Exzellenter Hotspot für künstliche Intelligenz

Esfandiar Mohammadi zeigt auf dem Bildschirm seines Computers eine Grafik, die eindrucksvoll den Anstieg von Cybercrime-Attacken in Deutschland illustriert. „Mit der Professionalisierung der organisierten Kriminalität haben in den vergangenen Jahren auch die Angriffe mit Erpressungssoftware zugenommen“, bilanziert der Professor und IT-Sicherheitsexperte. Dabei würden Daten auf dem fremden Computer verschlüsselt oder der Zugriff auf sie verhindert, um für die Entschlüsselung ein Lösegeld zu fordern. Mohammadi skizziert seine Verteidigungs-Prioritäten: Eine „Härtung“ der eigenen IT-Infrastruktur und damit der sehr sensiblen Gesundheitsdaten, die dann von außen weniger angreifbar sind. Eine sichere und vertrauenswürdige Datenverarbeitung – auch bei verteilten Systemen. Und eine geschützte Veröffentlichung, die keine Rückschlüsse auf die Quelldaten beziehungsweise die dahinter verborgenen Probanden oder Patienten zulässt, mit deren Daten die KI trainiert wurde. Aus diesem Grund arbeitet Mohammadis Forschungsteam an Verfahren, damit die Daten bereits vor und manchmal auch während der Verarbeitung anonymisiert werden

Um eine besonders leistungsfähige KI-Forschung bei höchsten Sicherheitsstandards und somit auch erhebliche Verbesserungen für die Patienten zu erreichen, hat die Universität zu Lübeck vom Bundesforschungsministerium Fördermittel von 29 Millionen Euro für den Aufbau eines großen KI-Rechenzentrums erhalten. Als Standort für den „Stromfresser“ profitiert Lübeck außer von seiner ausgewiesenen KI-Kompetenz auch von seinen energetischen Rahmenbedingungen: „Der Norden hat viel Windkraft und importiert Wasserkraft aus Schweden. Das Rechenzentrum soll auf Batteriebetrieb umgestellt und die Abwärme genutzt werden können“, so Professor Dr. Mohammadi, der die zehnköpfige Arbeitsgruppe Privacy & Security des Instituts für IT-Sicherheit leitet. Die Rechenkapazitäten stehen auch anderen Forschungsgruppen zur Verfügung und lassen sich für Programmierwettbewerbe und Ausbildungsformate nutzen. Auf 400 Quadratmetern soll das Rechenzentrum noch 2026 in Betrieb genommen werden. Die Laufzeit des Projekts endet am 31. Dezember 2027. Aber sowohl Universität als auch Landesregierung wollen ihre Unterstützung über diesen Zeitpunkt hinaus fortsetzen.

Zu einem Hot Spot ist die Außenstelle Lübeck unter den bundesweit neun Standorten des Deutschen Forschungszentrums für Künstliche Intelligenz (DFKI) geworden. Die 22 Wissenschaftler der nördlichsten Vertretung haben sich ganz auf KI-Anwendungen im Gesundheitswesen, besonders auf die medizinische Bild- und Signalverarbeitung und unterstützende Gesundheitstechnologien wie OP-Robotik spezialisiert.

Dabei kooperiert das DFKI in der Forschung eng mit dem Universitätsklinikum Schleswig-Holstein. Für effizientere Abläufe in den Notaufnahmen hat das DFKI-Labor ein KI-basiertes Modell entwickelt, das unter anderem zu kürzeren Wartezeiten und einer höheren Bettenauslastung führen soll. Die Funktionen der KI-Modelle werden durch eine Miniatur-Nachbildung aus Legosteinen illustriert. In den beiden Uni-Kliniken im Land wird die Prozessoptimierung bereits im Alltag erprobt. Wertvolle Langzeit-Videobilder liefern die Kliniken über Patienten mit dem Tourette-Syndrom. Die automatisierte Datenauswertung bringt neue Erkenntnisse bei Diagnostik und Therapie dieser neuropsychiatrischen Erkrankung.

Wirtschaftsnahe Auftragsforschungen für größere Unternehmen sind ein weiteres DFKI-Aufgabenfeld. Ein Projekt ist die Simulation der Funktionsweise von Unterschenkel-Prothesen mit KI-Rechenmodellen für die Ottobock HealthCare GmbH und den Gesundheitsdienstleister Merkle. Zusätzlich bietet das DFKI eine Beratung für die Lösung von unternehmerischen Detailproblemen an und stellt Firmen, die ihr KI-Know-how ausbauen wollen, ihre Expertise zur Verfügung. „Außerdem stellen wir für kleine und mittlere Unternehmen (KMU), von denen viele wahrscheinlich sonst vor dem bürokratischen Aufwand kapitulieren würden, Fördermittel-Anträge für besonders interessante Projekte“, ergänzt Professor Dr. Heinz Handels, Standortsprecher des DFKI-Labors Lübeck.

Die BiT Data Trusted Schience AI Plattform Schleswig-Holstein, kurz BiT SEA-SH, ist ein weiteres Leuchtturmprojekt des KI-Standortes. Das Ziel ist eine leistungsfähige, auch an höhere Anforderungen durch mehr Rechnerkapazitäten anzupassende und vertrauenswürdige KI-Plattform für große Datenmengen und KI-gestützte Forschungsfelder. Sie nutzt Methoden aus Informatik, Mathematik und Statistik, um wissenschaftliche Erkenntnisse über KI und BigData zu gewinnen. Hochschulen, Landesbehörden und KMU können ihre Sensordaten und KI-Anwendungen in die offene Plattform integrieren.

Projektpartner sind neben der Universität und Technischen Hochschule zu Lübeck (TH) der Lübecker IT-Dienstleister Kontor Business IT GmbH sowie die WTSH, die für das „Innovationsökosystem zuständig ist. Sie unterstützen regionale Partner aus der Wirtschaft in aktuell mehr als 25 Forschungs- und Entwicklungsprojekten.

„Durch die Zusammenarbeit mit Unternehmen in angewandter Forschung schaffen wir einen Wissenstransfer, mit deren Hilfe KMU von Innovationen profitieren können“, erklärt Finja Wegener, wissenschaftliche Projekt-Mitarbeiterin an der TH. Die Förderung durch die Landesregierung sei bundesweit einmalig. In der Erprobungsphase der Plattform geht es unter anderem um das Thema Lebensmittelkontrolle: Ein Unternehmen aus der Lebensmittelanalytik hat hochauflösende Bilddaten von seinen Reiskörnern geliefert, die von der KI nach Schädlingsbefall untersucht werden. In einem zweiten Projekt suchen die Wissenschaftler mit Hilfe detaillierter Messdaten nach den Ursachen für die Versalzung von Gewässern und erarbeiten mögliche Präventivmaßnahmen. Das Projekt läuft zunächst bis zum 31. März 2027, Fortsetzung möglich. Der Fachbereich Elektrotechnik und Informatik der TH sucht zudem nach weiteren Pilotprojekten und -partnern. „Interessierte Unternehmen können sich jederzeit gerne bei uns melden“, sagt Dr. Horst Hellbrück, Professor für Kommunikationssysteme und Verteilte Systeme.