TU Darmstadt startet Supercomputer für KI

Der Fachbereich Informatik der TU Darmstadt hat jetzt einen Supercomputer vom Typ Nvidia DGX-2 in Betrieb genommen. Dieses Modell gilt bei Entwicklern und Forschern als die derzeit leistungsfähigste Rechenmaschine für eine Vielzahl von Anwendungen mit künstlicher Intelligenz.

Selbstfahrende Autos, medizinische Diagnosesysteme, intelligente Fertigungsroboter und Sprachassistenten versprechen eine fortschreitende Automatisierung von kognitiv anspruchsvollen Aufgaben, die bisher nur Menschen bewältigen konnten. Heutzutage kann Maschinen die Fähigkeit zu lernen einprogrammiert werden. Mithilfe maschinellen Lernens können Maschinen aus zahlreichen Beispielsituationen Muster erlernen und auf neue, ähnliche Situationen übertragen. Die aktuell größten KI-Erfolge basieren auf tiefem Lernen (Deep Learning) mittels künstlicher neuronaler Netze, die in einigen Eigenschaften dem menschlichen Gehirn ähnlich sind. Hierbei verarbeitet eine große Zahl an Schichten künstlicher Neuronen große Datenmengen.

Diese Unterform des Maschinellen Lernens funktioniert besonders gut in der Kombination mit auf Deep Learning optimierten Rechenmaschinen wie der Nvidia DGX-2. Die Architektur der DGX-2 führt zu einer Leistung von zwei PetaFLOPS und erlaubt damit die Beschleunigung neuer Typen von tiefen Netzwerken, die sich bislang nicht trainieren ließen. Damit werden die Komplexität und Größe neuronaler Netze nicht mehr durch die Grenzen herkömmlicher Architekturen eingeschränkt.

Entwicklung von Robotern, die Menschen unterstützen

An der TU Darmstadt sollen mithilfe der neuen Hardware wesentliche Forschungsarbeiten vertieft werden: Beispielsweise das tiefe Verständnis von Bildern und Texten, die Entwicklung von Robotern, die lernen, Menschen in Alltagssituationen zu unterstützen, die Analyse von hyperspektralen Bildern zur  Erkennung und Simulation von Pflanzenkrankheiten, das Erlernen von menschliche Moralvorstellungen durch Maschinen oder die Entwicklung von tiefen Netzwerken, die wissen, wenn sie etwas nicht wissen.

Prof. Dr. Kristian Kersting, Leiter des Fachgebiets Maschinelles Lernen und Initiator des KI-Verbundes AI•DA der TU Darmstadt, freut sich: „Mit der Erweiterung unserer KI-Infrastruktur festigen wir die Führungsrolle der TU Darmstadt in der deutschen Grundlagenforschung zum Maschinellen Lernen und der KI und schaffen eine einzigartige Infrastruktur für die Forschung zur systemischen KI.“

An der TU Darmstadt wird ein systemischer KI-Ansatz verfolgt, denn die nächste Generation von KI-Programmen und Robotern muss sich auf neue Situationen und Aufgaben selbständig einstellen können. Sie müssen gleichzeitig lernen, denken, sehen, planen und sprechen – also Menschen auch verstehen und sich auf sie einstellen können. Diese nächste KI-Generation erfasst das funktionierende Zusammenwirken einzelner KI-Bausteine in ihrer Gesamtheit mathematisch und algorithmisch. Logik, Wissen, Programmiersprachen, Methoden zum Denken, Planen und Handeln unter Unsicherheiten und das Maschinelle Lernen verschmelzen. Dazu kooperiert die KI an der TU Darmstadt mit anderen Disziplinen der Informatik (zum Beispiel Datenmanagement, Visual Computing, Software, Engineering, verteilte und eingebettete Systeme und Cybersicherheit) und den Kognitionswissenschaften.

Schwerpunkte der TU Darmstadt

Die TU Darmstadt zählt zu den führenden Technischen Universitäten in Deutschland. Sie verbindet vielfältige Wissenschaftskulturen zu einem charakteristischen Profil. Ingenieur- und Naturwissenschaften bilden den Schwerpunkt und kooperieren eng mit prägnanten Geistes- und Sozialwissenschaften. Weltweit steht die TU Darmstadt für herausragende Forschung in hoch relevanten und fokussierten Profilbereichen: Cybersecurity, Internet und Digitalisierung, Kernphysik, Energiesysteme, Strömungsdynamik und Wärme- und Stofftransport, Neue Materialien für Produktinnovationen. Bei der TU Darmstadt, die derzeit knapp 26.000 Studierende zählt, sind 312 Professoren und 4.450 wissenschaftliche und administrativ-technische Mitarbeiter beschäftigt. (sg)