Buntes aus der Wissenschaft, Wissenschaftspolitik

„Unsere Gesellschaft befindet sich inmitten eines tiefgreifenden Wandels“, sagt Otmar D. Wiestler, der Präsident der Helmholtz-Gemeinschaft. „Der Klimawandel, die Mobilität der Zukunft oder die Möglichkeiten der Robotik stellen uns alle vor enorme Herausforderungen.“ Künstliche Intelligenz (KI) und Maschinelles Lernen sind mächtige Werkzeuge, um Lösungen für diese großen und komplexen Aufgaben zu entwickeln. Helmholtz wird daher künftig seine breit aufgestellten Kompetenzen im Feld KI noch weiter ausbauen, um gesellschaftlich relevante Fragen zu beantworten. Darüber hinaus treibt Helmholtz die Erforschung und das Verständnis komplexer Systeme voran.

„Dazu hat die Helmholtz-Gemeinschaft eine Forschungsbereichs-übergreifende Struktur geschaffen, in der Kompetenzen in KI und Maschinellem Lernen durch Zusammenarbeit geteilt, erweitert und auf eine neue Ebene gehoben werden können“, so Wiestler weiter. Dieses Vorhaben wird bundesweit mit einer Helmholtz-Plattform für Künstliche Intelligenz und Maschinelles Lernen umgesetzt.

Mit der Helmholtz Artificial Intelligence Cooperation Unit (HAICU) baut die Helmholtz-Gemeinschaft ein zukunftsweisendes Netzwerk für angewandte Künstliche Intelligenz auf. HAICU wird Verfahren der Künstlichen Intelligenz beispielsweise für die Analyse komplexer Systeme im Bereich Energie, Verkehr, Klima oder Gesundheit entwickeln, umsetzen und verbreiten. Dafür stellt die größte deutsche Forschungsorganisation dauerhaft 11,4 Millionen Euro jährlich zur Verfügung. HAICU wird aus einer international sichtbaren, zentralen Einheit (HAICU central) und fünf weiteren Forschungsbereichs-spezifischen Einheiten an weiteren Helmholtz-Zentren (HAICU local) bestehen. Die Auswahl der Einheiten hat ein hochkarätiges, internationales Panel in einem wettbewerblichen und wissenschaftsgeleiteten Auswahlverfahren getroffen.

HAICU central geht ans Helmholtz Zentrum München

HAICUs zentrale Einheit ist ab sofort am Helmholtz Zentrum München (HMGU) verortet und besteht aus mehreren Forschungsgruppen sowie einem wissenschaftlichen Unterstützungsteam. „Die Münchner Forscherinnen und Forscher haben sich von Anfang an für den Aufbau von HAICU eingesetzt. Spitzenleistungen im Bereich angewandte KI und Maschinelles Lernen zeichnen das Helmholtz Zentrum München für eine zentrale Rolle im Verbund aus“, sagt Wiestler. Das HMGU ist ein führendes Zentrum im Bereich Maschinelles Lernen in der Gesundheitsforschung und Bioinformatik und treibt die Forschung in den Bereichen Biologie, Biomedizin und Digitale Gesundheit voran. Die Münchner Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler befassen sich seit über zehn Jahren mit der Entwicklung, Erweiterung und Anwendung von Methoden der KI. Zudem engagieren sie sich für die interdisziplinären Aspekte der KI, die für die gesamte Helmholtz-Gemeinschaft relevant sind. HAICU central wird zudem eine koordinierende Rolle im Netzwerk übernehmen und einen allgemeinen wissenschaftlichen Support für die anderen Zentren bieten.

Die fünf lokalen Einheiten von HAICU sind an weiteren Helmholtz-Zentren angesiedelt. So sind alle sechs Forschungsbereiche der Helmholtz-Gemeinschaft vertreten: Sie bestehen jeweils aus einer vollausgestatteten Nachwuchsgruppe und einem Unterstützungsteam und werden dicht an den Helmholtz-relevanten Anwendungen forschen, Methoden für den Einsatz in die Forschungsdomänen spezifizieren und dafür eng mit dem gesamten HAICU-Netzwerk zusammenarbeiten.

Die fünf lokalen Einheiten von HAICU sind an folgenden Helmholtz-Zentren verortet:

• Karlsruher Institut für Technologie
Das KIT als die Forschungsuniversität in der Helmholtz-Gemeinschaft ist das größte Energieforschungszentrum Deutschlands und ist führend in der Erforschung sowie Anwendung von KI. Darum ist das KIT ein idealer Standort um HAICU local im Forschungsbereich Energie umzusetzen.

• Forschungszentrum Jülich
Das FZJ als eine der größten Institutionen der Helmholtz-Gemeinschaft umfasst ein bemerkenswertes Spektrum wissenschaftlicher Disziplinen, darunter auch Schlüsseltechnologien / Information – für diesen Bereich wird das Forschungszentrum Jülich HAICU local umsetzen.

• Helmholtz-Zentrum Geesthacht
Das Gutachterpanel hat das HZG für HAICU local im Forschungsbereich Erde & Umwelt ausgewählt. Die Einheit wird die Erforschung des Erdsystems und der Klimaveränderungen mithilfe von KI vorantreiben.

• Helmholtz-Zentrum Dresden Rossendorf
Im Bereich Materie konnte sich das HZDR als host lab für HAICU local durchsetzen. In Dresden werden Forschungsfelder wie Photonenforschung, Plasmaphysik und Materialwissenschaft mithilfe von KI und Maschinellem Lernen erforscht.

• Deutsches Zentrum für Luft- und Raumfahrt
KI hat besonderes Potenzial in der Erdbeobachtung und Robotik, aber auch für weitere Forschungsfragen, wie autonomes Fahren im Forschungsbereich Luftfahrt, Raumfahrt und Verkehr. HAICU local in diesem Forschungsbereich wird am DLR Standort Oberpfaffenhofen bei München angesiedelt sein.

HAICU wird die Helmholtz-Gemeinschaft im Bereich der angewandten KI erheblich bereichern, indem es dazu beiträgt, Wissenschaftler aller Helmholtz-Zentren zu vernetzen und zu unterstützen – und damit transdisziplinäre und disruptive Forschungsergebnisse zu erzeugen.

Helmholtz strebt mit HAICU eine internationale Führungsposition in der angewandten KI an, indem sie diese mit einzigartigen Forschungsfragen und Datensätzen kombiniert. HAICU wird neue KI-Methoden entwickeln und implementieren, die durch konkrete Forschungsfragen motiviert sind und diese in Anwendungsfällen über mehrere Helmholtz-Zentren hinweg verwenden. HAICU wird außerdem KI-Methoden für Nutzer in den verschiedenen Zentren anwendbar machen, neue Methoden in diesem Bereich verbreiten und Synergien zwischen Anwendungen über institutionelle Grenzen hinweg erzielen.

Das Helmholtz-weite KI-Netzwerk wird auch mit einer spezifischen Förderlinie für wissenschaftliche Projekte verschiedener Größe unterstützt. Ergänzt wird dies durch ein internationales Programm und international sichtbare Workshops.


Helmholtz-Inkubator Information & Data Science

Die Helmholtz Artifical Intelligence Cooperation Unit (HAICU) ist eine der neuen Plattformen, die gemeinsam das Helmholtz Information & Data Science Framework bilden. Die neu gegründeten Plattformen sind Aktivitäten des Helmholtz-Inkubators Information & Data Science. In diese investiert die Helmholtz-Gemeinschaft künftig insgesamt pro Jahr 35 Millionen Euro. Sie sind jeweils an einem oder mehreren Helmholtz-Zentren verortet und schaffen ein aktives Netzwerk. Helmholtz baut die Plattformen derzeit auf und bietet damit vielfältige Interaktionsmöglichkeiten mit anderen Forschungsorganisationen und Universitäten.

Zu den neuen Plattformen gehören außerdem im Bereich Aus- und Weiterbildung die Helmholtz Information & Data Science Academy (HIDA) mit den regionalen Helmholtz Information & Data Science Schools (HIDSS). Weitere Plattformen sind die Helmholtz Infrastructure for Federated ICT Services (HIFIS), die sich mit Basistechnologien und grundlegenden Diensten für datenbasierte Großforschung beschäftigt, die Helmholtz Imaging Platform (HIP) und die Helmholtz Metadata Collaboration Plattform (HMC).

Die Etablierung der Plattformen ist ein zukunftsweisendes Zwischenergebnis des Helmholtz-Inkubators Information & Data Science. Dieser langfristige, gemeinschaftsweite Bottom-up-Prozess wurde im Jahr 2016 gestartet und bringt die vielfältige Expertise der Helmholtz-Gemeinschaft im Bereich Information & Data Science zusammen.

Helmholtz leistet Beiträge zur Lösung großer und drängender Fragen von Gesellschaft, Wissenschaft und Wirtschaft durch wissenschaftliche Spitzenleistungen in sechs Forschungsbereichen: Energie, Erde und Umwelt, Gesundheit, Schlüsseltechnologien, Materie sowie Luftfahrt, Raumfahrt und Verkehr. Helmholtz ist mit mehr als 40.000 Mitarbeiterinnen und Mitarbeitern in 19 Forschungszentren und einem Jahresbudget von rund 4,7 Milliarden Euro die größte Wissenschaftsorganisation Deutschlands. Ihre Arbeit steht in der Tradition des großen Naturforschers Hermann von Helmholtz (1821-1894).