Die nächste Generation der Künstlichen Intelligenz, die Vereinigung von Intuition und rationalem Denken: Forschungsteam der Universität Klagenfurt wirkt an „Cluster of Excellence“ mit

Die Fähigkeiten künstlich-intelligenter Systeme sind heute noch eingeschränkt. Das hängt unter anderem damit zusammen, dass es zwei Forschungsstränge in der KI-Entwicklung gibt, die bisher weitgehend parallel betrieben wurden. Das Cluster of Excellence mit dem Titel „Bilateral Artificial Intelligence“ möchte nun die Stärken beider Methoden in bilateralen Künstlichen Intelligenzen kombinieren, um die Leistungsfähigkeit von KI-Systemen entscheidend zu erweitern. Am 6. Mai 2024 wurde das Cluster als eines von zwei neuen Projekten durch den Österreichischen Wissenschaftsfonds FWF vorgestellt. Die Cluster of Excellence gelten als Österreichs Leuchttürme der Grundlagenforschung. 

In der Forschung zu Künstlicher Intelligenz gibt es im Wesentlichen zwei Strömungen: Die symbolische KI basiert auf Logik, während bei der subsymbolischen KI künstliche neuronale Netze mit riesigen Datenmengen trainiert werden. Die Forschung hat in beiden Feldern erhebliche Fortschritte gemacht, allerdings weitgehend unabhängig und asynchron. Um nun die nächsten großen Schritte weg von spezialisierten KI-Systemen hin zu einer „breiten KI“ mit besseren und allgemeineren Problemlösungsfähigkeiten machen zu können, will das Konsortium im „Cluster of Excellence“ zu „Bilateraler Künstlicher Intelligenz“ beides miteinander vereinen. „Die breite KI soll sowohl ein Verständnis der Welt als auch umfassende kognitive Fähigkeiten besitzen. Breite KI soll komplexe Aufgaben aufgrund ihrer Sensorwahrnehmung, ihrer früheren Erfahrungen, ihrer erlernten Fähigkeiten, ihres tiefen Wissens über die Umgebung und ihres logischen Denkens erfolgreich bewältigen und sich weitgehend automatisch an neue Aufgabenstellungen anpassen können. Breite KI kann ihr Verhalten begründen und ihr Wissen an andere intelligente Agenten weitergeben“, so Gerhard Friedrich (Institut für Artificial Intelligence und Cybersecurity der Universität Klagenfurt), der dem Board of Directors angehört. Das Konsortium wird von Sepp Hochreiter (Universität Linz) geleitet. Die Universität Klagenfurt kann vor allem ihre Expertise im Bereich der logik-basierten KI-Systeme und deren praktischer Anwendung zur Lösung von großen und schwierigen Problemen in das Konsortium einbringen.

Als Beispiel führt das Konsortium KI-gesteuerte Verkehrsmanagementsysteme an. Aktuell werden spezialisierte KI-Systeme von Menschen entwickelt und angepasst, um unterschiedliche Verkehrssteuerungsaufgaben in verschiedenen Regionen zu lösen. Diese KI kann den Verkehr steuern, Luftverschmutzung und Zeitverlust durch optimale Routen der Fahrzeuge verhindern, Ampelphasen anpassen, die Geschwindigkeit von Fahrzeugen regeln sowie Notfallfahrzeuge an ihr Ziel lotsen. Breite KI-Systeme hingegen sind nicht durch den Menschen für Spezialaufgaben entwickelt, sondern sie optimieren sich selbst und passen sich selbständig an Veränderungen an. Sie besitzen eine hohe Flexibilität, um neue technische Möglichkeiten im Bereich der Sensorik und der Steuerung automatisch zu verwenden. Ein grundlegendes Verständnis über Gesetzmäßigkeiten und Kausalitäten der Welt ermöglicht diese Anpassungsfähigkeiten, verbessert die Sicherheit von KI-Systemen und erlaubt die Begründung von Handlungen. Neue Aufgaben können durch einen Dialog mit den Menschen gelernt werden. Breite KI kann robust auf Störungen, wie Sensorfehler, Wetterereignisse oder Angriffe auf die Infrastruktur, reagieren. Sie lernt aus den Beobachtungen über das Verkehrsgeschehen und kann dieses Wissen für neue Regionen und Städte nutzen und weitergeben.

Gerhard Friedrich erklärt: „Menschen können sich sehr flexibel an neue Situationen anpassen und neue Aufgabenstellungen lösen. Sie kombinieren Erfahrung mit Grundlagenwissen und lernen, Aufgaben immer effizienter und besser zu lösen. Breite KI wird diese Eigenschaften in unseren Computersystemen realisieren.“

Weitere Mitglieder des Boards sind Martina Seidl und Sepp Hochreiter (Universität Linz), Christoph Lampert (IST Austria), Axel Polleres (WU Wien), Robert Legenstein (TU Graz), Agata Ciabattoni und Thomas Eiter (TU Wien).

Mit der Exzellenzinitiative excellent=austria hat Österreich im Jahr 2023 ein neues Kapitel in der Grundlagenforschung aufgeschlagen: Fünf Exzellencluster führen aktuell an elf Standorten kooperative Projekte durch. Seitens des FWF sowie der beteiligten Forschungsstätten steht ein Investitionsvolumen von 135 Millionen Euro zur Verfügung. Nun können weitere zwei Cluster mit einer Förderung ab dem Jahr 2024 ihre Arbeit aufnehmen. Die neuen Cluster wurden am 6. Mai 2024 der Öffentlichkeit vorgestellt.

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