Künstliche Intelligenz in Kommunikationsnetzen

Künstliche Intelligenz birgt das Potenzial, auch Kommunikationssysteme zu revolutionieren. Das BMBF beabsichtigt daher, die Erforschung des Einsatzes von Verfahren der künstlichen Intelligenz in Kommunikationssystemen zur Steigerung ihrer Leistungsfähigkeit, Resilienz sowie ihrer Ressourcen- und Energieeffizienz zu fördern.

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Förderziel und Zuwendungszweck

Moderne Kommunikationssysteme bilden das zentrale Nervensystem einer digitalen Wirtschaft und Gesellschaft. Sie vernetzen Milliarden von Menschen und Dingen und sind das technologische Rückgrat für Innovationen und Entwicklungen im Bereich der intelligenten Mobilität, Industrie 4.0, digitalen Gesundheit und Gesellschaft. Das Internet der Dinge mit seiner riesigen Anzahl vernetzter Gerate stellt heutige Kommunikationstechnologien vor neue Herausforderungen hinsichtlich ihrer Leistungsfähigkeit und Ressourceneffizienz. Schätzungen zufolge werden im Jahr 2025 etwa 20 Prozent des weltweiten Energieverbrauchs durch Informations- und Kommunikationssysteme verursacht.

Künstliche Intelligenz hat sich zu einer Schlüsseltechnologie entwickelt, die in vielen Anwendungsbereichen innovative Lösungen für komplexe Probleme ermöglicht. Sie birgt das Potenzial, auch Kommunikationssysteme zu revolutionieren. Um in Zukunft eine leistungsfähige, überall und jederzeit verfügbare Vernetzung zu gewährleisten, gilt es bereits heute, neue lern- und anpassungsfähige Kommunikationssysteme zu entwickeln und zu erproben, die effizient und nachhaltig auf vorhandene Ressourcen zurückgreifen.

Das BMBF beabsichtigt daher, die Erforschung des Einsatzes von Verfahren der künstlichen Intelligenz in Kommunikationssystemen zur Steigerung ihrer Leistungsfähigkeit, Resilienz sowie ihrer Ressourcen- und Energieeffizienz zu fordern. Dies soll dazu beitragen, die umfassende Vernetzung im Zuge der Digitalisierung zuverlässig und nachhaltig zu gestalten und so die Wettbewerbsfähigkeit Deutschlands für die Zukunft zu sichern. Die Wachstumsmarkte der Informations- und Kommunikationstechnologien (IKT) und darauf fußende innovative Dienstleistungen sollen ausgebaut und die Wertschöpfungsketten am Standort Deutschland nachhaltig gestärkt werden.

Mit einer Forderung wird beabsichtigt, die Zusammenarbeit von Unternehmen und Forschungseinrichtungen im universitären und außeruniversitären Bereich zu intensivieren und die Partizipation kleiner und mittlerer Unternehmen (KMU) an wissenschaftlichen Ergebnissen zu unterstutzen. Den KMU kommt so eine wichtige Rolle bei Transfer und anwendungsorientierter Ausgestaltung von Forschungsergebnissen und ihrer zukünftigen Nutzung zu. Für Deutschlands Wettbewerbsfähigkeit ist die gelungene Entwicklung und Integration digitaler Technologien in industrielle Anwenderbranchen von entscheidender Bedeutung. Die Fördermaßnahme ist Teil der Hightech-Strategie der Bundesregierung und soll einen wichtigen Beitrag zur technologischen Souveränität Deutschlands im Bereich der Kommunikationstechnologien leisten.

Die Ergebnisse des geforderten Vorhabens sollen vorrangig in der Bundesrepublik Deutschland oder dem EWR und der Schweiz genutzt werden.

Gegenstand der Förderung

Gegenstand der Förderung sind innovative Lösungen, die künstliche Intelligenz und Methoden des maschinellen Lernens in Kommunikationssystemen und -netzen einsetzen, damit diese den wachsenden Anforderungen der Zukunft gerecht werden.

a) Künstliche Intelligenz zum Management von Kommunikationsnetzen

Die im Zuge der Digitalisierung weiter voranschreitende Vernetzung führt zu immer komplexeren Kommunikationsnetzen. Um zukünftig die gestiegenen Anforderungen an Kommunikationsnetze zu jeder Zeit bedienen zu können, ist ein intelligentes und effizientes Management notwendig. Künstliche Intelligenz kann helfen, diese Komplexität zu handhaben und die verfügbaren Netz- und Energieressourcen effizient einzusetzen. Ziel ist es, Lösungen zum Management von Kommunikationssystemen unter Einsatz von Methoden des maschinellen Lernens und der Künstlichen Intelligenz zu entwickeln. Gefördert werden unter anderem Vorhaben mit folgenden Forschungsschwerpunkten:

  • Optimales Management von hochkomplexen und heterogenen Netzen.
  • Gewährleistung einer möglichst uneingeschränkten Servicequalität auch im Störfall.
  • Gewährleistung von Kommunikationssicherheit.
  • Kombination der Vorteile softwareisierter und virtualisierter Kommunikationsnetze mit Ressourcen- und Energieeffizienz.
  • Optimale Planung energieeffizienter und resilienter Netze.

b) Künstliche Intelligenz zur Optimierung von Kommunikationssystemen

Alle Komponenten von Kommunikationssystemen müssen weiterentwickelt werden, damit diese den anwendungsspezifischen Anforderungen an Reaktionsschnelligkeit, Zuverlässigkeit, Sicherheit und Effizienz gerecht werden. Künstliche Intelligenz kann dazu beitragen, die meist gegensätzlichen Anforderungen wie hohe Übertragungsraten und Energieeffizienz bedarfsgerecht zu erfüllen Ziel ist es, Lösungen zu entwickeln, die maschinelles Lernen zur Optimierung von Kommunikationssystemen einsetzen. Gefördert werden unter anderem Vorhaben mit folgenden Forschungsschwerpunkten:

  • Untersuchung von Hybridansätzen, die maschinelle Lernverfahren und Systemmodelle für Kommunikationssysteme vereinen.
  • Optimierung von Kommunikationssystemen mit beschränkten Ressourcen im Internet der Dinge unter Anwendung effizienter Algorithmen zum maschinellen Lernen.
  • Verbesserung von Verfahren zur Bewegungsprädiktion und Kanalschätzung bei mobilen Teilnehmern in komplexen Szenarien, beispielsweise für massive Multiple Input Multiple Output (MIMO) Antennensysteme.
  • Entwicklung von Modellen und Verfahren zur Bereitstellung von Trainingsdaten zur Entwicklung und Evaluierung von lernenden Kommunikationssystemen.

Vorbereitende Maßnahmen zur Normung, Standardisierung und Zertifizierung können in den Vorhaben berücksichtigt werden.

Im Rahmen der Förderbekanntmachung werden vorzugsweise interdisziplinäre Verbünde, in begründeten Ausnahmefällen auch Einzelvorhaben gefördert. Die Anwendungsrelevanz der Vorhaben soll durch eine angemessene Beteiligung von Unternehmen in der Verbundstruktur sichergestellt werden. Die skizzierten Lösungen müssen deutlich über den aktuellen Stand der Wissenschaft und Technik hinausgehen. Die Machbarkeit der Lösungen ist vorzugsweise in einem Demonstrator nachzuweisen.

Informationsveranstaltung

Anlässlich der Veröffentlichung der Förderbekanntmachung findet am 14.11.2018 eine Informationsveranstaltung in Berlin statt.

Auf der Veranstaltung können sich Interessenten über die Förderbedingungen und inhaltliche Ausrichtung der Bekanntmachung informieren. Weiterhin besteht die Möglichkeit sich untereinander zu vernetzen und förderrelevante Fragestellungen gemeinsam weiterzuentwickeln. In persönlichen Beratungsgesprächen mit Mitarbeiterinnen und Mitarbeitern der VDI/VDE-IT können anschließend individuelle Fragen thematisiert werden, um die Passfähigkeit der einzureichenden Projektskizzen zur Bekanntmachung sicherzustellen bzw. zu erhöhen.

Termin: 14.11.2018, 10:30 – 16:00 Uhr

Veranstaltungsort: Wyndham Berlin Excelsior, Hardenbergstraße 14, 10623 Berlin

Agenda:
10:30 Uhr          Registrierung und Begrüßungskaffee
11:00 Uhr          Vorstellung der Bekanntmachung
12:00 Uhr          Fragen der Teilnehmer und Diskussion                                        
12:30 Uhr          Mittagspause
13:15 Uhr          Möglichkeit zu Einzelgesprächen mit Vertretern der VDI/VDE-IT
16:00 Uhr          Ende

Anmeldung: Bitte melden Sie sich kostenfrei über das Eventtool für die Veranstaltung an.