Netzwerke 2021 | SAIL: Nachhaltige KI über den gesamten Lebenszyklus

Künstliche Intelligenz (KI) ist längst Teil unseres Alltags – ob in Sprachassistenten, in industriellen Anwendungen oder in Gesundheits- und Pflegesystemen. Doch viele KI-Systeme sind kurzlebig, energieintensiv oder für Nutzende schwer nachvollziehbar. Genau hier setzt das Netzwerk „SAIL – SustAInable Life-cycle of Intelligent Socio-Technical Systems“ an.

Eine große Herausforderung ist, dass KI-Systeme auch immer Fehler machen, die insbesondere für eher atypische Situationen oder bei komplexen Interaktionen mit KI-Systemen schnell kritisch werden können.

Prof. Dr. Barbara Hammer, Principal Investigator an der Universität Bielefeld

Forschungsschwerpunkte

Künstliche Intelligenz (KI) so zu gestalten, dass sie Menschen langfristig unterstützt, transparent funktioniert, sicher und ressourcenschonend arbeitet sowie gesellschaftlich verantwortlich eingesetzt werden kann – das ist das Ziel des Netzwerks „SAIL – SustAInable Life-cycle of Intelligent Socio-Technical Systems“. Ein Alleinstellungsmerkmal von SAIL ist der ganzheitliche Ansatz, der den gesamten Lebenszyklus von KI in den Blick nimmt – von der Einführung über den Betrieb bis hin zur Ablösung. Im Mittelpunkt steht dabei die Frage: Wie bleiben intelligente Systeme über ihre gesamte Lebensdauer hinweg sicher, verständlich und effizient?

Drei Forschungsschwerpunkte bilden den Rahmen:

1. Human Agency: KI soll den Menschen nicht ersetzen, sondern ihn bei Entscheidungen stärken.
2. Prosilienz und Robustheit: Systeme müssen auch in veränderten Umgebungen langfristig verlässlich funktionieren.
3. Nachhaltigkeit und Effizienz: KI soll mit wenigen Daten und Energie auskommen und dabei einfach nutzbar und kognitiv effizient sein.

Ein Schwerpunkt von SAIL ist die Erforschung von kognitiv effizienten KIs. Dabei liegt unser Fokus auf erklärbaren KIs, die sich den Fähigkeiten von Nutzenden anpassen können.

Prof. Dr. Axel Ngonga, Principal Investigator an der Universität Paderborn

Praxisnahe Anwendung in Industrie und Gesundheit

Nachhaltige KI wird in SAIL in zwei zentralen Bereichen praktisch erprobt:

• Intelligente Industriearbeitsplätze: In der SmartFactoryOWL werden Ergebnisse kontinuierlich erprobt – mit dem Fokus, flexible und transparente Assistenz in modularen Produktionsumgebungen zu ermöglichen. Mensch und Maschine arbeiten dabei Hand in Hand.
• Gesundheits- und Pflegesysteme: Gemeinsam mit Partnern wie CareTech OWL oder den v. Bodelschwinghschen Stiftungen Bethel werden Technologien entwickelt, die pflegebedürftige Menschen im Alltag unterstützen. Dazu zählen beispielsweise intelligente Hilfsmittel, die mehr Selbstständigkeit zu Hause ermöglichen.

Der Einsatz von KI hat umfassende Auswirkungen auf einzelne Nutzerinnen und Nutzer und auf die Gesellschaft als Ganzes. Deshalb gehören zum Forschungsnetzwerk SAIL auch Geistes-, Sozial- und Gesundheitswissenschaftlerinnen und -wissenschaftler, um möglichen negativen Folgen von KI von Anfang an zu begegnen – im Sinne einer nachhaltigen KI-Nutzung zum Wohle aller.

Prof. Dr. Wolfram Schenck, Principal Investigator an der Hochschule Bielefeld

Interdisziplinäre Zusammenarbeit und Nachwuchsförderung

SAIL ist ein interdisziplinäres Forschungsnetzwerk von vier Hochschulen in Ostwestfalen-Lippe: der Universität Bielefeld, der Universität Paderborn, der Hochschule Bielefeld und der Technischen Hochschule OWL. Informatik, Ingenieurwissenschaften, Psychologie, Soziologie, Linguistik und Ethik arbeiten hier eng zusammen. So entsteht ein Netzwerk, das technologische Innovation mit gesellschaftlicher Verantwortung verbindet.

Ein besonderes Augenmerk liegt auf der Förderung des wissenschaftlichen Nachwuchses. Mehrere Junior Research Groups bearbeiten zentrale Themen nachhaltiger KI:

• AI and Inclusion
• Interpretable Data Processing
• Human-Centered AI: Continual Learning from Multimodal Data Streams
• Learning from Small Data
• Life-long Machine Learning for Physical Systems
• Longitudinal Analysis of Change and Variety in Natural Language Data

SAIL bündelt die Kompetenzen von vier Hochschulen in einem interdisziplinären Netzwerk, das die KI-Forschung in der Region nachhaltig stärkt – nicht zuletzt durch die gezielte Förderung des wissenschaftlichen Nachwuchses.

Prof. Dr. Carsten Röcker, Principal Investigator an der Technischen Hochschule Ostwestfalen-Lippe

Impulsgeber für nachhaltige KI in Nordrhein-Westfalen

Mit der Förderung des Ministeriums für Kultur und Wissenschaft des Landes Nordrhein-Westfalen wurden in SAIL Strukturen geschaffen, die weit über das Projekt hinauswirken. Das Netzwerk steht für die nächste Generation der KI-Forschung: interdisziplinär, praxisnah und regional verankert. So trägt SAIL dazu bei, gesellschaftliche Herausforderungen nachhaltig zu lösen und wirkt als Impulsgeber für KI in Wissenschaft, Wirtschaft und Gesellschaft.