AI-CPPS: AI-based Self-Adaptive Cyber-Physical Process Systems

• Laufzeit: 01.07.2020 - 31.12.2023
  Zuwendungsgeber: Ministerium für Wissenschaft und Gesundheit
  
  Prof. Dr. Stefan Naumann
  Hochschule Trier
  
  

  Systeme der Künstlichen Intelligenz sind bekannt dafür, große Datenmengen zusammenzuführen und daraus Prognosen oder Entscheidungsvorschläge abzuleiten. Das gesamte Potential und der damit einhergehende gesellschaftliche sowie industrielle Nutzen dieser Technologie entfalten sich vor allem dann, wenn die Daten in Echtzeit in einem Gesamtsystem im Hinblick auf ein bestimmtes Anwendungsziel verarbeitet werden. Daten, die von Menschen, Maschinen und Umwelt sowie aus deren Interaktion gewonnen werden, stammen beispielsweise aus mobilen Endgeräten, digitalen Produkten, Produktions- oder Umweltsensoren oder aus Sensoren von Wearables. Anwendungsszenarien solcher KI-Gesamtsysteme finden sich in wissens- und planungsintensiven Arbeitsprozessen aus Bereichen wie Robotik, Lieferketten, Produktion, Dienstleistung, der intelligenten Mobilität oder auch der Landwirtschaft. Also überall dort, wo sehr heterogene Umgebungen passgenaue und adaptive Prozesse erfordern, die sich anhand der vorhandenen Ressourcen selbst optimieren.
  Die Leitfrage des Forschungskollegs „AI-based Self-Adaptive Cyber-Physical Process Systems (AI-CPPS)” lautet daher: Wie können KI-Ökosysteme systematisch so realisiert werden, dass sie in komplexen Anwendungsszenarien nachhaltige und adaptive Prozesse unter Einbezug von Mensch und Maschine ermöglichen? Typische Herausforderungen sind dabei: Wie groß ist das Vertrauen in das System, sind die vorgeschlagenen Lösungen nachvollziehbar? Wie flexibel ist die Lösung und wie reagiert das System auf unerwartete Anforderungen?
  In dem Forschungskolleg arbeiten Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler des Umwelt-Campus Birkenfeld der Hochschule Trier (Institute für Softwaresysteme und für Technologiemanagement) mit den Informatikwissenschaftlerinnen und -wissenschaftlern der Universität Trier interdisziplinär zusammen. Mit vorerst neun gemeinsam betreuten Doktorandinnen und Doktoranden wollen sie in diesem Themengebiet international konkurrenzfähige Fortschritte erzielen. Sprecher des Kollegs sind für die Hochschule Prof. Dr. Stefan Naumann und für die Universität Prof. Dr. Ralph Bergmann.

  
  
  https://www.umwelt-campus.de/forschung/projekte/projekte-entdecken/ai-cpps
  
  

KI-Schwerpunktfelder des Forschungsprojekts

• Grundlagenforschung

  • Machine Learning (ML): Representation Learning, Transfer Learning, Support Vector Machine (SVM), Artificial Neural Network (ANN), Reinforcement Learning (RL)



• Anwendungsbezogene Forschung

  • Intelligente Assistenzsysteme / Virtuelle Assistenten: Mensch-Maschine-Interaktion, Vorausschauende Analyse, Intelligente Produktion