 ins Leben gerufenen Cyber Valley. In dieser Forschungskooperation bündeln Partner aus Industrie, Wissenschaft und Politik die Kräfte, um die KI-Forschung in Baden-Württemberg voranzutreiben. Ziel ist es, Erkenntnisse der Grundlagenforschung rasch in konkrete industrielle Anwendungen zu überführen. „Leistungsfähige Zentren wie das Cyber Valley sind wichtig. Sie machen Deutschland für Top-Experten im Bereich KI noch interessanter und stärken unsere Position im internationalen Wettbewerb. Der „Bosch AI Campus“ trägt dazu bei, die internationale Strahlkraft des KI-Standorts Baden-Württemberg zu stärken“, so Michael Bolle.

    Aus der Forschung in die konkrete Anwendung

    Bosch forscht an künstlicher Intelligenz, die sicher, robust und erklärbar ist. Die Investition in den neuen AI Campus ist ein weiterer Schritt des Unternehmens, die KI-Forschung im Cyber Valley zu stärken: Seit vergangenem Jahr hat Professor Matthias Hein an der Universität Tübingen die von Bosch finanzierte Stiftungsprofessur inne. Zusätzlich hält das Unternehmen zwei „Industry on Campus“-Professuren, mit denen die Universität Experten aus dem industriellen Umfeld praxisnah in Forschung und Lehre einbindet.

    Im Mittelpunkt der „Industry on Campus“-Professuren von Bosch stehen Fragestellungen im Vorfeld industrieller Anwendung. Ein Beispiel ist die vorausschauende Diagnose, mit der sich der Ausfall einer Maschine vorhersagen lässt, lange bevor der Defekt tatsächlich auftritt. Ein längerer Stillstand der Maschine kann durch die rechtzeitige Wartung vermieden werden. Die vorausschauende Diagnose ist ein Beispiel für maschinelles Lernen, das Forschungsschwerpunkt des BCAI ist. Derzeit ist das BCAI mit rund 200 Mitarbeitern an insgesamt sechs Standorten in Deutschland, den USA, Indien und Israel vertreten.

     

    Journalistenkontakt:

    Christiane Wild-Raidt, Telefon: +49 711 811-6283

    Christiane.Wild-Raidt@de.bosch.com

  • Cyber Valley Forschungsspektrum um intelligente biomedizinische Mikrosysteme erweitert

    Cyber Valley Forschungsspektrum um intelligente biomedizinische Mikrosysteme erweitert

    Die Universität Stuttgart besetzt eine Cyber Valley Forschungsgruppe mit Dr. Tian Qiu, einem führenden Wissenschaftler auf dem Gebiet minimal-invasiver biomedizinischer Mikrosysteme

    Stuttgart – Dr. Tian Qiu wird zum 1. Juli 2019 zum Cyber Valley Forschungsgruppenleiter an die Universität Stuttgart berufen. Die Gruppe „Biomedical Microsystems” ist am Institut für physikalische Chemie (IPC) der Universität Stuttgart angesiedelt. Qiu ist damit nach Juniorprofessor Michael Sedlmair (Visualisierungsinstitut) der zweite Wissenschaftler, der im Rahmen der in Europa einzigartigen Forschungskooperation an die Universität Stuttgart berufen wurde. Unterstützt wird die neue Cyber Valley Forschungsgruppe von der in Stuttgart ansässigen Vector Stiftung; sie finanziert die Gruppe mit 500.000 Euro für vier Jahre.

    „Ich freue mich sehr, dem Cyber Valley beizutreten!“, sagt Qiu. „Ich glaube, dass Künstliche Intelligenz und Robotik die Schlüsseltechnologien sein werden, die unsere Gesellschaft in der Zukunft maßgeblich prägen werden. Das Cyber Valley ist für mich das richtige Umfeld, meine Forschung voranzubringen. Außerdem hoffe ich als ehemaliger Wissenschaftler am Max-Planck-Institut für Intelligente Systeme, der an die Universität Stuttgart wechselt, die Zusammenarbeit zwischen diesen Partnern noch weiter stärken zu können.“

    Prof. Dr. Wolfram Ressel, Rektor der Universität Stuttgart, heißt Dr. Tian Qiu sehr herzlich willkommen: „Intelligente Systeme für eine zukunftsfähige Gesellschaft sind die übergreifende Vision der Universität Stuttgart. Wir freuen uns sehr, dass Dr. Qiu mit seiner Cyber Valley Forschungsgruppe die Umsetzung dieser Vision künftig mitgestaltet und gleichzeitig den Potentialbereich „Biomedical Systems“ an der Universität Stuttgart stärkt.“

    „Das Cyber Valley beschäftigt sich mit intelligenten Systemen physikalischer wie informatischer Art, egal ob mikroskopisch oder makroskopisch. Tian Qius Arbeit ist ein großartiges Beispiel dafür, dass Intelligenz nicht immer nur mit Datenverarbeitung zu tun hat. Wir freuen uns, dass das Cyber Valley seine biomedizinischen Kompetenzen durch ihn erweitern kann, “ sagt Prof. Dr. Philipp Hennig, stellvertretender Sprecher des Cyber Valleys.

    Tian Qiu war zuvor Leiter des Forscherteams „Biomedizinische Mikrosysteme“ im „Mikro, Nano und Molekulare Systeme” Labor von Professor Peer Fischer, Gruppenleiter am Max-Planck-Institut für Intelligente Systeme am Standort Stuttgart und Professor für Physikalische Chemie am Institut für Physikalische Chemie der Universität Stuttgart. Qiu und seinem Team war es zum Beispiel gelungen, einen Nanoroboter erstmals durch das feste Gewebe eines Augapfels zu steuern, ein erster Schritt, um eines Tages Medikamente dorthin bringen zu können, wo sie gebraucht werden. Das war niemand zuvor gelungen.

    Qius Forschung zielt nun darauf ab, neue Geräte und Mikrosysteme für biomedizinische Anwendungen zu entwickeln, mit dem Ziel, Betätigung, Sensorik und Berechnung zu integrieren, um medizinische Verfahren voranzutreiben. Er ist daran interessiert, Werkzeuge zu entwickeln, die große Datenmengen sammeln und aus den Daten lernen, um die zugrunde liegenden Prinzipien zu verstehen. Ein Forschungsschwerpunkt liegt beispielsweise darauf, zu erfahren, wie sich Weichgewebe verformt, was für die Entwicklung von Augmented-Reality-Systemen in der Medizin und zukünftigen Softrobotern nützlich ist. Augmented Reality ist die computergestützte Erweiterung der Realitätswahrnehmung, die immer mehr in der Chirurgie zum Einsatz kommt. Qius Forschungsgruppe arbeitet bereits mit Medizinern daran, Augmented-Reality-Technologien bei der minimal-invasive Chirurgie und dem Training von Chirurgen zu integrieren. 

    „Ich hoffe, dass die von unserer neuen Hardware gesammelten Daten die Entwicklung neuer digitaler Chirurgiesysteme ermöglichen werden, die helfen, Werkzeuge und chirurgische Verfahren für die zukünftige Medizin zu optimieren“, erklärt Qiu. Sein Ziel ist es, an der Universität Stuttgart ein multidisziplinäres Team aus Ingenieuren, Wissenschaftlern und Medizinern aufzubauen, um diese technologische Herausforderung gemeinsam angehen zu können.

    Dr. Tian Qiu schrieb seine Doktorarbeit im Fachgebiet Biotechnologie und Bioingenieurwesen am Ecole Polytechnique Fédérale de Lausanne (EPFL) in der Schweiz. Qiu ist zudem Assoziiertes Mitglied des Max Planck ETH Center for Learning Systemsund lehrt im Rahmen der International Max Planck Research School for Intelligent Systems. Er gewann den National Award for Outstanding Self-financed Chinese Students Abroad und den Best Microrobot Design Award beim Hamlyn Symposium on Medical Robotics.