Oavsett om det gäller räddnings- och brandbekämpning eller inspektioner på djuphavet, mobila robotar som tar sig runt okända situationer med hjälp av artificiell intelligens (AI) kan effektivt stödja människor i att utföra aktiviteter i farliga miljöer. Potentialen och de konkreta fördelarna med AI på detta område illustreras i en aktuell rapport från Plattform Lernende Systeme, Tysklands plattform för artificiell intelligens, med två tillämpningsscenarier. Rapporten presenterades idag på Karlsruhe Institute of Technology (KIT) där forskare är involverade i plattformen. Författarna identifierar också tekniska och sociala utmaningar, samt förutsättningar som behöver skapas för tillförlitlig och ekonomisk användning av AI i livsfientliga miljöer.

I framtiden, mobila självlärande robotar kan befria människor från farliga eller skadliga aktiviteter. Samtidigt kan de göra operationer i svåråtkomlig terräng mer ekonomiska eller möjliga i första hand. För att använda sådana självlärande system i livsfientliga miljöer måste vissa utmaningar fortfarande övervinnas ur teknisk synvinkel, dock. Dessa inkluderar autonomt lärande i okända miljöer. Dessutom, det handlar om att få dessa autonoma robotar att samarbeta med människor.

Användningen av artificiell intelligens kommer med enorma möjligheter för vårt samhälle. Speciellt när det gäller katastrofförebyggande, avveckling av kärnkraftverk och på det maritima området finns ett antal alternativ för att effektivt stödja yrkesverksamma med hjälp av artificiell intelligens. Det är därför Plattform Lernende Systeme har inrättat en tvärvetenskaplig arbetsgrupp för att diskutera hur självlärande system kan utvecklas och användas i livsfientliga miljöer till nytta för människor, säger professor Holger Hanselka, Ordförande för Karlsruhe Tekniska Högskola och medlem av Styrgruppen för Plattform Lernende Systeme. IT-säkerhet kommer att vara oerhört viktigt särskilt i de autonoma system som vi använder i händelse av en kris. Som ett resultat, i sin forskning tittar KIT på att inte bara skydda periferin av ett komplext IT-system utan också varje enskild del, särskilt lägga till sin expertis inom IT-säkerhet till Plattform Lernende Systeme.

Arbetsgruppen för livsfientliga miljöer använder två tillämpningsscenarier i sin rapport för att visa hur artificiell intelligens kan erbjuda stöd i katastrofförebyggande såväl som utforsknings- och underhållsuppdrag på cirka fem år. "Scenariot för snabb hjälp i räddningsinsatser illustrerar hur AI-baserade robotsystem kan stödja brandkåren på marken och från luften för att släcka en brand i en kemisk anläggning. Med hjälp av flera sensorer, systemen kan snabbt skapa en detaljerad översikt över situationen, upprätta en kommunikations- och logistikinfrastruktur för räddningsinsatser, söka efter skadade personer och identifiera och minska farokällor. I scenariot Moving autonomously under water, robotbaserade undervattenssystem upprätthåller grunden för vindkraftverk till havs. De navigerar självständigt i djuphavet, ta över planeringsstegen, och begära stöd från dykare eller fjärrstyrda system om det behövs.

Nischmarknad med speciella krav

Kraven på självlärande system är särskilt höga i livsfientliga miljöer:de måste vara intelligenta och robusta mot extrema förhållanden och självständigt kunna hantera oförutsedda omständigheter, säger Jürgen Beyerer, Chef för arbetsgruppen Livsfientliga miljöer för Plattform Lernende Systeme, Direktör för Fraunhofer Institute of Optronics, Systemteknologi och bildutnyttjande IOSB och professor för interaktiva realtidssystem vid KIT. Tills dess, AI-baserade system kan fjärrstyras av räddningspersonal och den insamlade data används för utveckling av intelligenta funktioner. Med tid, systemen kommer att bli mer och mer autonoma och kommer så småningom att kunna förbättras genom maskininlärning.

Självlärande system för användning i livsfientliga miljöer är fortfarande en nischmarknad. Tyskland är väl positionerat i utvecklingen av dessa AI-system. Arbetsgruppen Life-Hostile Environments under gemensam ledning av Jürgen Beyerer (KIT och Fraunhofer IOSB) och Frank Kirchner (Robotics Innovation Center, tyska forskningscentret för artificiell intelligens och universitetet i Bremen) identifierar konkreta handlingsplaner i sin rapport för att utnyttja möjligheterna med självlärande system i livsfientliga miljöer och för att betjäna världsomspännande marknader med dessa självlärande robotar. Dessa planer sträcker sig från att inrätta lämpliga infrastrukturer som omfattande datapooler och referensplattformar och främja innovationer genom konkurrens- och teknologidemonstranter till att skapa standarder för industri och forskning samt att göra upphandlingsmarknaden mer flexibel.

Att vara forskningsuniversitetet i Helmholtz Association, KIT skapar och förmedlar kunskap för samhället och miljön. Det är målet att ge betydande bidrag till de globala utmaningarna inom energiområdet, rörlighet och information. För detta, ca 9, 300 anställda samarbetar inom ett brett spektrum av naturvetenskapliga discipliner, ingenjörsvetenskap, ekonomi, och humaniora och samhällsvetenskap. KIT förbereder sina 25, 100 elever för ansvarsfulla uppgifter i samhället, industri, och naturvetenskap genom att erbjuda forskningsbaserade utbildningar. Innovationssatsningar vid KIT bygger en bro mellan viktiga vetenskapliga rön och deras tillämpning till gagn för samhället, ekonomiskt välstånd, och bevarandet av vår naturliga livsgrund.