27.10.2020

blackshark.AI: Grazer AI-Experten bauen digitale Twins für selbstfahrende Autos

Die digitalen Zwillinge von blackshark.ai aus Graz kommen unter anderem im Microsoft Flight Simulator zum Einsatz. Nun nutzt NVIDIA die Technologie, um selbstfahrende Autos zu trainieren.
/artikel/blackshark-ai-nvidia
NVIDIA nutzt die AI von blackshark.ai, um selbstfahrende Autos mit Digital Twins zu trainieren.
NVIDIA nutzt die AI von blackshark.ai, um selbstfahrende Autos mit Digital Twins zu trainieren. (c) NVIDIA

Der brutkasten berichtet nicht oft über Gaming – und wenn doch, dann muss schon Hightech eines österreichischen Unternehmens dahinter stecken. Genau dies war im Sommer 2020 der Fall, als bekannt wurde, dass das Grazer Unternehmen blackshark.ai hinter den Grafiken des Microsoft Flight Simulator steckt. Hier wurde die gesamte Welt mittels Künstlicher Intelligenz für einen Flugsimulator virtualisiert. Und diese Technologie kommt nicht nur in Spielereien, sondern auch in Szenarien für das echte Leben zum Einsatz: Konkret bei selbstfahrenden Autos, wie Michael Putz, Co-Founder und CEO von blackshark.ai, dem brutkasten mitteilt.

Digitale Zwillinge für jeden Zweck

„Obwohl wir im Gaming bisher die meiste öffentliche Aufmerksamkeit bekommen haben, ist unsere Technologie tatsächlich hauptsächlich außerhalb des Gamings in vielen anderen Industrien im Einsatz“, sagt Putz: Überall geht es um einen „digitalen Zwilling unseres Planeten“, der auf Basis von Input Daten – Satellitenbilder, Luftaufnahmen, Straßenaufnahmen, Point Clouds generiert von Sensoren – in semantischem 3D rekonstruiert wird.

„Das ganze passiert vollautomatisch mit Hilfe von künstlicher Intelligenz und einer von uns eigens entwickelten und patentierten prozeduralen Sprache, und skaliert dadurch ohne Einschränkungen“, sagt Putz: Für den Microsoft Flugsimulator hat blackshark.ai zum Beispiel weltweit 1,5 Milliarden Gebäude detektiert und rekonstruiert. 

Nvidia und blackshark.ai arbeiten an selbstfahrenden Autos

Nun haben blackshark.ai und NVIDIA bekannt gegeben, dass sie gemeinsam an Simulationsumgebungen für das Testen autonomer Fahrzeuge zusammenarbeiten. Dabei kommt eben jene digitale Zwillingsplattform zum Einsatz, die KI und Cloud Computing nutzt, um Material aus der echten Welt zu einer fotorealistischen 3D-Umgebung in der virtuellen Welt umzuwandeln.

Die Technologie wurde auf der NVIDIA DRIVE Sim in einer Keynote von Jensen Huang, Gründer und CEO von NVIDIA, vorgestellt. Die Demonstration zeigte die Stadt San Jose, Kalifornien, in DRIVE Sim, mit Gebäuden und Bäumen, die mit der Blackshark.ai-Technologie rekonstruiert wurden. Mehr dazu im nachfolgenden Video, ab Minute 3:59.

Warum selbstfahrende Autos digitale Zwillinge brauchen

Doch wozu brauchen selbstfahrende Autos überhaupt digitale Zwillinge? „Die Sensoren von autonomen Fahrzeugen müssen auf Herz und Nieren getestet werden bevor sie als straßentauglich zertifiziert werden können“, sagt Putz. Das heißt, dass Sensoren im Test jeder nur möglichen Situation ausgesetzt werden müssen, beeinflusst zum Beispiel durch das Zusammenspiel von Umgebung, Tages- bzw. Nachtzeit, Lichteinfall, Reflektionen, Wetterverhältnisse, Verkehrsverhältnisse und vieles mehr, um das Verhalten der Algorithmik zu überprüfen, und so genannte „edge cases“ zu identifizieren, bei denen die Sensoren bzw. die Algorithmik noch versagen, und wo dementsprechend nachgebessert werden muss.

Aus Sicherheitsgründen kann dies offensichtlich nicht einfach im Straßenverkehr getestet werden, bevor nicht entsprechende Testergebnisse und Zertifizierungen vorhanden sind. Teststrecken wiederum können unmögliche alle möglichen Szenarien des realen Straßenverkehrs abbilden. Daher greift man unter dem Schlagwort „Virtual Sensor Simulation“ auf virtuelle Tests zurück.

Und eine dieser virtuellen Lösungen ist eben das NVIDIA DRIVE Sim Produkt, für das blackshark.ai aus Graz die automatische und hochskalierbare Generierung von authentischen 3D Umgebungen für die virtuelle Simulation von autonomen Fahrzeugen liefert. Weitere Projekte dieser Art dürften in Zukunft folgen.

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Wirtschaftsminister Wolfgang Hattmannsdorfer und Innovationsminister Peter Hanke (Archivbild) | (c) BKA/Paul Gruber
Wirtschaftsminister Wolfgang Hattmannsdorfer und Innovationsminister Peter Hanke (Archivbild) | (c) BKA/Paul Gruber

Sie wird regelmäßig als möglicher Hebel genannt, um Startups abseits von klassischen Förderungen staatlich zu unterstützen: die öffentliche Beschaffung. Gleichzeitig wird kritisiert, dass diese oft nicht die kommunizierten Zielsetzungen, etwa in der Stärkung der heimischen Innovationslandschaft, widerspiegelt. Das will die österreichische Bundesregierung nun mit einem „nationalen Aktionsplan Strategische Öffentliche Beschaffung“ ändern, der bis Jahresende unter Federführung von Wirtschafts- und Innovationsministerium ausgearbeitet werden soll.

Öffentliche Auftraggeber stärker als Erst- und Referenzkunden für Startups etablieren

Der Aktionsplan soll „als Handlungsleitfaden für den Bund, seine Beteiligungen sowie weitere öffentliche Auftraggeber dienen“. Ziel sei es, Innovation, Wettbewerbsfähigkeit, Nachhaltigkeit und europäische Wertschöpfung stärker in Beschaffungsprozessen zu verankern. Ein besonderer Schwerpunkt liege darauf, öffentliche Auftraggeber stärker als Erst- und Referenzkunden für innovative Unternehmen und Startups zu etablieren. Damit sollen „neue Technologien schneller zur Marktreife gelangen und zusätzliche Impulse für Wachstum und privates Kapital entstehen“.

Hanke: „Das Billigstbieterprinzip ist in dieser Form nicht mehr zeitgemäß“

Innovationsminister Peter Hanke führt aus: „Mit rund 70 Milliarden Euro jährlich verfügt der Staat über enorme Gestaltungskraft. Diese wollen wir künftig gezielt einsetzen, um Innovationen schneller in die Anwendung zu bringen, die Wettbewerbsfähigkeit unseres Standorts zu stärken und europäische Souveränität auszubauen.“

Hier gelte es neue Wege zu gehen: „Das Billigstbieterprinzip ist in dieser Form nicht mehr zeitgemäß. Wir brauchen eine Beschaffung, die europäische Souveränität und Innovationskraft in den Vordergrund stellt“, so Hanke. Der Staat soll dabei „als Ankerkunde vorangehen“ und innovativen Unternehmen die Möglichkeit geben, ihre Lösungen erstmals im Markt einzusetzen. „Das stärkt unsere Startups, schafft heimische Wertschöpfung und macht Österreich technologisch unabhängiger“, meint der Minister. Bundesbeteiligungen wie die ÖBB und ASFINAG seien dabei bereits Vorreiter. Ziel sei es, dass die Republik ihre Rolle als Eigentümer konsequenter ausbaue.

Und Wirtschaftsminister Wolfgang Hattmannsdorfer ergänzt: „Der Staat soll nicht nur einkaufen, sondern Innovationen den Weg in den Markt ebnen. Wenn die öffentliche Hand als Erst- und Referenzkunde vorangeht, schaffen wir Marktchancen für heimische Unternehmen, stärken europäische Wertschöpfung und machen aus Innovation schneller wirtschaftlichen Erfolg. Genau diesen Paradigmenwechsel treiben wir jetzt voran.“

Spinoff-Gründungen als konkrete KPI für „Austrian Quantum Cluster“

Zeitgleich geben die beiden Minister per Aussendung auch ein Update zu weiteren Maßnahmen im Bereich der in der Industriestrategie 2035 (brutkasten berichtete) definierten Schlüsseltechnologien. In der AI Factory Austria seien demnach 53 von insgesamt 80 Millionen Euro Projektkosten als Investition in einen Supercomputer vorgesehen, der kommendes Jahr in Wien in Betrieb gehen soll.

Zudem nennen die Ministerien einige KPIs für den „Austrian Quantum Cluster“, in den heuer 30 Millionen Euro aus dem Fonds Zukunft Österreich fließen (brutkasten berichtete). Demnach soll der „erste Megacluster Österreichs“ unter der Ägide von aws (Austria Wirtschaftsservice), FFG (Forschungsförderungsgesellschaft), CDG (Christian Doppler Forschungsgesellschaft) und FWF (Wissenschaftsfonds) etwa mindestens fünf Spinoffs hervorbringen und mindestens acht Millionen Euro Folgeinvestitionen für Startups bzw. Scaleups hebeln. „Wir wollen Quantentechnologie nicht nur erforschen, sondern in Österreich entwickeln, produzieren und vermarkten. Unser Ziel ist klar: Aus Spitzenforschung soll Spitzenindustrie werden“, kommentiert Hattmannsdorfer. Dabei setze man auf „Fokus statt Gießkanne“.

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blackshark.AI: Grazer AI-Experten bauen digitale Twins für selbstfahrende Autos

  • Digital Twins kommen nicht nur in Spielen, sondern auch in Szenarien für das echte Leben zum Einsatz: Konkret bei selbstfahrenden Autos, wie Michael Putz, Co-Founder und CEO von blackshark.ai, dem brutkasten mitteilt.
  • „Obwohl wir im Gaming bisher die meiste öffentliche Aufmerksamkeit bekommen haben, ist unsere Technologie tatsächlich hauptsächlich außerhalb des Gamings in vielen anderen Industrien im Einsatz“, sagt Putz: Überall geht es um einen „digitalen Zwilling unseres Planeten“, der auf Basis von Input Daten – Satellitenbilder, Luftaufnahmen, Straßenaufnahmen, Point Clouds generiert von Sensoren – in semantischem 3D rekonstruiert wird.
  • „Das ganze passiert vollautomatisch mit Hilfe von künstlicher Intelligenz und einer von uns eigens entwickelten und patentierten prozeduralen Sprache, und skaliert dadurch ohne Einschränkungen“, sagt Putz: Für den Microsoft Flugsimulator hat blackshark.ai zum Beispiel weltweit 1,5 Milliarden Gebäude detektiert und rekonstruiert.
  • Nun haben blackshark.ai und NVIDIA bekannt gegeben, dass sie gemeinsam an Simulationsumgebungen für das Testen autonomer Fahrzeuge zusammenarbeiten.
  • „Die Sensoren von autonomen Fahrzeugen müssen auf Herz und Nieren getestet werden bevor sie als straßentauglich zertifiziert werden können“, sagt Putz.
  • Das heißt, dass Sensoren im Test jeder nur möglichen Situation ausgesetzt werden müssen, beeinflusst zum Beispiel durch das Zusammenspiel von Umgebung, Tages- bzw. Nachtzeit, Lichteinfall, Reflektionen, Wetterverhältnisse, Verkehrsverhältnisse und vieles mehr, um das Verhalten der Algorithmik zu überprüfen, und so genannte „edge cases“ zu identifizieren, bei denen die Sensoren bzw. die Algorithmik noch versagen, und wo dementsprechend nachgebessert werden muss.

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  • Digital Twins kommen nicht nur in Spielen, sondern auch in Szenarien für das echte Leben zum Einsatz: Konkret bei selbstfahrenden Autos, wie Michael Putz, Co-Founder und CEO von blackshark.ai, dem brutkasten mitteilt.
  • „Obwohl wir im Gaming bisher die meiste öffentliche Aufmerksamkeit bekommen haben, ist unsere Technologie tatsächlich hauptsächlich außerhalb des Gamings in vielen anderen Industrien im Einsatz“, sagt Putz: Überall geht es um einen „digitalen Zwilling unseres Planeten“, der auf Basis von Input Daten – Satellitenbilder, Luftaufnahmen, Straßenaufnahmen, Point Clouds generiert von Sensoren – in semantischem 3D rekonstruiert wird.
  • „Das ganze passiert vollautomatisch mit Hilfe von künstlicher Intelligenz und einer von uns eigens entwickelten und patentierten prozeduralen Sprache, und skaliert dadurch ohne Einschränkungen“, sagt Putz: Für den Microsoft Flugsimulator hat blackshark.ai zum Beispiel weltweit 1,5 Milliarden Gebäude detektiert und rekonstruiert.
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