Das Bild zeigt einen Ausschnitt des globalen urbanen 3D-Modells, abgeleitet primär aus TanDEM-X-Satellitendaten. Um dieses Modell für alle Städte der Welt zu erstellen, werden hochentwickelte KI-Verfahren verwendet.
Bild: Xiaoxiang Zhu, DLR/TUM
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Bund fördert Forschung zur Künstlichen Intelligenz mit 5 Millionen EuroTUM leitet Zukunftslabor zur KI in der Erdbeobachtung

Im Wettbewerb „Internationale Zukunftslabore Künstliche Intelligenz“ des Bundesministeriums für Bildung und Forschung (BMBF) war die Technische Universität München (TUM) erfolgreich. Ab Mai 2020 geht das Zukunftslabor AI4EO unter der Führung der TUM an den Start. Gefördert mit bis zu fünf Millionen Euro werden in Zusammenarbeit unter anderem mit dem Deutschen Zentrum für Luft- und Raumfahrt mithilfe von Satelliten-Daten und intelligenter Big-Data-Analyse die globale Urbanisierung, die Ernährung der Weltbevölkerung sowie das Management von Naturgefahren modelliert.

Exzellente Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler aus aller Welt sollen gemeinsam zu aktuellen Forschungsfragen in der Künstlichen Intelligenz arbeiten – das ist die Idee der Internationalen Zukunftslabore. Das BMBF hatte dazu im März vergangenen Jahres einen Wettbewerb ausgeschrieben.

Bundesweit werden nun drei Projekte gefördert, darunter das Zukunftslabor „Artificial Intelligence for Earth Observation: Reasoning, Uncertainties, Ethics and Beyond (AI4EO)“. Es wird von der TUM geleitet, das Deutsche Zentrum für Luft- und Raumfahrt (DLR) ist ein enger Forschungspartner.

Enorme Datenmengen erfordern KI-Verfahren

Wie entwickelt sich die globale Urbanisierung und wie viele Menschen leben weltweit in Slums? Wo finden erhebliche Veränderungen in der Natur statt? Um diese Fragen zu beantworten, werden immer öfter Satellitendaten genutzt. Die dabei anfallenden Datenmengen sind mittlerweile so enorm, dass die benötigten Informationen in Zukunft nur noch mit KI-Verfahren gewonnen werden können.

Aber nicht nur bestimmte Phänomene können erfasst, sondern auch neue Erkenntnisse und bisher unbekannte Zusammenhänge sollen in den Daten erkannt werden. So kann die Beobachtung eines Gebiets über einen längeren Zeitraum bestimmte Veränderungen sichtbar machen, die mit politischen Entscheidungen zusammenhängen oder zu solchen führen.

Innovative Technologie führt zu ethischen Fragen

Insgesamt 27 Forscherinnen und Forscher aus 20 Organisationen in neun Ländern werden sich mit der Entwicklung von KI-Technologien für die Erdbeobachtung befassen. „Ziel des Zukunftslabors AI4EO ist es, die Spitzenposition Deutschlands in diesem Bereich zu festigen“, sagt Prof. Xiaoxiang Zhu, die Leiterin des Labors. Um dieses Ziel zu erreichen, verfolgen die Forscherinnen und Forscher einen interdisziplinären ganzheitlichen Ansatz, in dem nicht nur neue Methoden für die Erdbeobachtung entwickelt, sondern auch damit verbundene grundsätzliche Fragen bearbeitet werden, wie die Verlässlichkeit und Genauigkeit von Aussagen aus KI-Systemen.
 
Die Technologiefortschritte führen auch zu ethischen Fragestellungen, die ebenfalls im Zukunftslabor bearbeitet werden. Wenn Informationen öffentlich zugänglich sind, könnten sie zum Beispiel dabei helfen, Waldbrände zu verhindern, Städte nachhaltiger und lebenswerter zu gestalten oder Slums besser zu managen. Hier ist es wichtig, den Nutzen öffentlicher Daten gegen einen möglichen Missbrauch abzuwägen. Auch der Schutz der privaten Informationen ist wegen der immer höheren Auflösung der Bilder ein wichtiges Thema.  

„Im neuen Zukunftslabor können wir die Stärken der TUM in der Erdbeobachtung, der Geodäsie, der Satellitentechnik, der Raumfahrtforschung, der Mathematik und der ethischen Forschungen miteinander verknüpfen und die Potentiale der Künstlichen Intelligenz gezielt zum Wohle der Menschheit einsetzen“, sagt TUM-Präsident Thomas F. Hofmann. „Ein großartiger Erfolg der synergetischen Kompetenzbündelung der im Rahmen der Hightech Agenda der Staatsregierung gegründeten neuen Fakultät Luftfahrt, Raumfahrt und Geodäsie (LRG), das Herzstück eines Space Valley in der Metropolregion München.“

Mehr Informationen:

Corporate Communications Center

Technische Universität München Stefanie Reiffert
stefanie.reiffert(at)tum.de
Tel: 089 289 10519

Kontakte zum Artikel:

Prof. Dr. Xiaoxiang Zhu
Technische Universität München
Fakultät Luftfahrt, Raumfahrt und Geodäsie
Professur für Signalverarbeitung in der Erdbeobachtung
Tel: +49 (0) 815 328 3531
xiaoxiang.zhu(at)tum.de

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