Motivation
Der rasante Fortschritt bei Maschinellem Lernen, Künstlicher Intelligenz (KI), Neurowissenschaften sowie weiteren verwandten Feldern ebnet den Weg für die Realisierung komplexer, verteilter und intelligenter Systeme. Intelligente Anwendungen wie autonomes Fahren oder automatisierte Hautkrebsscreenings sind eingängig und können mit relativ geringen Mitteln prototypisch umgesetzt werden. Insbesondere beim autonomen Fahren zeigt sich aber, wie schwierig es ist, solche Anwendungen in den Alltagsbetrieb zu überführen. Die Anforderungen an Fehlertoleranz und Leistung des Gesamtsystems sind bei Systemen mit KI weitaus schwieriger zu erfüllen, als es die Prototypen vermuten lassen. Die Programmierung von KI-Anwendungen wird jedoch heutzutage zunehmend durch eine völlig unterschiedliche KI-Hardware erschwert, die von üblichen Prozessoren (Standard-CPUs) bis zu KI-Spezialprozessoren wie der TPU von Google reicht.
Ziele und Vorgehen
Ziel des Vorhabens MetaDL ist es, neue Methoden zu entwickeln, so dass die Programme der KI-Anwendungen auf einer Vielzahl von solchen Systemen zum Laufen gebracht werden können. Dabei soll der Programmierer der KI-Anwendung sich nicht weiter um die Programmierung der speziellen Hardware kümmern müssen. Die Nützlichkeit der entwickelten Konzepte werden anhand von Anwendungen in der Bioinformatik (Analyse von DNA Sequenzen) und der Bildverarbeitung (Rauschunterdrückung) demonstriert. Eine sich zunehmend ändernde Hardware-Landschaft erfordert ein Umdenken in der Art und Weise wie wir Software für solche Maschinen entwickeln. Dahingehend wird das MetaDL Projekt wichtige Einsichten liefern, wie man die Programmierung von spezieller Hardware einerseits und die Integration von Komponenten des Maschinellen Lernens andererseits in einem einzigen Programmiersystem vereinheitlicht.
Innovationen und Perspektiven
Die Verwertung der erzielten Ergebnisse soll einerseits über das Angebot von Schulungsund Ausbildungsmaßnahmen sowie wissenschaftlichen Veröffentlichungen erfolgen. Andererseits sind F&E-Dienstleistungen und Lizenzierungen geplant, welche auf den entwickelten Methoden und Werkzeugen basieren.