Helmholtz Artificial Intelligence Cooperation Unit (HAICU)

Das perfekte Team: Mit HAICU pushen Data Science Experten angewandte Künstliche Intelligenz in der Helmholtz Gemeinschaft

Forschung in angewandter Künstlicher Intelligenz wird ab jetzt in der Helmholtz Gemeinschaft zentrumsübergreifend und interdisziplinär beschleunigt: HAICU, so das Akronym der Helmholtz Artificial Intelligence Cooperation Unit, ist seit März 2019 am Start. In dieser dezidierten Einheit werden Verfahren der Künstlichen Intelligenz für Anwendungen aller Forschungsbereiche der Helmholtz-Zentren entwickelt, umgesetzt und verbreitet. Das Helmholtz Zentrum München leitet mit Prof. Dr. Dr. Fabian Theis als Direktor deren Zentrale.

Prof. Fabian Theis, HAICU-Direktor © Helmholtz Zentrum München/ Anna Sacher

Um aus den riesigen, komplexen und heterogenen Datenmengen digitalisierter Forschung neue Erkenntnisse zu generieren und diese dann schließlich in innovativen Nutzen zu überführen, sind Wissenschaftler auf die Unterstützung von Computern angewiesen. Big Data sind für Künstliche Intelligenz (KI) wie Futter – mit dem Prinzip: Je mehr desto genauer die Interpretation. „Wobei bigger per se nicht unbedingt better bedeutet“, erklärt Prof. Dr. Dr. Fabian Theis, Direktor des Instituts für Computational Biology am Helmholtz Zentrum München und Lehrstuhlinhaber für Mathematische Modelle biologischer Systeme an der TUM. „Bigger wird erst dann zum Erfolg, wenn die KI mit jedem neuen Datenpunkt smarter wird und die Daten immer besser durchforsten und kombinieren kann – und genau daran arbeiten wir.“

Programmieren und Trainieren

Gut gefüttert und trainiert, kann KI Querverbindungen und neue Trends erkennen, die dem menschlichen Gehirn verborgen geblieben wären. In HAICU entwickeln Data Science Experten gemeinsam intelligente Anwendungen für alle relevanten Forschungsfragen der Helmholtz Gemeinschaft und etablieren diese vor Ort. HAICU ist als eigenständige Plattform ein Prototyp im Bereich „Information und Data Science“ und ein Think Tank für KI und maschinelles Lernen innerhalb der Helmholtz Gemeinschaft. Sie besteht aus der von Theis am Helmholtz Zentrum München geleiteten Zentrale sowie  fünf lokalen Forschungsbereich-spezifische Einheiten: am Karlsruher Institut für Technologie, Forschungszentrum Jülich, Helmholtz-Zentrum Geesthacht, Helmholtz-Zentrum Dresden-Rossendorf und am Deutschen Zentrum für Luft- und Raumfahrt, Oberpfaffenhofen. „Als ‚nationaler Hub‘ sind wir uns unserer Verantwortung am Helmholtz Zentrum München bewusst und werden den KI-Ausbau an den Helmholtz Zentren mit viel Enthusiasmus und all unserer Kompetenz widmen“, sagt Theis.

Aufgabe der Zentrale ist es, mit der Power von drei Junior- und zwei Seniorgruppen selbst Forschung im Bereich angewandter KI zu betreiben. Darüber hinaus stehen zehn Experten bereit, als so genannte KI Consultants, um passend zu unterschiedlichsten Fragestellungen aus den verschiedenen Helmholtz-Zentren Anwendungen zu entwickeln. Die Einheit „Coordination & Outreach“ innerhalb der Zentrale stimmt Anfragen und Expertise perfekt aufeinander ab und koordiniert den Support.

Big Data nutzbar machen

Die Helmholtz-Gemeinschaft hat eine herausragende Ausgangsposition für angewandte KI. So betreibt sie beispielsweise große Forschungsinfrastrukturen für Kern- und Teilchenphysik, einen Supercomputer, Satelliten-Missionen oder befasst sich mit komplexen Simulationen von Stammzellen. HAICU soll all diese Daten nutzen und der entscheidende Katalysator werden, um damit ein weltweit führender Kompetenzträger im Bereich angewandte KI zu werden und umgekehrt wieder auf die Forschung einzahlen. „In der Helmholtz-Gemeinschaft existiert ein exponentiell wachsender Schatz an Big Data“, so der Helmholtz-Präsident Prof. Dr. med. Dr. h.c. mult. Otmar D. Wiestler. „An allen Standorten und in allen Einzeldisziplinen gibt es weltweit führende Ansätze und herausragende Methodenkompetenz. Aber erst durch deren Zusammenspiel ergeben sich oft ungeahnte Möglichkeiten. Helmholtz stellt nun mit dem jährlichen Investment von insgesamt 11,4 Mio. Euro das Know-how und die Manpower in HAICU bereit, diese Synergien zu nutzen. Dadurch werden Helmholtz Zentren nun auch im Bereich Künstliche Intelligenz zu einem gefragten Kooperationspartner der Industrie, daraus resultierende Ausgründungen stärken die Wirtschaft deutschlandweit.“

Up to date durch ein innovatives Netzwerk

Theis und seine Teams in der Zentrale können auf spezielle Erfahrungen und Kompetenzen am Helmholtz Zentrum München zurückgreifen: Erst 2018 ging hier der Helmholtz Pioneer Campus als eigenständiges Konstrukt, bestehend aus eigenem Management und unabhängiger Forschung erfolgreich an den Start. Langjährige Erfahrungen aus der Zusammenarbeit der Core Facilities mit industriellen Partnern sowie Kooperationen mit den beiden Münchner Elite-Universitäten können für HAICU adaptiert werden.

Mit Theis als Direktor, dem „Networking“ nicht nur als Data Science-Experte im Blut liegt, kann man sicher sein, dass er mit vollem Enthusiasmus und Kreativität HAICU zum Erfolg pusht: Neben Netzwerken auf Kommunikationsplattformen und Social Media, internationalen Besucherprogrammen, Videostreamings von internationalen Experten, Symposien und Workshops sollen beispielsweise in Hackathons mit Kaffee und Pizza das Wissen der Community synergetisch nutzbar machen.

„HAICU und vor allem deren Zentrale bei uns am Helmholtz Zentrum München manifestiert den Forschungsstandort München aufs Neue und festigt und verstärkt Kooperationen mit der Industrie sowie den beiden Exzellenzuniversitäten TUM und LMU“, sagt Prof. Dr. med. Dr. h.c. Matthias Tschöp, CEO des Helmholtz Zentrums München. „Gerade mit der TU München gibt es natürlich in den Bereichen Informatik, Robotik und Maschinelles Lernen weitreichende Synergien. Wir freuen uns und verstehen den Zuschlag als Anerkennung für unsere bereits angestoßenen Aktivitäten im Bereich der Schlüsseltechnologie Künstliche Intelligenz und ihrer Anwendung in der Biomedizin. Sowohl Helmholtz-Präsident Otmar Wiestler als auch Ministerpräsident Markus Söder sehen wie wir die Künstliche Intelligenz als zentral zukunftsweisendes Forschungsthema. Durch diese Förderung und die herausragende wissenschaftliche Expertise der Zentren stärkt die Helmholtz-Gemeinschaft Forschung auf Weltklasse-Niveau in Deutschland.“

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