Künstliche Intelligenz ist innerhalb der letzten Jahre zu einer nicht mehr wegzudenkenden Realität geworden. Doch aktuelle Systeme sind alles andere als perfekt – sie sind energiehungrig, fehleranfällig und schwer mit gesetzlichen Regulierungen wie dem EU-AI-Act vereinbar. Um diese großen technologischen Herausforderungen anzugehen, haben sich Forschende der Ludwig-Maximilians-Universität München (LMU), der Technischen Universität München (TUM) und der Technischen Universität Dresden (TUD) zu einer Initiative zusammengeschlossen: gAIn (Next Generation AI Computing) will theoretische Grundlagen schaffen, neue hochgradig energieeffiziente und zuverlässige Hardware- und Software-Ansätze entwickeln und sie in die konkrete Anwendung bringen. Das Projekt wird vom Bayerischen Staatsministerium für Wissenschaft und Kunst sowie vom Sächsischen Staatsministerium für Wissenschaft, Kultur und Tourismus mit rund sechs Millionen Euro für drei Jahre gefördert.

Professorin Ursula Staudinger, Rektorin der TU Dresden: „Mit der Beteiligung am Projekt gAIn bringen wir als Exzellenzuniversität TUD gemeinsam mit unserem Exzellenzcluster CeTI unsere Expertise in die Erforschung der Wechselwirkung zwischen Hardware, Informationsübermittlung und KI-Anwendungen ein – mit dem Ziel, ressourceneffizientere KI-Systeme zu entwickeln. Gemeinsam mit unseren Partnern leisten wir damit einen wichtigen Beitrag zur technologischen Souveränität im KI-Bereich und stärken zugleich die Zusammenarbeit mit den Exzellenzuniversitäten LMU und TUM. Die TUD bietet dafür ein exzellentes Umfeld: Als eines von neun nationalen Hochleistungsrechenzentren und in enger Verbindung mit dem Nationalen KI-Kompetenzzentrum Scalable Data Analytics and Artificial Intelligence (ScaDS.AI) verfügen wir über leistungsfähige Supercomputing-Systeme sowie über bewährte Netzwerke und Ressourcen für Spitzenforschung im Bereich der Künstlichen Intelligenz.“

Sebastian Gemkow, Sachsens Staatsminister für Wissenschaft, Kultur und Tourismus: „gAIn ist ein zukunftsweisendes Vorhaben mit einer klaren Vision: Deutschland und Europa sollen im Bereich Künstliche Intelligenz nicht nur mithalten können, sondern sich an die Spitze der globalen Entwicklung setzen und unsere technologische Unabhängigkeit sichern. Das Projekt wird von Experten geleitet die sowohl ein tiefes Verständnis für die Herausforderungen von KI mitbringen und auch visionäre Vordenker sind. Sie vereinen verschiedene wissenschaftliche Disziplinen, um ein Gesamtkonzept zu schaffen, das KI, Hardware und Software perfekt miteinander vereint. Damit kommen wir dem Ziel näher, in Deutschland ein von den USA und China unabhängiges, energieeffizientes, robustes und nachhaltiges KI-Ökosystem aufzubauen.“

Markus Blume, Bayerischer Staatsminister für Wissenschaft und Kunst: „Drei Universitäten, zwei Länder, ein Ziel: Wir wollen beim Mega-Thema Künstlicher Intelligenz ganz vorne dabei sein und die weitere Entwicklung dieser Schlüsseltechnologie maßgeblich prägen. Das Forschungsprojekt gAIn passt hier perfekt: Es befasst sich mit der Sicherheit und Energieeffizienz von KI und erforscht hierfür das Zusammenspiel von Hard- und Software. Denn KI muss sicher, smart und vertrauenswürdig sein. Mit der Förderung von gAIn tragen wir dazu bei, dass wir unsere Souveränität auch im Zeitalter der KI bewahren werden. Herzlichen Dank an die beteiligten KI-Koryphäen aus Sachsen und Bayern und ihre Universitäten. Sie beweisen einmal mehr: Das Label ‚Freistaat‘ steht für Zukunft!“

Technologische Unabhängigkeit Europas ist dringend notwendig

KI-Technologie, die wir aktuell nutzen, kommt fast ausschließlich aus den USA oder aus China. „Europa muss jetzt aufwachen und so schnell wie möglich einen eigenen KI-Weg einschlagen“, warnt Professorin Gitta Kutyniok, Inhaberin des Lehrstuhls für Mathematische Grundlagen der Künstlichen Intelligenz an der LMU und gAIn-Sprecherin. „Entzögen die Regierungen dieser Länder Europa den Zugang zu den aktuellen KI-Lösungen, würde das uns ins digitale Steinzeitalter zurückwerfen. Technologische Souveränität ist möglicherweise überlebenswichtig für Deutschland und Europa“, so Kutyniok, deren Professur zum umfangreichen Hightech Agenda-Programm des Freistaats Bayern gehört.

Nachhaltige und zuverlässige Lösungen für sensible Applikationen

Eine weitere große Herausforderung ist die Ressourceneffizienz. Wenn KI nicht erheblich effizienter wird, könnte schon allein der Energieverbrauch des Kommunikationssektors bereits in fünfzehn bis zwanzig Jahren die derzeitige Weltenergieproduktion übersteigen, ganz zu schweigen von dem gesamten Energiebedarf sämtlicher IT Anwendungen. Deswegen werden die Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler aus Bayern und Sachsen gemeinsam an alternativen Hardware-Plattformen arbeiten. Im Fokus stehen neuartige Ansätze wie neuromorphe Chips, Quanten- und Biocomputing.

Damit KI-Lösungen auch in sensibleren Bereichen wie etwa in der Medizin oder in kritischen Infrastrukturen wie der Telekommunikation schneller Anwendung finden, wollen Forschende der LMU, der TUM und der TUD die Zuverlässigkeit der KI verbessern. „Mithilfe neuer mathematischer Modelle und alternativer Software-Hardware-Kombinationen können wir eine sichere KI entwickeln und somit die Akzeptanz dieser Technologie in der Bevölkerung erhöhen“, fasst Prof. Gitta Kutyniok zusammen.

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