PRO-LAB – Entwicklung einer intelligenten Aufgaben- und Prozesssteuerung zum energieeffizienten Einsatz von Kl-Systemen
Im Projekt PRO-LAB werden durch den Ausbau der Forschungsinfrastruktur (im Rahmen des durch die Förderlinie EFRE 2021-2027 geförderten Projektes IdEaL KI-Space for Energy Efficiency1) und die damit einhergehende Verbesserung der Rechenkapazitäten eine Vielzahl von Informationen und Daten aus verschiedenen heterogenen Quellen des Campus akquiriert, vernetzt und mit Hilfe künstlicher Intelligenz (KI) verarbeitet. Im Rahmen des Projekts PRO-LAB wird erforscht, wie mithilfe innovativer Algorithmen ressourcenschonende und energieeffiziente Aufgabenverteilungen (Queue) zur Generierung rechenintensiver KI realisiert werden können. So wird in diesem Forschungsprojekt untersucht, wie Aufgaben im Zusammenhang mit der Anwendung und Nutzung rechenintensiver KI-Verfahren zeitlich und auf unterschiedliche Hardware verteilt werden können. Ziel ist es, Modelle erst dann zu trainieren, wenn ein Überschuss an grüner Energie aus eigenen nachhaltigen Quellen wie den auf dem Campus betriebenen Photovoltaikanlagen zur Verfügung steht. Aufgrund der heterogenen und komplexen Infrastruktur am Campus sowie den unterschiedlichen Energieformen (Wärme, Kälte, Strom und weitere) und Messsysteme ist es derzeit nicht möglich, eine umfassende Analyse der Energieeffizienzmaßnahmen für den gesamten Campus durchzuführen.
Das Projekt hat zum Ziel, die durch PRO-LAB gewonnenen Erkenntnisse so aufzubereiten, dass sie insbesondere bremischen Unternehmen und der Wirtschaft zur Verfügung gestellt werden können.
Der Ansatz des KI-Space for Energy Efficiency (KI-SEE) zielt darauf ab, aus vernetzten heterogenen Daten Modelle abzuleiten, die zur Erstellung von Prognosen energieeffizienter Maßnahmen genutzt werden. Somit setzt der KI-SEE dabei Investitionen in Hardware um, während das Forschungsvorhaben PRO-LAB diese Systeme aufbaut und erforscht, wie Machine-Learning-Modelle ressourcenschonend generiert werden können. Insbesondere im Bereich des regionalen Technologie- und Wissenstransfers sowie der digitalen Transformation durch den Einsatz innovativer Methoden der künstlichen Intelligenz werden moderne KI-Methoden durch das Projekt PRO-LAB transparent und gebündelt für Wissenschaftler:innen und die bremische Wirtschaft verfügbar gemacht. Das Projekt PRO-LAB unterstützt somit die Schlüsselinnovation in der bremischen Innovationsstrategie signifikant. Konkret wird im Rahmen des Projektes PRO-LAB der ressourcenschonende Einsatz von KI-Systemen durch intelligente Queues (Warteschlangen) und Aufgabenverteilungen erforscht und prototypisch in den KI-SEE integriert. Durch die Erforschung solcher energieeffizienten Aufgabenverteilungen sollen beispielsweise KI-Systeme erst dann trainiert werden, wenn auf Basis vorher festgelegter Prioritäten und unter Berücksichtigung weiterer Rechenaufgaben auf den KIClustern und Servern ausreichend grüne Energie am Campus zur Verfügung steht. Zugleich wird der Energieverbrauch hierbei abgeschätzt, um sowohl den Trainingsbetrieb als auch die anschließende Nutzung der KI-Modelle möglichst effizient und ressourcenschonend zu gestalten.
Somit zielt dieses Forschungsvorhaben darauf ab, durch verbesserte F&E-Rahmenbedingungen im Umweltschutz sowie durch den Einsatz innovativer KI-Methoden energieeffiziente Maßnahmen zu entwickeln, die sowohl in der wissenschaftlichen und akademischen Ausbildung als auch in der industriellen Verwertung neue Perspektiven eröffnen. So sollen die gewonnenen Erkenntnisse in Abschlussarbeiten, Dissertationen und Lehrveranstaltungen an der Universität Bremen eingebunden sowie für wirtschaftliche Anwendungsszenarien genutzt werden – beispielsweise in der Luftfahrt oder beim Betrieb autonomer Drohnen. Dadurch profitieren verschiedenste Akteure im Rahmen von Forschungsprojekten, Industrieaufträgen und der Lehre von einer nachhaltigen Vertiefung zentraler Kompetenzen und der Ableitung neuer Geschäftsmodelle.
Durch das Projekt PRO-LAB und den Aufbau des interdisziplinären Energieforschungslabors an der Universität Bremen wird die Forschungsinfrastruktur auf dem Bremer Campus verbessert, um eine zukunftsorientierte und moderne Plattform zur Entwicklung innovativer KI-Systeme zu schaffen. Die Verknüpfung und Förderung des Forschungsvorhabens PRO-LAB trägt somit maßgeblich zu den von der EU-Kommission gesetzten Zielen bei, Investitionen in KI-Technologien zu beschleunigen, um einen robusten wirtschaftlichen und sozialen Aufschwung zu fördern.
