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Die Zukunfts-Macher

Kernthemen der KI nutzbar machen

Das Münchner Data:Lab ist das zentrale Kompetenzzentrum des Volkswagen Konzerns für künstliche Intelligenz (KI) und maschinelles Lernen. 50 IT-Experten arbeiten gemeinsam mit Universitäten, Forschungszentren und internationalen Start-ups daran, die Kernthemen der KI für Volkswagen nutzbar zu machen.

Im Data:Lab in der Münchner Ungererstraße ist jeden Tag um 9:45 Uhr Stand-up-Time. Hauptdarsteller sind die  Mitarbeiter. Am zentralen Info-Hotspot des Unternehmens trifft sich die Mannschaft, um die wesentlichen Themen des Tages auszutauschen: Wer kommt zu Besuch, für welches Problem wird adhoc eine Lösung gesucht, welche Termine stehen an? Auf drei großen weißen Tafeln, gespickt mit bunten Post-its sind alle aktuellen Projekte, Personalfragen und Themen präsent. „So können wir agil agieren und schaffen höchste Transparenz in unserem von Geschwindigkeit bestimmten Geschäft“, sagt Barbara Sichler, Leiterin Business Development/ Product Management.

Vor vier Jahren als Start-up gestartet, hat sich das Data Lab als Kompetenzzentrum für IT-Zukunftsthemen, darunter Advanced Analytics, Maschinelles Lernen und Künstliche Intelligenz etabliert. Das Feld, das die Mitarbeiter aufbereiten, ist groß. „We are the leading machine-learning team in the automotive industry“ lautet ihre Vision, notiert ganz oben auf der ersten Tafel des Info-Hotspots. Die Informatiker, Physiker, Mathematiker und Ingenieure aus mehr als 15 Nationen arbeiten gemeinsam mit Universitäten, Forschungszentren und internationalen Start-ups daran, die Kernthemen der Künstlichen Intelligenz für den gesamten Konzern nutzbar zu machen.

Autonomes Fahren, Elektromobilität, vernetzte Fahrzeugkonzepte und die Dynamik der digitalen Transformation: Die automobile Welt befindet sich in einem epochalen Wandel. Der Volkswagen Konzern stellt sich dafür mit seinen Marken und Produkten neu auf. Die übergeordnete Vision lautet, zu einem weltweit führenden Anbieter nachhaltiger Mobilität zu werden. Für IT-Chef Dr. Martin Hofmann spielt KI auf diesem Weg eine wesentliche Rolle: „Künstliche Intelligenz ist der Schlüssel für die digitale Zukunft des Volkswagen Konzerns. Wir wollen leistungsfähige KI-Systeme selbst aufbauen und sinnvoll einsetzen. Deshalb bauen wir unser Expertenwissen auf diesem Gebiet aus.“

Das spiegelt sich auch in der Ausrichtung und den Zielen des Data:Labs wieder. Es geht darum, aus Datenmengen effizient Informationen aufzubereiten, durch die optimale Nutzung künstlicher Intelligenz Prozesse zu optimieren, oder neue Geschäftsmodelle zu unterstützen, wie zum Beispiel ein Verkehrsrouting für Kunden durch eine vernetzte Infrastruktur in den Autos. Fortgeschrittene KI-Systeme gehören auch zu den Voraussetzungen beispielsweise für intelligente Mensch-Roboter-Kooperation.

Collaboration Space

Ebenfalls eingebunden in das Data:Lab ist der Startup-Collaboration Space. „In diesem Raum entfalten sich unterschiedliche Jungfirmen, die im Bereich Sensortechnologie und maschinelles Lernen in der Automobilindustrie tätig sind“, sagt dessen Projektleiter, Dr. Zach Izham. Die Idee dahinter ist, Hard- oder Softwarelösungen junger Unternehmen für Volkswagen nutzbar zu machen.

BlackAI

Wie etwa die des australischen Start-ups mit dem Namen „BlackAI“. Es entwickelt im Bereich Computer Vision und Machine Learning ein Kamerasystem, das über Sensoren die Bewegung von Personen vorhersagen kann - und ergänzt damit die Forschung von Professor van der Smagt, indem es konkrete Probleme praktisch löst. Das ebenfalls australische Start up „Baraja“ baut Hardware und zwar ein „Light Detection and Ranging“ kurz „LIDAR“. Es befähigt eine Maschine dazu, Menschen, Gebäude und sich bewegende Dinge zu sehen.

Der Wissenstransfer im Konzern wird groß geschrieben. Regelmäßig sind Vertreter unterschiedlicher Konzernmarken und Märkte im Data:Lab zu Gast, und arbeiten an konkreten Projekten mit. „Zum Beispiel arbeiten wir mit den Kollegen aus dem Metropolis:Lab von SEAT in Barcelona sehr eng zusammen. Wir unterstützen die Kollegen vor Ort beim Aufbau von Lösungen für die Stadt der Zukunft, wo wir insbesondere unsere Datenexpertise einbringen“, so Barbara Sichler.

Die Teamstruktur gliedert sich in zwei Cluster, die explorativ an konkrete Fragenstellungen herangehen, um die Zukunftstechnologie mit dem Business des Konzerns und seiner Marken zu verbinden. Der Bereich „Smart Enterprise“ widmet sich der Entwicklung und Erprobung KI-gestützter Unternehmensprozesse, die zum Beispiel Mitarbeitern noch schneller umfängliche Informationen als Basis für Entscheidungen bieten.

Der Bereich „Customer“ entwickelt auf der Basis von KI Lösungen, die eine Digitalisierung der Kundenbeziehungen sowie Mobility- und Smart City-Entwicklungen vorantreiben. „Das Data:Lab konzentriert sich auf vier technologische Kerngebiete: Advanced Analytics, Deep Learning, Natural Language Processing und Quantum Computing“, erläutert Dr. Hakan Duman, Leiter Data Science und Applied AI.

Seit September arbeitet das Team von Professor van der Smagt an der Grundlagenforschung im Bereich Künstliche Intelligenz für den Volkswagen Konzern. „Wir versuchen bestimmte Grundfunktionalitäten von Lebewesen mit Neuronen nachzubilden, zum Beispiel das Sehen und Interpretieren von Dingen um uns herum. Das machen wir mittels Deep Learning. Das tiefgehende maschinelle Lernen, ist — vereinfacht gesagt — ein künstliches System, das Muster und Gesetzmäßigkeiten auf Basis von Bild- oder Sensordaten erkennt. Durch Einspeisung von Beispielen wird dieser Algorithmus immer effizienter darin, entsprechende Muster erfolgreich zu identifizieren – das System sammelt also Wissen aus Erfahrung.“ Die technische Hardware-Basis dafür liefert eine Kooperation mit dem US-Technologie-Unternehmen NVIDIA.

  1. Wissen aus Erfahrung

    Als Beispiel nennt der Wissenschaftler autonomes Fahren: Ein Kamerabild könne zwar Menschen und Gegenstände einordnen, aber nicht, wohin sich ein Mensch oder Fahrrad hinbewegen wird. „Ein Mensch als Fahrer kann mit hoher Wahrscheinlichkeit vorhersagen, wohin sich ein spielendes Kind oder ein Radfahrer bewegt. Diese Funktionalität können wir noch nicht gut genug mit Maschinen darstellen. Aber sie ist notwendig, zum Beispiel, damit autonomes Fahren funktioniert“, schildert Professor van der Smagt.

  2. Forschungsergebnisse veröffentlichen

    Weil die Welt der KI zu groß ist und die Herausforderungen zu komplex sind, um sie alleine zu lösen, kooperiert er mit führenden Universitäten und Forschungszentren wie dem Deutschen Forschungsinstitut für Künstliche Intelligenz. Van der Smagt legt Wert auf Open Sourcing und veröffentlicht seine Forschungsergebnisse in wissenschaftlichen Foren. „Auch Teile unserer Software stellen wir für die Öffentlichkeit zur Verfügung, damit Ergebnisse von anderen auch verifizierbar und reproduzierbar sind.“ Und hebt den Zeigefinger: „Volkswagen ist bei KI ganz vorne dabei. Aber nur wenn ich mitmache und transparent bleibe, kann ich die Ergebnisse auch verwenden. Ansonsten lässt sich das interne Know-how nicht aufbauen und beibehalten.“

  3. Summer of Code

    Und noch einen weiteren Gedanken hat er dabei im Hinterkopf: „Derzeit gibt es weltweit noch zu wenig Absolventen, die diese Arbeit gut machen können. Für jeden, der eine entsprechende Ausbildung im Bereich Machine Learning mitbringt, gibt es weltweit zahlreiche Jobangebote. Was wir mit dem Data:Lab bieten können, ist eine Forschungsumgebung mit offenem Austausch nach außen, das macht unsere Arbeitsweise hochattraktiv.“ Zu dieser Haltung gehört auch der „Summer of Code“, den er zur Nachwuchsförderung eingerichtet hat. Bei diesem sechswöchigen Camp müssen Studenten in Teams eine bestimmte Aufgabe kompetitiv lösen - und zwar maschinelles Lernen mit Robotik.

Data:Lab fördert junge Unternehmen

In dem U69 Startup Collaboration Space fördert das Data:Lab junge Unternehmen aus den Bereichen Künstlicher Intelligenz und Maschinelles Lernen mit einem Fokus auf Computer Vision, Deep Learning und Natural Language Processing. Mindestens drei Monate arbeiten die Mitarbeiter des Data:Labs mit den Startup-Gründern an der Weiterentwicklung von deren Lösungen zusammen. Die ausgewählten Unternehmen erhalten mit dem Einzug in den Startup Collaboration Space eine Förderung von 30 Tausend Euro sowie den Zugang zu den Experten des Data:Lab, Spezialisten im Feld und dem Volkswagen Konzern.

Inzwischen hat sich das im Data:Lab gebündelte Know-how auch außerhalb von Volkswagen herumgesprochen: Führende Player der deutschen Industrie geben sich die Klinke in die Hand. „Die schauen sich an, was wir in dem Bereich tun und loten Kooperationen aus, um gemeinsam das Thema KI in Deutschland voranzutreiben“, sagt Barbara Sichler. Und man glaubt ihr den Stolz auf die Führungsrolle.