27.03.2024
KI-HALLUZINATIONEN

DatAInsights-Founder erklären ihre Lösung gegen KI-Halluzinationen

Eine Lösung für ein KI-Problem, an dem Giganten wie Microsoft und Google bisher erfolglos arbeiten, kommt aus Wien. Die beiden Co-Founder René Heinzl und Markus Nissl erklären die Systematik hinter ihrer Idee.
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(c) zVg - (v.l.) René Heinzl und Markus Nissl mit Co-Founder Emanuel Sallinger.

Manchmal bleibt Verwunderung zurück. Bei Nutzung von Künstlicher Intelligenz (KI) kann es passieren, dass man eine Frage stellt und falsche Antworten bekommt. Im Fachjargon sagt man dazu, die KI halluziniert. Passend dazu führte vorige Woche René Heinzl, Co-Founder von datAInsights, im brutkasten-Talk aus, wie das passiert, wieso Halluzinationen ein großes Problem in dem Bereich darstellen und warum auch Microsoft und Google keine zufriedenstellende Lösung dafür finden. Sein Wiener Startup hat indes einen anderen Weg zu dieser Problembewältigung eingeschlagen und stützt sich dabei auf explizite statt auf implizite Fakten. Er und CEO Markus Nissl erklären.

DatAInsights-Founder: „Kann zur Unschärfe kommen“

Large Language Models (LLMs), die als Basis für Künstliche Intelligenz dienen, sind wie eine Zeichenkette aufgebaut. Hier wirken Wahrscheinlichkeiten, die das nächste Zeichen (konkret das nächste Wort oder um noch genauer zu sein, die nächsten Buchstaben) produzieren und als Antworten auf Fragen liefern.

„Wenn als Beispiel Wien und Sehenswürdigkeiten in der Anfrage drinnen steht, hat die KI den Kontext ‚Wien‘ ein wenig verstanden“, sagt Nissl. „Sie weiß, es gibt Sehenswürdigkeiten in Wien, aber durch eine Unschärfe kann es dazu kommen, dass etwa Ergebnisse aus Salzburg ebenfalls ausgewiesen werden. Einfach weil es sich immer um eine Wahrscheinlichkeit handelt.“

Token-Prediction

Die aktuelle Technologie bei LLMs basiert in anderen Worten auf „Token-Prediction“, auf die das Modell zurückgreift, um die nächste Buchstabenfolge zu erstellen. Nissl erklärt das mit einem Beispiel, in dem man zwei unterschiedliche Leute darum bittet, einen Satz zu vervollständigen. „Jeder Mensch wird den Satz anders beenden“, sagt er. „Bei Firmendaten allerdings möchte ich nicht, dass eine falsche Zahl herauskommt, beim Umsatz oder dergleichen. Das war die Basis unserer Überlegung für unsere Lösung. Wir wollten echte Fakten, die nicht in Unschärfe geraten.“

DatAInsights mit explizitem Wissen

Die aktuellen Lösungen von u.a. Google oder Microsoft verwenden autoregressive Deep-Learning-Netzwerke, die stets das Problem haben, dass das nächste Wort falsch sein kann. Statt auf strukturiertes und globales Wissen zuzugreifen, extrahieren und nutzen diese Modelle implizites Wissen direkt aus den Daten, mit denen sie trainiert wurden.

„Die sind abgespeichert“, erklärt Heinzl. „Aber du musst sehr viel Text heranziehen und das LLM solange trainieren, bis es sie sich merkt. Da kann es passieren, das anderes wichtiger scheint. Wir hingegen verwenden explizite Fakten bzw. explizites Wissen, das dokumentiert ist. Da gibt es kein ‚falsch oder richtig‘. Wir reichern bestehende Knowledge-Systeme mit Quellen an, sodass sie für unsere Architektur verarbeitet werden können.“

Investmentrunde noch vor dem Sommer?

Mit ihrer Lösung hat das KI-Startup in Österreich bereits für Aufsehen gesorgt und ist, wie die Founder erklären, unter Investor:innen gefragt. Man merke, dass man den großen Playern bei diesem Problem weit voraus sei.

In diesem Sinne gehört zu den nächsten Zielen von datAInsights eine kleine Investmentrunde bis zum Sommer aufzustellen, um das Produkt weiterzuentwickeln. Ende des Jahres soll eine größere Runde folgen.

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Forschende in der SAL Reinraum Villach. (c) Sarina Dobernig

Der Quantencomputer gilt als die nächste Schlüsseltechnologie, was die Quantenforschung zu einer der gefragtesten unserer Zeit macht. Ein zentraler Punkt sind dabei die Ionenfallen-Chips, die das Funktionieren von Quantencomputern ermöglichen. Die USA und China investieren bereits Milliarden in diese Forschung, nun startet Europas erste Pilotinitiative zur industriellen Herstellung der Chips, und das in Österreich.

Vom raumfüllenden Labor zum winzigen Chip

Sogenannte Ionenfallen gelten als einer der vielversprechendsten Ansätze für zukünftige Quantencomputer. Das Prinzip dahinter: Einzelne geladene Atome werden mithilfe elektromagnetischer Felder „eingesperrt“ und dann durch Laserstrahlen gesteuert.

Aktuell füllt diese komplexe Technik im Labor noch einen kompletten Raum. Für eine praktische Nutzung muss der gesamte Aufbau auf einen winzigen Chip schrumpfen – und zwar so, dass er zuverlässig, reproduzierbar und in großen Stückzahlen industriell gefertigt werden kann. Hier setzt die Pilotinitiative von Silicon Austria Labs an, denn sie hat das Ziel, eine industrielle Herstellung von Ionenfallen-Chips in Österreich zu etablieren.

„Unsere Industriestrategie 2035 hat einen klaren Anspruch. Wir wollen Schlüsseltechnologien nicht anderswo entstehen sehen, sondern hier in Österreich mitgestalten. Dass Silicon Austria Labs bei Europas erster Fertigung von Ionenfallen-Chips die Führung übernimmt, zeigt, dass dieser Kurs greift. So wird aus Spitzenforschung industrielle Wertschöpfung im eigenen Land“, kommentiert Innovationsminister Peter Hanke das Projekt.

Innovationsminister Peter Hanke bei einem Besuch in den Silicon Labs Austria. (c) Tobias Holzer

30 Mio. Euro für Österreich

Insgesamt stehen für das Projekt 50 Millionen Euro zur Verfügung. Diese Fördermittel kommen vom „Chips Joint Undertaking“ der Europäischen Union, das die Entwicklung und Einführung von nanoelektronischen Chip-Technologien vorantreibt, sowie den teilnehmenden Mitgliedstaaten. Der größte Teil von diesem Geld – über 30 Millionen Euro – fließt direkt an die österreichischen Partner.

Das Geld wird laut SAL in erster Linie für den Ausbau der Produktionsanlagen, die Ausbildung neuer Fachkräfte und in offene Servicestrukturen investiert.

Gebündelte österreichische Expertise

An dem Großprojekt sind 21 Organisationen aus sechs verschiedenen Ländern beteiligt. Das Netzwerk besteht aus Forschungseinrichtungen, Universitäten, Startups, KMU und Industrieunternehmen.

Neben Silicon Austria Labs als Projektkoordinator sind weitere heimische Akteure dabei. ParityQC, das mit dem Bau eines Quantencomputers für das deutsche Verteidigungsministerium erst für Schlagzeilen sorgte, liefert die Quantensoftware-Architektur. Infineon Technologies Austria bringt als industrieller Kernpartner das Wissen zur Fertigung der Chips ein. Alpine Quantum Technologies steuert die Systemperspektive bei, und die Universität Innsbruck fungiert als europäisches Ideenlabor für Ionenfallen.

Europas Quanten-Vorreiter

Die Silicon Austria Labs GmbH (SAL) ist ein 2018 gegründetes, österreichweites Forschungszentrum für elektronik- und softwarebasierte Systeme. An den Standorten Graz, Villach und Linz vernetzt SAL Wissenschaft und Industrie, um innovative Ideen in wirtschaftlich nutzbare Technologien zu verwandeln. Der Forschungsfokus liegt auf Mikrosystemen, Sensorik, Leistungselektronik, intelligenten drahtlosen Systemen und Embedded Systems. Neben CHAMP-ION ist SAL an drei weiteren europäischen Quanten-Pilotlinien beteiligt. Diese Breite habe in Europa kaum ein anderes Forschungszentrum, heißt es in einer Aussendung.

„Wir sind stolz darauf, CHAMP-ION als wahrhaft europäische Initiative zu koordinieren, die führende Expertise aus dem gesamten Kontinent zusammenbringt, um Europas technologische Souveränität im Bereich der Quantentechnologien zu stärken. Durch den Aufbau eines offenen und skalierbaren Ionenfallen-Ökosystems schaffen wir das Fundament für Quantenexzellenz auf Weltklasseniveau, made in Europe“, sagt Christina Hirschl, CEO von Silicon Austria Labs.

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