05.05.2020

KI für die Erdbeobachtung

Neues Zukunftslabor AI4EO verknüpft Satellitentechnik und Geodäsie mit künstlicher Intelligenz.

Im Wettbewerb „Inter­nationale Zukunfts­labore Künstliche Intelligenz“ des Bundes­ministeriums für Bildung und Forschung war die Technische Universität München erfolgreich. Ab Mai 2020 geht das Zukunftslabor AI4EO unter der Führung der TUM an den Start. Gefördert mit fünf Millionen Euro werden in Zusammen­arbeit unter anderem mit dem Deutschen Zentrum für Luft- und Raumfahrt mithilfe von Satelliten­daten und intelligenter Big-Data-Analyse die globale Urbanisierung, die Ernährung der Welt­bevölkerung sowie das Management von Natur­gefahren modelliert.

Abb.: Xiaoxiang Zhu ist die Leiterin des Zukunft­labors zur künst­lichen...
Abb.: Xiaoxiang Zhu ist die Leiterin des Zukunft­labors zur künst­lichen Intelligenz in der Erdbeo­bachtung. (Bild: U. Benz, TUM)

Wie entwickelt sich die globale Urbani­sierung und wie viele Menschen leben weltweit in Slums? Wo finden erhebliche Veränderungen in der Natur statt? Um diese Fragen zu beantworten, werden immer öfter Satelliten­daten genutzt. Die dabei anfallenden Datenmengen sind mittlerweile so enorm, dass die benötigten Informationen in Zukunft nur noch mit KI-Verfahren gewonnen werden können. Aber nicht nur bestimmte Phänomene können erfasst, sondern auch neue Erkennt­nisse und bisher unbekannte Zusammen­hänge sollen in den Daten erkannt werden. So kann die Beobachtung eines Gebiets über einen längeren Zeitraum bestimmte Veränderungen sichtbar machen, die mit politischen Entscheidungen zusammen­hängen oder zu solchen führen.

Insgesamt 27 Forscher aus zwanzig Orga­nisationen in neun Ländern werden sich mit der Entwicklung von KI-Technologien für die Erdbeo­bachtung befassen. „Ziel des Zukunfts­labors AI4EO ist es, die Spitze­nposition Deutschlands in diesem Bereich zu festigen“, sagt Xiaoxiang Zhu, die Leiterin des Labors. Um dieses Ziel zu erreichen, verfolgen die Forscher einen inter­disziplinären ganzheitlichen Ansatz, in dem nicht nur neue Methoden für die Erdbeo­bachtung entwickelt, sondern auch damit verbundene grund­sätzliche Fragen bearbeitet werden, wie die Verläss­lichkeit und Genauig­keit von Aussagen aus KI-Systemen.

Die Technologie­fortschritte führen auch zu ethischen Frage­stellungen, die ebenfalls im Zukunfts­labor bearbeitet werden. Wenn Informationen öffentlich zugänglich sind, könnten sie zum Beispiel dabei helfen, Waldbrände zu verhindern, Städte nachhaltiger und lebens­werter zu machen oder Slums besser zu managen. Hier ist es wichtig, den Nutzen öffentlicher Daten gegen einen möglichen Missbrauch abzuwägen. Auch der Schutz der privaten Infor­mationen ist wegen der immer höheren Auflösung der Bilder ein wichtiges Thema.  

„Im neuen Zukunftslabor können wir die Stärken der TUM in der Erdbeo­bachtung, der Geodäsie, der Satelliten­technik, der Raumfahrt­forschung, der Mathematik und der ethischen Forschungen miteinander verknüpfen und die Potentiale der künst­lichen Intelligenz gezielt zum Wohle der Menschheit einsetzen“, sagt TUM-Präsident Thomas F. Hofmann. „Ein großartiger Erfolg der synergetischen Kompetenz­bündelung der im Rahmen der Hightech Agenda der Staats­regierung gegründeten neuen Fakultät Luftfahrt, Raumfahrt und Geodäsie (LRG).“

TUM / JOL

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