Künstliche Intelligenz Denken und Lenken

Der Prozessor ZF ProAI ist das erste Ergebnis der Kooperation zwischen ZF und dem IT-Spezialisten Nvidia. Gleichzeitig ist es ein wichtiger Schritt auf dem Weg zum automatisierten Fahren.

Für Spiele-Fans ist Nvidia seit dem Jahr 1999 ein Synonym für leistungsfähige Grafik. Der „GeForce 256“ war einer der ersten reine 3D-Grafik-Prozessoren für Computerspiele. Seitdem ist Nvidia gelungen, was zuvor nur Intel geschafft hat: aus einem unscheinbaren PC-Bauteil einen Markenartikel zu machen. Heute werben PC-Hersteller damit, die neueste Generation des GeForce-Prozessors zu verbauen.

Mittlerweile erobern die Grafikprozessoren auch Einsatzgebiete jenseits der Computerspiele. Über die Folgen urteilt Nvidia-CEO Jen-Hsun Huang: „Das wird unsere Welt verändern.“ Die Grafikkartenchips, die Nvidia in den vergangenen 20 Jahren für aufwändige 3D-Spiele entwickelt hatte, stehen im Zentrum der wahrscheinlich wichtigsten IT-Entwicklung seit Erfindung des Internets: der künstlichen Intelligenz.

Video: Möglichkeiten durch Künstliche Intelligenz

Top-Speed für Deep Learning

Künstliche Intelligenz kommt heute schon in zahlreichen Anwendungen zum Einsatz – etwa bei lernfähiger Software wie der Sprachsteuerung im Smartphone. Neu ist das „Deep Learning“ – eine Optimierungsmethode von künstlichen neuronalen Netzen, mit denen Algorithmen auch ohne Hilfe des Menschen lernen können. Dafür waren konventionelle Computer lange Zeit nicht schnell genug. Die Berechnungen zum Trainieren einer künstlichen Intelligenz ähneln aber denen der Erschaffung einer 3D-Welt im Computerspiel – mathematische Modelle, die milliardenfach wiederholt werden. Hier kommt Nvidia ins Spiel.

„Mit unseren Grafikchips trainieren neuronale Netze um Zehnerpotenzen schneller“, erklärt Nvidias Europachef Jaap Zuiderveld. Dies ermöglicht eine Anwendung, die unseren Alltag verändern wird: das automatisierte Fahren. Schließlich müssen autonome Fahrzeuge riesige Datenmengen aus Dutzenden von Kameras, Laserabstandsmessern und Radar-Sensoren in Echtzeit verarbeiten, um richtige Entscheidungen im Verkehr zu treffen. Dabei trainieren sich die Fahrzeuge ständig selbst, lernen mit jedem Kilometer dazu und teilen das Gelernte mit anderen Fahrzeugen über die Cloud.

Kooperation mit Mehrwert

ZF wird gemeinsam mit Nvidia ein System entwickeln, das künstliche Intelligenz (Artificial Intelligence, AI) für die Mobilitätsbranche verfügbar macht. Auf der CES 2017 präsentierte ZF ein erstes System auf Basis der Nvidida AI-Technologie, das automatisierte Autobahnfahrten unterstützt: ZF ProAI lässt Fahrzeuge ihre Umgebung „verstehen“, indem es mit Hilfe von Deep-Learning-Technologie Sensor- und Kameradaten verarbeitet und interpretiert. Außerdem arbeiten die beiden Unternehmen an Lösungen für das hoch- und vollautomatisierte Fahren.

Mit ZF ProAI bringen ZF und Nvidia künstliche Intelligenz in die Mobilitätsbranche.

ZF ProAI verfügt über einen speziell für automobile Anwendungen entwickelten Prozessor, denn einfach einen ultraschnellen PC-Chip ins Auto einzubauen ist keine Option. Torsten Gollewski, Leiter der ZF-Vorentwicklung, erklärt: „Im automobilen Umfeld gilt es Kälte von minus 30 Grad Celsius ebenso auszuhalten wie Hitze von 80 Grad. Feuchtigkeit, Vibrationen und erhebliche Beschleunigungskräfte sind ebenfalls Stressfaktoren, denen PC oder Spielekonsolen in der Regel nicht ausgesetzt sind.“

ZF liefert ZF ProAI als ins Fahrzeug integriertes System, das über die Cloud aktualisiert wird und während des gesamten Lebenszyklus mit zusätzlichen Funktionen ausgestattet werden kann. Die Serienfertigung ist vom Jahr 2018 an geplant.

Aber es geht nicht nur um den Einsatz im Pkw. Stichwort „Automated Operations“. Dessen Kerngedanke: Ein elektronisches Bauteil, das der Belastung im Personenwagen gewachsen ist, lässt sich auch in Produkten anderer wichtiger Branchen einsetzen. „Gemeinsam mit Nvidia bringen wir die Rechenleistung eines Supercomputers, wie sie für künstliche Intelligenz benötigt wird, in Personen- und Nutzfahrzeuge sowie in Industrieanwendungen“, betont Dr. Stefan Sommer, Vorstandsvorsitzender von ZF.

Was die Nvidia-Technologie zu leisten vermag, hat Firmengründer Huang im April des letzten Jahres im kalifornischen San José demonstriert: Er ließ einen Computer mit 20.000 Fotos von Malereien aus der Epoche der Romantik füttern. Anschließend war der Rechner in der Lage, eigenständig ein neues Bild zu kreieren, das eindeutig dieser Stilrichtung zuzuordnen wäre. Dabei waren die Fotos kategorisiert und der Computer hatte keine Informationen darüber, was sich auf den Abbildungen befand. Er musste sich diese Informationen selbst erschließen.

Für Huang ist dies der Beginn eines neuen Zeitalters: „Wir glauben, dass Deep Learning ein neues Computing-Modell ist. Die Ergebnisse sind schlichtweg übermenschlich.“ ZF-Entwickler Gollewski sieht die Zusammenarbeit als Möglichkeit, einen Quantensprung zu schaffen: „Die Kooperation mit Nvidia sichert uns den Zutritt zu einer digitalen Welt in einer vollkommen neuen Dimension.“

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