Kritische Infrastrukturen mit modernster Technik überwachen

Neues EU-Projekt zur Weiterentwicklung von Flugrobotern mit Paderborner Beteiligung.

Flugroboter werden u. a. bereits dafür genutzt, Windkraftanlagen auf Schäden zu überprüfen und können somit wichtige Aufgaben übernehmen, die für Menschen riskant sind. Um zukünftig noch weitere Einsatzgebiete zu ermöglichen und die Technik zu optimieren, will ein internationales Konsortium jetzt den Einsatz von künstlicher Intelligenz (KI) bei der Entwicklung von Flugrobotern erforschen. Das auf vier Jahre angelegte Projekt, an dem auch Wissenschaftler der Universität Paderborn beteiligt sind, wird mit knapp acht Millionen Euro von der Europäischen Union gefördert und startet im November.

Technologie trifft Natur

Ziel des Projekts sind Flugroboter, die sich mithilfe von KI optimal an ihre jeweilige Aufgabe und Umgebung anpassen und somit effizienter, widerstandsfähiger und sicherer sind als bisherige Modelle. Dafür dient die Natur als Vorbild. „Vergleicht man fliegende Lebewesen wie etwa Mücken und Adler miteinander, gibt es sowohl körperlich als auch kognitiv erhebliche Unterschiede. Bei Flugrobotern hingegen scheint es bisher fast so, als ob es ein Standarddesign gäbe, das für alle Anwendungsmöglichkeiten passen soll. Ein Paradigmenwechsel hin zu Flugrobotern, die an ihre Umgebung und Aufgaben angepasst sind, ist notwendig“, findet Prof. Dr. Erdal Kayacan, Leiter der beteiligten Fachgruppe „Regelungs- und Automatisierungstechnik“ an der Universität Paderborn.

Bisher werden die mechanischen Merkmale von Flugrobotern sowie die Art und Position der notwendigen Sensoren von Menschen entworfen. Mithilfe von Algorithmen sollen sich die Drohnen zukünftig selbst entwickeln und trainieren. Außerdem sollen neuartige Materialien und verbesserte Antriebssysteme bei dem Design berücksichtigt werden. Mögliche Einsatzgebiete dieser neuartigen Flugroboter sind die Überwachung von Wäldern und die Inspektion kritischer Großinfrastrukturen wie z. B. Kernkraftwerke oder Öl- und Gasanlagen.

Internationales Konsortium mit individuellen Fachbereichen

Die Expertise der Paderborner Wissenschaftler liegt darin, aufgabenspezifische Zielfunktionen vorzuschlagen und Szenarien für die jeweilige Simulation zu erstellen. „Wir wollen zuerst einen Mechanismus zur Übersetzung abstrakter Ziele in algorithmische Funktionen entwickeln. Dann folgt ein evolutionärer Simulationsrahmen, der verschiedene Szenarien erzeugen kann“, so Kayacan.

Neben der Universität Paderborn sind die Technisch-Naturwissenschaftliche Universität Norwegens (Projektkoordinator), die Technische Universität Delft (Niederlande), die Technische Universität Luleå (Schweden), die Freie Universität Amsterdam (Niederlande), das Interuniversity Microelectronics Centre (Belgien), die Eidgenössische Technische Hochschule Zürich (Schweiz), das Center for Security Studies (Griechenland) sowie die Unternehmen VoxelSensors (Belgien) und Biodrone (Norwegen) an dem Projekt beteiligt.

Wissenschaftliche Ansprechpartner:

Prof. Dr. Erdal Kayacan, Institut für Elektrotechnik und Informationstechnik der Universität Paderborn, Fon: +49 5251 60-1691, E-Mail: erdal.kayacan@uni-paderborn.de

Weitere Informationen:

http://www.upb.de