05.10.2020 | Pressemitteilung

Universität Kassel und Helm­holtz-Zen­trum Ber­lin for­schen ge­mein­sam in neu­em Joint Lab

Universität Kassel und Helmholtz-Zentrum Berlin richten ein gemeinsames Labor für die Nutzung künstlicher Intelligenz ein, um neue experimentelle Methoden in den Natur- und Technikwissenschaften weiterzuentwickeln.

Bild: HZB/M.Setzpfand.
Blick in die Experimentierhalle des Elektronenbeschleunigers BESSY II am Helmholtz-Zentrum Berlin. An zirka 50 Strahlrohren führen Forschende Experimente durch. Diese Daten mithilfe von künstlicher Intelligenz effizienter auszuwerten, ist Ziel der Kooperation zwischen Universität Kassel und dem HZB.

Das Aushängeschild des Helmholtz-Zentrums Berlin ist BESSY II – diese Großforschungsanlage zur Erzeugung intensiver elektromagnetischer Strahlung genießt bei Forscherinnen und Forschern weltweit einen ausgezeichneten Ruf. Sie gewinnen mit Hilfe des Röntgenlichts von BESSY II unter anderem Erkenntnisse über die effiziente Produktion von Wasserstoff aus Sonnenlicht, über neue Wirkstoffe gegen Krebs oder über Quantenmaterialien für energieeffiziente IT-Technologien der Zukunft.

„Bei der Erforschung aktueller wissenschaftlicher Fragestellungen, beispielsweise am BESSY II, fallen derart viele Daten an, dass sie mit herkömmlichen Analyseprogrammen nur noch schwer ausgewertet werden können. Im Joint Lab werden dafür Methoden der künstlichen Intelligenz entwickelt und eingesetzt. Diese Methoden sollen es darüber hinaus ermöglichen, auch in anderen naturwissenschaftlich-technischen Bereichen völlig neue Versuchsszenarien zu denken, die in der Vergangenheit als nicht auswertbar erschienen“, sagt Prof. Dr. Arno Ehresmann. Er ist Vizepräsident an der Universität Kassel und dort unter anderem zuständig für den Bereich Forschungsförderung.

Das Helmholtz-Zentrum Berlin und die Universität Kassel haben daher kürzlich einen Kooperationsvertrag zum Aufbau des Joint Lab „Artificial Intelligence Methods for Experiment Design (AIM-ED)“ geschlossen. Ein Joint Lab ist eine in der Helmholtz-Gemeinschaft etablierte, mittel- bis langfristig angelegte Kooperationsform mit Universitäten. „Wir freuen uns, dass wir die Expertisen der Universität Kassel und des Helmholtz-Zentrums Berlin in der künstlichen Intelligenz zusammenführen können, um gemeinsam an wegweisenden Fragestellungen zu arbeiten“, schildert Prof. Ehresmann.

So wird sich das Kasseler Institut für Informationstechnik-Gestaltung (ITeG) an dem Joint Lab beteiligen. „Auch mehrere besonders forschungsstarke Arbeitsgruppen der Physik werden sich mit der Anwendung von KI-Methoden zum Design, zur Auswertung oder Optimierung von Experimenten beschäftigen, unter anderem im Rahmen eines DFG-Sonderforschungsbereichs“, sagt Prof. Ehresmann. Ebenfalls beteiligt sein wird das Fachgebiet Intelligent Embedded Systems unter der Leitung von Prof. Dr. Bernhard Sick, der sich seit langem intensiv mit Fragen des maschinellen Lernens und der Künstlichen Intelligenz beschäftigt.

Eine Zusammenarbeit zwischen dem Joint Lab und dem Hessischen Zentrum für künstliche Intelligenz ist aus Sicht von Prof. Ehresmann ebenfalls eine sinnvolle Perspektive: „Ich werde hier das Gespräch mit möglichen weiteren Partnerinnen und Partnern an anderen hessischen Universitäten suchen“, sagt Prof. Ehresmann. „Gleichzeitig freuen wir uns zunächst einmal, neuen Kolleginnen und Kollegen hier in Kassel so hervorragende Perspektiven für international hochklassige Forschung in einem innovativen und spannenden Forschungsbereich bieten zu können.“

Durch das neugegründete Joint Lab gebe es viele Synergieeffekte, betont auch Dr. Gregor Hartmann, betreuender Forscher am Helmholtz-Zentrum Berlin. „Bei den Experimenten an BESSY II entstehen immense Datenmengen, wobei neben der Größe der Daten insbesondere die Komplexität und das Verständnis ihrer Entstehung entscheidend für eine gute Auswertung sind.“ Das HZB hat viel Expertise in der Strahlrohr-Entwicklung, während die Arbeitsgruppe von Prof. Ehresmann die Sicht als langjähriger BESSY II-Nutzer und Detektor-Know-how einbringt. Die breitgefächerten Methoden der künstlichen Intelligenz, die Prof. Bernhard Sicks Team abdecke, seien unbedingt notwendig, um eine bestmögliche Auswertung der Daten zu erzielen, so Hartmann.