Lehrgebiet aus Hagen ist das erfolgreichste Team

Das Lehrgebiet Künstliche Intelligenz von Prof. Dr. Matthias Thimm der FernUniversität in Hagen zählt zu den international führenden Forschungsgruppen im Bereich der symbolischen Künstlichen Intelligenz (KI). Mit sieben angenommenen Konferenzbeiträgen und 20 Präsentationen war das Team so stark vertreten wie keine andere Forschungsgruppe weltweit. Die „International Conference on Principles of Knowledge Representation and Reasoning“ (KR) fand vom 11. bis zum 17. November in Melbourne, Australien, statt. Für die Teilnahme nahm das Team eine fast 30-stündige Reise ans andere Ende der Welt auf sich.

Argumente durch Künstliche Intelligenz finden

„Die KR ist auf internationaler Ebene die wichtigste Konferenz für uns. Sie findet jedes Jahr an unterschiedlichen Orten statt“, sagt Matthias Thimm. Die Konferenz ist groß angelegt – die KR bildet dabei die Hauptkonferenz, ergänzt durch rund 20 kleinere Events. Die KR beschäftigt sich mit dem Thema der Wissensrepräsentation, die ein Teilgebiet der Künstlichen Intelligenz ist. „Grundsätzlich teilt sich die Künstliche Intelligenz in zwei Gebiete auf: zum einen in das Teilgebiet des maschinellen Lernens und zum anderen in die symbolische KI. Sie beschäftigt sich mit der Repräsentation von Wissen und der Automatisierung von Schlussfolgerungsprozessen“, erklärt Matthias Thimm.

Die symbolische KI befasst sich mit der formalen Repräsentation von Wissen sowie mit logikbasierten Argumentationsprozessen – im Gegensatz zu datengetriebenen Verfahren des maschinellen Lernens. „Ein Beispiel dafür ist eine medizinische Diagnose. Wenn ein Arzt etwa eine Therapie empfiehlt, muss er seinen Vorschlag begründen. Genau hier setzt symbolische KI an, indem sie nachvollziehbare Argumente bereitstellt.“

Best-Paper-Award

Das Lehrgebiet Künstliche Intelligenz ist thematisch breit aufgestellt. „Hauptsächlich forschen wir im Bereich der formalen Argumentation. Wir sind besonders daran interessiert, Erklärungen oder Lösungen mit argumentativen Mitteln zu finden.“ Einige der Papiere, die für die Konferenz eingereicht wurden, sind theoretischer Natur und beschäftigen sich mit grundlegenden Fragen: Was genau ist eine Schlussfolgerung und wann ist sie rational begründet?

Für ein Papier zum Thema Inkonsistenzen gewann das Team vor Ort einen Best-Paper-Award. Es befasst sich damit, wie man Abweichungen oder Widersprüche abwägen oder miteinander vergleichen kann. Der Umgang mit widersprüchlichen Informationen ist eine signifikante Problemstellung im Bereich der KI. „Wenn man im Beispiel des medizinischen Bereichs bleibt, kann es eine Patientenakte sein. Einige Diagnosen sind nicht so einfach zu stellen, da es Widersprüche bei den Untersuchungsergebnissen geben kann“, erklärt Thimm.

Kooperation mit Airbus

Die Mitarbeitenden im Lehrgebiet forschen auch an Projekten mit direktem Praxisbezug. Gemeinsam mit Airbus entwickelt das Team Entscheidungsmodelle für komplexe logistische Prozesse. Ziel ist ein KI-gestütztes Assistenzsystem, das optimale Transport- und Produktionsrouten unter verschiedenen Zielkriterien – etwa Kosten, Zeit oder CO₂-Emissionen – generiert. Airbus ist Europas größter Luft- und Raumfahrtkonzern. Das Unternehmen steht jeden Tag vor logistischen Herausforderungen – insbesondere bei der Konstruktion seiner Flugzeuge.

Es gibt unzählige Möglichkeiten, wie Produktionsteile an verschiedene Standorte geliefert werden können. „Dabei berücksichtigen wir, dass Deutschland und Frankreich gleichberechtigt an der Konstruktion beteiligt sein müssen und gleichzeitig möglichst geringe Transportkosten entstehen sollen.“ Mit Methoden der Künstlichen Intelligenz haben sie eine Übersicht erstellt. Es soll später wie eine Datenbank oder ein System wie „ChatGPT“ funktionieren, in dem die Logistik-Abteilung nachschauen kann, wie Produktionsteile am besten von A nach B befördert werden können. „Die Lösung kann je nach Wunsch angepasst werden – will man den CO₂-Ausstoß geringhalten oder möchte man die niedrigsten Kosten erreichen?“ Das Team von Professor Thimm entwickelt dafür die Datenbasis und die Methodik im Hintergrund. „Wir entwickeln nicht das, was der Endverbraucher verwendet. Das machen dann wiederum andere Expertenteams, damit daraus ein fertiges Produkt wird.“

„Nicht schon wieder Hagen“

Bei der KR präsentierte das Lehrgebiet seine aktuellen Forschungsergebnisse und sammelte neue Impulse für kommende Projekte. „Nach jeder Konferenz kommen wir mit neuen Ideen und einer langen Liste möglicher Kooperationen zurück.“ Auf der KR-Konferenz ist das Lehrgebiet Künstliche Intelligenz der FernUniversität sehr bekannt und geschätzt. „Es ist auf der Konferenz schon ein gängiger Witz unter den Teilnehmenden, wenn jemand sagt: ‚Nicht schon wieder Hagen!‘, weil wir jedes Jahr mit mehreren Beiträgen vertreten sind“, sagt Matthias Thimm. Er selbst ist auch Mitglied im Steuerungskomitee, und sein Team ist ein zentraler Bestandteil der internationalen Konferenz.