AI meets HI: Artificial Intelligence trifft auf Human Intelligence

Das COMET K1 Kompetenzzentrum Pro2Future, gegründet am Ende der Industrie 4.0 Epoche, adressiert Forschungsfragen der industriellen Produktion und Produktgestaltung in der Epoche Kognitiver Systeme. Das Leitthema des Zentrums: Produkte und Produktionssystems der Zukunft „denken mit“. Mehr als 25 Industriepartner –hautsächlich aus den thematischen Sektoren AI, Mechatronik, Mathematik und Software- arbeiten mit rund 30 Zentrumsmitarbeitern an „kognitiven“ Produkten und Industriesystemen, die mit menschenähnlichen kognitiven Fähigkeiten wie Wahrnehmen, Interpretieren, Verstehen, Memorieren und Lernen, Vorhersagen, Schlussfolgern und entsprechendem kognitions-gesteuertem Handeln ausgestattet werden. Im Zuge der Forschungstätigkeiten von Pro²Future gibt es ein gemeinsames Forschungsprogramm (Common Research Programme – CRP) mit dem Austrian Center for Digital Production (CDP) in Wien. In diesem CRP wurden unterschiedliche Demo-Cases implementiert, welche in drei Demonstratoren zusammengefasst sind. Einer dieser Demonstratoren ist ein kognitiver Helm zur Unterstützung von Arbeitern (siehe Bild nächste Seite).

Für die nun in startende zweite Förderperiode (2021-2025) hat sich Pro2Future einer zentralen Herausforderung an solche Systeme, nämlich die konfluente Zusammenarbeit zwischen Mensch und zunehmend KI-betriebenen Maschinen, und Produkten mit eingebetteter KI verschrieben.

Eine Referenzimplementierung von KI-gesteuerten Fertigungssystemen, die auf (i) formalen Modellen der menschlichen Wahrnehmung, Erkennung und des Verständnisses, (ii) multisensorischen, unbeaufsichtigten Erkennungsarchitekturen und (iii) eingebetteten subtilen KI-Unterstützungsmechanismen basieren, wurde bereits realisiert (siehe Abbildungen).
Die Ausgangsmotivation für die Forschungsarbeiten in Pro2Future ist die Entwicklung von multimodalen Sensorsystemen, die es Maschinen ermöglichen, ihre Umgebung und ihre Bediener wahrzunehmen und situativ zu reagieren. Die entstehende multisensorbasierte KI-Benutzerinteraktionsplatt-form vereint vier funktionale Ebenen: Kognitive Modellierung der Benutzer (Bedienermodelle), Bewertung der Erfahrung und der Fähigkeitsniveaus des Benutzers zur Auswahl des Assistenz- und Interaktionsmodus (Erkennungskomponente), Wissenstransfer-Datenbank als Repositorium an Referenzprozessen (Intelligenzkomponente) für das Auslösen und Steuern von Maschinenkontrollbefehlen und Feedback an den assistierten Arbeiter (Assistenzkomponente).

Methodisch setzt Pro²Future bei der Erfassung kognitiver Prozesse in der Mensch-Maschine Interaktion am aktuellen Stand der Forschung (Deep Learning, Reinforcement Learning, Wahrnehmungs-, Aufmerksamkeitsforschung, Kognitive Lastmodellierung) auf, und strebt eine neue Generation von assisstiven Kollaborationssystemen an, die die komplementären Qualitäten und Möglichkeiten von AI und KI vereinen.

Projektpartner

• TRUMPF Maschinen GmbH, AT
• AVL List GmbH, AT
• Fronius International GmbH, AT
• SONY Europe B.V., DE
• KEBA AG, AT
• Wacker Neuson GmbH, AT
• Institute der JKU, AT
• Institute der TUW, AT
• Institute der TUG, AT
• ACDP GmbH, AT