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Die großen Potentiale des autonomen Fahrens können erst genutzt werden, wenn autonome Fahrzeuge fehlerfrei funktionieren. Denn im Straßenverkehr geht es um Menschenleben. Ein besonders entscheidender Punkt ist deswegen die Verlässlichkeit der Systeme. Genau hier setzt die Forschungsarbeit des Fraunhofer IKS an.

Die enorme Erhöhung der Systemkomplexität gehört zu den größten Herausforderungen der Industrie 4.0. Live-Analysen parallel zur Laufzeit der Maschinen, die Zeit und Kosten sparen, sowie Predictive Maintenance, um Stillstand zu vermeiden, sind Teil verschiedener Methoden und Tools, die das Fraunhofer-Institut für Kognitive Systeme IKS entwickelt.

Künstliche Intelligenz (KI) führt das Gesundheitswesen in eine digitale Transformation. In der Klinik können digitale Patientenakten, Roboterassistenten im Operationssaal und andere intelligente Systeme Ärztinnen und Ärzte bei der Diagnose, Behandlung und Nachsorge von Patientinnen und Patienten unterstützen. Die digitale Vernetzung von Patientendaten ermöglicht es außerdem, Behandlungsprozesse zu individualisieren und zu optimieren.

Kognitive Systeme nehmen digitale Informationen aus Sensordaten und Netzen auf und leiten daraus Handlungen ab. Die Bedeutung Kognitiver Systeme wird in Zukunft für verschiedene Industrie- und Wirtschaftszweige immer stärker zunehmen, weil sie uns dabei helfen, bessere Entscheidungen zu treffen. Das Ziel des Fraunhofer-Instituts für Kognitive Systeme IKS ist es dabei, Intelligenz und Sicherheit (Safety) in Einklang zu bringen.

Die Entscheidungswege von Künstlicher Intelligenz (KI) sind bisher so undurchsichtig, dass die Sicherheit von KI nicht ohne weiteres bewertet werden kann. Künstliche Intelligenz muss allerdings für den Menschen nachvollziehbar sein, denn nur dann ist sie sicher genug, um in sicherheitskritischen Systemen wie dem autonomen Fahren zum Einsatz zu kommen.

Quantencomputing hat das Potenzial, viele Branchen massiv zu verändern, sei es die Automobilbranche, Chemie- und Pharmaindustrie, Logistik oder die Finanz- und Versicherungsbranche. Insbesondere die höhere Rechenkapazität des Quantencomputings im Vergleich zu klassischen Rechnern machen beispielsweise komplexe Simulationen und Berechnungen möglich.

Um die hohen Sicherheitsansprüche zu erfüllen, die sich aus der immer komplexer werdenden Elektronik von Fahrzeugen und Industrieanlagen ergeben, forscht das Fraunhofer-Institut für Kognitive Systeme IKS im Bereich Safety Engineering.

Durch Smart Farming soll die Landwirtschaft nachhaltiger, effizienter und resistenter werden. Denn mit Digitalisierung und Automatisierung kann die Landwirtschaft Herausforderungen wie der wachsenden Nachfrage nach Lebensmitteln, dem Fachkräftemangel und den klimabedingten Extremwetterereignisse besser begegnen. Technologien wie maschinelles Lernen und neuronale Netze ermöglichen beispielsweise die optimale Düngeausbringung oder das autonome Fahren von Agrarmaschinen.