IKS-Aufbauprojekt
Fraunhofer IKS zeigt erfolgreichen Technologietransfer in die Industrie

Die interdisziplinäre Zusammensetzung des Projektbeirats aus hochkarätigen Vertreterinnen und Vertretern von Wirtschaft und Wissenschaft erlaubt die Beleuchtung des Projekts zur Neuausrichtung des Fraunhofer-Instituts für Kognitive Systeme IKS aus verschiedenen Perspektiven. Der Projektbeirat hat nun zum zweiten Mal getagt und eine positive Bilanz zu den Arbeiten des Fraunhofer IKS gezogen.

Transferpotenziale weiter ausschöpfen

»Es ist beachtlich, in welcher kurzen Zeit das Fraunhofer IKS substanzielle Fortschritte im Hinblick auf den Kompetenzaufbau im Zuge der Neuausrichtung des Instituts vorzuzeigen hat und diese schon ihren Transfer in die Industrie finden. Weiter so!«, sagt Thomas Gallner, Head of Future Architecture & Innovating Tech bei CARIAD und Vorsitzender des Projektbeirats. Dies zeige sich beispielsweise in einem Kooperationsprojekt mit Porsche, in dem Künstliche Intelligenz (KI) in sicherheitskritische Anwendungen integriert wird. Hier geht es unter anderem darum, die funktionale Sicherheit von maschinell lernenden Fahrwerks-Regelfunktionen zu gewährleisten.

Gleichzeitig weist der Projektbeirat darauf hin, zukünftige Forschungsfelder wie die Medizintechnik weiter im Blick zu haben und die Aktivitäten in diesem Markt weiter auszubauen: »Die Diversifikation der Märkte und die Internationalisierung sollten weiterhin im Vordergrund stehen. Nur so kann das Fraunhofer IKS mit seinen Forschungsarbeiten gewährleisten, den gesellschaftlichen Herausforderungen immer einen Schritt voraus zu sein«, sagt Gallner.

Außerdem sieht der Projektbeirat einen klaren Trend im Bereich »Self-Adaptivity« und bewertet es als positiv, dass das Fraunhofer IKS dieses Thema bereits in diversen Forschungsarbeiten und Entwicklungen weiter vorantreibt. »Safety und Künstliche Intelligenz reichen nicht mehr aus, Systeme müssen sich ständig in verändernden Kontexten selbst und flexibel anpassen können. Das Fraunhofer IKS entwickelt modernste technische Ansätze zur Beherrschung dieser Komplexität, die dann in der industriellen Praxis angewandt werden können«, so Gallner weiter. Im Rahmen des internationalen Intel Collaborative Research Institute SAVe arbeitet das Fraunhofer IKS zum Beispiel daran, wie autonome Fahrzeuge sicher flexibel und adaptiv auf Umgebungsveränderungen in ihrem Einsatzgebiet, der Operational Design Domain (ODD), reagieren können. Aufbauend auf den durchgeführten Arbeiten für dynamische Software-Architekturen und dem verteilten Erfassen des Gesundheitsstatus des Systems (dem sogenannten System Health Management) können Fahrzeuge sich verändernden Umgebungskontexten optimal anpassen.

Optimierte Auslieferung
sicherheitskritischer Software

Auf dem Weg zur Selbst-Adaptivität sind DevOps eine wichtige Vorstufe, also der Ansatz, der Menschen, Prozesse und Technologien in der Software-Entwicklung vereint, damit Kunden kontinuierlich hochwertige Produkte erhalten. Hier entwickelt aktuell das Fraunhofer IKS in einem Projekt im Automotive-Bereich resiliente Software-Architekturen, die sich in einem SafeDevOps-Einsatz, also der sicheren Kombination von Softwareentwicklung (Dev) und IT-Betrieb (Ops), schnell adaptiert werden können. Eine schnellere und zuverlässige Auslieferung von sicherheitskritischer Software ist damit möglich.

Prof. Dr. Thomas Seidl, stellvertretender Projektbeiratsvorsitzender, beurteilt aus wissenschaftlicher Sicht die Entwicklungen des Fraunhofer IKS ebenfalls zukunftsorientiert: »Das Fraunhofer IKS schafft es gut, seine Forschungsergebnisse im Bereich KI-basierter Anwendungen in sicherheitskritischen Bereichen durch Kooperationen mit kleinen und großen Industriepartnern in die Anwendung zu bringen.« Der Inhaber des Lehrstuhls für Datenbanksysteme und Data Mining am Institut für Informatik der Ludwig-Maximilians-Universität München sieht dies als weiteren Ansporn für das Fraunhofer IKS, sich auch zukünftig mit anwendungsorientierten Forschungsprojekten zu verlässlichen Softwaretechnologien für sicherheitskritische Anwendungen auch im internationalen Umfeld einen Namen zu machen. »Um den Herausforderungen in unserer immer komplexer werdenden Gesellschaft und dem rasanten Wettbewerb auch international Stand zu halten, brauchen wir intelligente Software«, so Seidl.

Wirkungskraft durch Standardisierung

Aus Sicht des Projektbeirats fördern auch die Standardisierungsaktivitäten des Fraunhofer IKS die weitere internationale Sichtbarkeit des Instituts. Der Beirat bewertet es als positiv, dass das Fraunhofer IKS eine führende Rolle in der neu aufgesetzten internationalen ISO‐Standardisierung für die Nutzung sicherheitsrelevanter KI in Straßenfahrzeugen übernommen hat. Darüber hinaus wirkt das Institut auch aktiv in der ISO-Standardisierung der funktionalen Sicherheit von Straßenfahrzeugen mit. Gleichzeitig ist das Fraunhofer IKS auch in der ASAM-Standardisierungsinitiative OpenODD aktiv, die darauf abzielt, eine abstrakte Beschreibung der Fahrumgebung (ODD) festzulegen, in denen autonome Fahrzeuge betrieben werden. Durch seine aktive Mitarbeit in der AUTOSAR-Standardisierung trägt das Institut auch maßgeblich zur praktischen Nutzung adaptiver Architekturen im Automobil bei.

Der Projektbeirat empfiehlt dem Fraunhofer-Institut für Kognitive Systeme ebenso, sein Engagement zum Beispiel bei der Ausrichtung von Konferenzen wie der SafeComp und der SAFETRONIC sowie die aktive Teilnahme an branchenspezifischen Veranstaltungen weiter auszudehnen, um international mehr Sichtbarkeit im Bereich Safe Intelligence zu erreichen.

»Im Rahmen unserer Projekte kombinieren wir das Beste aus Künstlicher Intelligenz und Software Engineering und geben noch eine essenzielle Schlüsselzutat hinzu: Resilienz. Mit Resilienz sind wir erst in der Lage, sichere kognitive Systeme zu entwickeln. Denn dazu müssen diese sich kontinuierlich an ihre Umgebung adaptieren, um auch in unbekannten Situationen den maximalen Nutzen zu erzielen, ohne ihre Sicherheit zu gefährden. Dazu übersetzen wir exzellente Forschung in erfolgreiche Innovationen, um unseren Partnern stets den nötigen Vorsprung im Wettlauf der Digitalisierung zu ermöglichen«, sagt Prof. Dr. Mario Trapp, Institutsleiter des Fraunhofer IKS. »Unsere Forscherinnen und Forscher denken neue Software-Technologien intelligent weiter, um sie den schnelllebigen Anforderungen einer immer komplexer werdenden Welt anzupassen.«

Der Auf- und Ausbau des Fraunhofer-Instituts für Kognitive Systeme IKS stellt innerhalb der HighTech Agenda Bayern eines der digitalen Leuchtturmprojekte dar und ist ein vom Bayerischen Staatsministerium für Wirtschaft, Landesentwicklung und Energie gefördertes Projekt. Wichtige Schritte auf diesem Weg sind der personelle Aufwuchs auf ca. 200 Mitarbeiterinnen und Mitarbeiter bis 2025 sowie der Neubau des Institutsgebäudes auf dem Forschungscampus Garching. Mit der Förderung des Freistaat Bayerns baut das Fraunhofer IKS das Know-how für den praktischen Einsatz Kognitiver Systeme in unterschiedlichen Anwendungsdomänen auf, wie dem Autonomen Fahren, der Industrie 4.0 oder der Medizintechnik.

Dieses Vorhaben wurde im Rahmen des Projekts Unterstützung des thematischen Aufbaus des Instituts für Kognitive Systeme durch das Bayerische Staatsministerium für Wirtschaft, Landesentwicklung und Energie gefördert.