Potsdam, 28.01.2022

HPI entwickelt KI-Frühwarnsystem für bedrohliche Krisensituationen

Im Dezember startete das Hasso-Plattner-Institut (HPI) unter der Konsortialführung des Fraunhofer Heinrich-Hertz-Instituts (HHI) das Forschungsprojekt „Daten- und KI-gestütztes Frühwarnsystem zur Stabilisierung der deutschen Wirtschaft“, kurz DAKI-FWS. Ziel des Projekts ist es, mithilfe unterschiedlicher Datenquellen und Künstlicher Intelligenz ein Frühwarnsystem für die deutsche Wirtschaft zu entwickeln, mit dem Pandemien oder Naturkatastrophen künftig in ihrer Entwicklung und ihrem Verlauf besser beschrieben und eingeschätzt werden können.

Als Konsortialpartner des Verbundprojekts wird das HPI die Entwicklung insbesondere in den Bereichen der Daten-Integration mithilfe von KI-Methoden, der Entwicklung von KI-Modellen und Vorhersagen sowie durch die Zusammenführung aller Informationen in einem Dashboard vorantreiben. Insgesamt arbeiten am HPI gleich drei Arbeitsgruppen von den Lehrstühlen „Data Analytics and Computational Statistics“ unter der Leitung von Professor Renard, „IT-Entrepreneurship“ unter der Leitung von Professorin Hölzle und „Digital Health – Machine Learning“ unter der Leitung von Professor Lippert am DAKI-FWS Projekt.

Unter der Leitung von Professor Renard werden die genomische Analyse von Viren, ein Deep Learning Modell zur Identifikation neuer genomischer Varianten, die statistische Bewertung von Modellen und die Vorhersagen zur Mutationsausbreitung auf Grundlage von Bewegungsdaten vorangetrieben. Zusammengeführt werden dafür Mutations-, Reise- und epidemiologische Daten unter der Berücksichtigung von Wettereffekten in neuronalen Netzwerken. Der Forschungsschwerpunkt der Arbeitsgruppe von Professor Lippert liegt auf der Analyse und Validierung statistischer Modelle zu Symptomdaten und Vorhersagen von Reproduktionswerten auf der Grundlage von Bewegungsdaten. Die Kombination verschiedener KI-Modelle soll es ermöglichen, ein einsatzfähiges KI-Modell im Frühwarnsystem zur Risikovorhersage zu entwickeln. In das Aufgabengebiet von Professor Hölzle fällt die Erstellung sowie die Vermarktung des Dashboards. Ein besonderes Augenmerk unter ihrer Leitung wird auf der Entwicklung der Geschäfts- und Lizenzmodelle der neu geschaffenen Plattform liegen, um Funktionalitäten in engem Austausch mit Partnern aus der Wirtschaft zu erarbeiten.

Gemeinsam mit den Konsortialpartnern arbeiten die HPI-Arbeitsgruppen an einem neuen intelligenten System, für das sie krisenspezifische Daten mit gesellschaftlich relevanten Daten (z.B. Mobilfunkdaten, Verkehrsdaten, meteorologische Daten) zusammenführen. Das KI-gestützte Frühwarnsystem soll künftig Pandemieausbrüche und Klimaextreme wie Hochwasser, Stürme und Hitzewellen frühzeitig erkennen sowie deren Verlauf genauer vorhersagen. Darüber hinaus sollen Expertinnen und Experten in Krisensituationen befähigt werden, auf Basis einer umfangreicheren Datenmenge angemessene wirtschaftliche Entscheidungen treffen zu können. Im besten Falle können so beispielsweise Wertschöpfungsketten länger aufrechterhalten werden. Ein derartiges Frühwarnsystem kann in fast allen Branchen Anwendung finden (Logistik, Lebensmittelversorgung, Verkauf, Dienstleistungen, Landwirtschaft, Grund- und Trinkwassermanagement etc.) und so die Resilienz der gesamten deutschen Wirtschaft stärken.

Das Projekt DAKI-FWS ist Teil des „KI Innovationswettbewerbs“ des Bundesministeriums für Wirtschaft und Energie (BMWi) und wird über eine Laufzeit von drei Jahren mit etwa 12 Millionen Euro gefördert.

(Quelle: HPI – Hasso-Plattner-Institut)