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Das JAII forscht künftig zu alltagstauglicher und menschenzentrierter Technologie 

Sprachassistenten, Smart Homes oder Industrie-4.0-Systeme: Künstliche Intelligenz (KI) automatisiert zunehmend Abläufe in unterschiedlichsten Lebens- und Arbeitsbereichen. Allerdings erweisen sich KI-Systeme oftmals als nicht besonders kompetent, weil ihnen Hintergrund- oder Kontextwissen fehlt oder weil sie die Tragweite und Implikationen von Annahmen und Entscheidungen nicht einschätzen und ihre Handlungen nicht erklären können. Im Joint Artificial Intelligence Institute (JAII) bündeln die beiden Universitäten Bielefeld und Paderborn ihre Forschungskompetenzen in diesem Forschungsfeld.  Die Universitäten haben das Institut gestern (14.07.2020) gemeinsam gegründet. Im JAII wird zukünftig an den Grundlagen von KI-Systemen geforscht, die den Menschen in den Mittelpunkt stellen. Das Ziel: KI-Systeme sollen Menschen als kompetente Partner unterstützen und in die Lage versetzt werden, Alltagsprobleme besser und verlässlicher zu lösen als bislang.

„Im Joint Artificial Intelligence Institute bündeln und intensivieren die Universitäten Bielefeld und Paderborn ihre herausragende und weithin sichtbare Forschung im Feld der künstlichen Intelligenz, um einen noch besseren Beitrag zu wichtigen aktuellen gesellschaftlichen Herausforderungen leisten zu können“, sagt Professorin Dr. Birgitt Riegraf, Präsidentin der Universität Paderborn. Gemeinsam mit Professor Dr.-Ing. Gerhard Sagerer, dem Rektor der Universität Bielefeld, unterzeichnete sie gestern den Vertrag zur Gründung des neuen Instituts.

Die beiden ostwestfälischen Universitäten kooperieren seit Jahren, um künstliche Intelligenz menschenzentrierter und nachhaltiger zu gestalten. So forschen Wissenschaftler*innen aus Bielefeld und Paderborn seit 2016 in dem gemeinsamen Forschungsschwerpunkt „Digitale Zukunft“ an solchen Fragestellungen. Bereits seit 2011 kooperieren die beiden Universitäten mit weiteren Partnern aus Wissenschaft und Forschung zudem im Spitzencluster Intelligente Technische Systeme OstWestfalenLippe (it’s OWL), das 2018 durch das Verbundprojekt ITS.ML („Intelligente Technische Systeme der nächsten Generation durch Maschinelles Lernen“) ergänzt wurde, an Innovationen für Automatisierung, Automotive und Maschinenbau. „Es war konsequent, dass wir unsere Zusammenarbeit ausbauen und ein gemeinsames Institut ins Leben rufen“, sagt Gerhard Sagerer. „So können wir fokussiert gemeinsame Forschungsprojekte anbahnen und unsere jeweiligen Stärken kombinieren.“ 

Das JAII arbeitet künftig an den Grundlagen künstlich intelligenter Systeme, die alltagstauglich sind und ihren Nutzer*innen Selbstbestimmtheit ermöglichen, statt diese zu bevormunden. Dabei verbindet das Institut nicht nur unterschiedliche wissenschaftliche Disziplinen: von Informatik über Rechtswissenschaft und Soziologie bis zu den Wirtschaftswissenschaften. Das Institut folgt außerdem einem transdisziplinären Ansatz, indem Akteur*innen aus Gesellschaft, Wirtschaft und Politik in die Forschung einbezogen werden. 

„Unsere Forschung ist so ausgelegt, dass sie frühzeitig Impulse aus der Praxis aufnimmt und damit authentische Szenarien berücksichtigt“, sagt Professor Dr. Philipp Cimiano von der Universität Bielefeld. Der Informatiker und sein Fachkollege Professor Dr. Eyke Hüllermeier von der Universität Paderborn gehören zu den Initiator*innen des JAII. „Unser Anspruch ist, dass technische Systeme auf Augenhöhe mit den Nutzer*innen agieren“, sagt Cimiano. „Wenn Maschinen mit Algorithmen Entscheidungen treffen, bleibt für die Nutzer*innen oft unklar, wie es dazu gekommen ist. Unsere Forschung soll dahin führen, dass Maschinen nachvollziehbar machen, wie sie zu ihren Lösungen gelangen, sodass auch Laien mit ihnen partnerschaftlich alternative Wege entwickeln können.“ 

Um Entscheidungen erklären zu können, müssen technische Systeme ein Verständnis für die Situationen haben, in der sie Lösungen anbieten. Auch an den Grundlagen für solche alltagskompetenten Systeme wird das neue Institut arbeiten. „Künstliche Intelligenz wird heute vielfach auf den Einsatz maschineller Lernverfahren reduziert, die datengetriebene Lösungen für isolierte Teilprobleme erzeugen, dabei aber oft den jeweiligen Kontext vernachlässigen und erlernte Fähigkeiten nur unzureichend in ein allgemeines Weltwissen einbetten“, sagt Eyke Hüllermeier. „Ein autonomes Fahrzeug wird nicht allein durch das Erkennen von Verkehrssignalen zu einem kompetenten Verkehrsteilnehmer. Hierzu notwendig ist ein umfassendes Verständnis aller Elemente des Straßenverkehrs – Autos und andere Objekte, Fußgänger, Radfahrer etc. – sowie deren Beziehungen untereinander und Zusammenwirken im Rahmen eines Gesamtsystems.“ In der Medizin können technische Systeme sinnvoll unterstützen, wenn sie den einzelnen Fall verstehen. „Es reicht nicht, ein technisches System Datenbanken nach Therapien für ein bestimmtes Krankheitssymptom durchforsten zu lassen“, erklärt Philipp Cimiano. „Die Therapieansätze müssen immer individuell und kontext-spezifisch an die Patient*innen angepasst werden, und die Vorschläge eines Systems müssen für Expert*innen, zum Beispiel Ärzt*innen, nachvollziehbar und verständlich sein.“

Für die Forschungsaktivitäten des JAII kombinieren die beiden ostwestfälischen Universitäten ihr Know-how. So bringt die Universität Bielefeld aus dem langjährigen Exzellenzcluster CITEC ihre Expertise zu Kognitiver Interaktionstechnologie in das JAII ein – also dazu, wie sich Maschinen gestalten lassen, die auf natürliche Weise mit dem Menschen interagieren und sich an wechselnde Situationen anpassen können. Die Universität Paderborn trägt ihre Expertise zu robusten und zugleich effizienten technischen Systemen bei, unter anderem entwickelt in dem seit 2011 laufenden Sonderforschungsbereich „On-The-Fly Computing“ (SFB 901).

Kontakt:
Prof. Dr. Philipp Cimiano, Universität Bielefeld
Technische Fakultät
Telefon:  0521 106-12249
E-Mail: cimiano@techfak.uni-bielefeld.de   

Prof. Dr. Eyke Hüllermeier, Universität Paderborn
Fakultät für Elektrotechnik, Informatik und Mathematik
Telefon:  05251 60-1771
E-Mail: eyke@upb.de