KI macht Drohnen sicherer
KI-gestützte Sicherheitsfunktionen für zivile Drohnen zu entwickeln, ist Ziel eines neuen Forschungsprojekts am Lehrstuhl für Ingenieurinformatik mit Schwerpunkt Regelungstechnik von Prof. Dr. Christoph Ament. Solche Drohnen könnten künftig beispielsweise Waldbrände frühzeitig erkennen oder von Lieferdiensten eingesetzt werden. Kooperationspartner ist die Firma Emqopter. Das Projekt SiXuM+ wird vom Freistaat Bayern mit insgesamt 705.431 Euro für drei Jahre gefördert.
Im Mittelpunkt steht die Entwicklung von Software, die es Drohnen erlaubt, ihr Verhalten in Echtzeit zu analysieren und anzupassen. Durch dateneffiziente, lernfähige Verfahren können sicherheitsrelevante Funktionen wie Autorotation, Aufprallschutz und Notlandung verbessert werden. So sollen zivile Drohnen künftig in sensiblen Einsatzgebieten – etwa bei der Erkundung von Waldbränden – zuverlässiger agieren. Vorstellbar ist der Einsatz solcher Drohnen unter anderem für Überwachungsaufgaben und Lieferdienste.
Das Augsburger Forschungsteam entwickelt hierfür Methoden, mit denen neuronale Netzwerke dynamische Systeme besser modellieren können. Die KI soll dabei nicht nur aus vorhandenen Trainingsdaten lernen, sondern auch selbstständig neue Daten generieren und ihr Verhalten während des Flugs an bisher unbekannte Situationen anpassen.
„Unser Beitrag liegt darin, die Sicherheit und die Selbstständigkeit solcher Drohnen zu erhöhen, sodass ihre Einsatzmöglichkeiten und -gebiete steigen“, erklärt Prof. Dr. Christoph Ament. „Als Regelungstechniker entwickeln wir entsprechende Software für den Betrieb der Drohne. Dazu werden unter anderem Künstliche Neuronale Netze eingesetzt, damit die Drohne aus ihrem Verhalten lernen und dies stetig verbessern kann. Unser Ziel ist es, Drohnen sicherer und autonomer zu machen – und damit ihre Einsatzmöglichkeiten für zivile Anwendungen deutlich zu erweitern.“
Zusätzlich wird eine Methode entwickelt, die im Betrieb einer Drohne die Zuverlässigkeit des neuronalen Netzes überwacht. Damit soll sichergestellt werden, dass es sich auch auf Betriebsfälle anpassen kann, die nicht in den Trainingsdaten enthalten sind.
Das Projekt „SiXuM+“ (Simultane generative Exploration und dynamische Modellierung – Dateneffiziente KI-Methoden und Demonstration an einer Drohne mit Sicherheitsfunktion) ist auf drei Jahre angelegt und wird vom Freistaat Bayern gefördert. Der bayerische Wirtschaftsminister Hubert Aiwanger übergab den Förderbescheid innerhalb des „Runden Tischs Drohnenbetrieb Bayern“ in Oberpfaffenhofen an die beteiligten Projektpartner.
