04.05.2023

KI-Grundlagenforschung in Österreich: „Der Zug ist abgefahren“

Manche KI-Experten üben sich weiterhin in politischer Kritik, was die heimische KI-Grundlagenforschung in Österreich betrifft. Andere sehen da bereits eine vertane Chance und rufen zu einem Umdenken auf.
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(c) Sela Krobath/Wirlphoto - OCG-Präsident Wilfried Seyruck und Universitäts-Professor Wolfgang Pree.

Die Kritik an der Politik war groß. ChatGPT kam und brachte die Künstliche Intelligenz in die breite Masse. Und damit eine Horde an Vorstellungen, Ideen und Möglichkeiten, wie sie nutzbar sei. Man blickte in die Zukunft, warnte vor Gefahren und mahnte, dass man sich als Nation zukunftsfit machen müsse. Und verpasste Chancen.

Künstliche Intelligenz: Ziele nie erreicht

Clemens Wasner, Vorstand von AI Austria, meinte dazu vor knapp zwei Monaten im brutkasten-Gespräch: “Ein Wissenschaftsminister, der im Jahr 2023 keinerlei Akzente im KI-Bereich setzt, hat den Beruf verfehlt oder lebt in der Vergangenheit – beides keine guten Aussichten für den Forschungs- und Wirtschaftsstandort.”

Auch Jahre vor dem Auftauchen von ChatGPT wurden Gelegenheiten verpasst. Im Jahr 2018 hatten ÖVP und FPÖ bereits eine Strategie geplant, die konkrete Fördermittel enthalten hätte. Die Ziele und die fertige Strategie hätten im dritten Quartal 2019 präsentiert werden sollen. Die Koalition ging jedoch zuvor aufgrund des verhängnisvollen Urlaubs von Heinz-Christian Strache auf Ibiza in die Brüche.

Die türkis-grüne Nachfolger-Regierung konnte sich nur noch zu einem Absichtspapier durchringen, das laut internationalen Beobachter:innen keine KI-Strategie sei. Die dritte vergebene Chance war, wie auch Günter Klambauer, KI-Experte an der JKU Linz, dem brutkasten erzählte, die Nicht-Berücksichtigung von KI-Projekten beim “Cluster of Excellence-Förderungsprogramm”.

Transformer-Architektur

Unter all diesen Aspekten haben auch OCG-Präsident (Österreichische Computergesellschaft) Wilfried Seyruck und Wolfgang Pree, der Computer Science an der Universität Salzburg unterrichtet und auch im Vorstand der OCG sitzt, eine klare Meinung zum Status Quo der KI-Grundlagenforschung Österreichs: “Der Zug ist abgefahren”, sind sich beide einig.

Zur Erklärung: Die sogenannte Generative Pretrained Transformer (GPT)-Technologie, die hinter Systemen wie ChatGPT steckt, ist das Rückgrat des erst in den letzten Jahren beobachtbaren Durchbruchs von AI in Richtung “Artificial General Intelligence” (AGI).

“Die Transformer-Architektur, ein 2017 publiziertes Ergebnis der AI-Grundlagenforschung bei Google, lässt sich mit der Erfindung des Rades vergleichen”, sagt Pree. “Die Vergrößerung der Transformer-Modelle hat genügt, um Eigenschaften wie logisches Schließen und Planen zu erhalten, obwohl die Modelle darauf nicht trainiert wurden. Bedenkt man die gigantischen Investitionen der ‘Big 5‘ der IT- Branche in AI-(Grundlagen-)Forschung – im Jahr 2022 waren es bereits mehr als 200 Milliarden US-Dollar – macht es wenig Sinn, da zu konkurrieren, um beispielsweise diesen Grundbaustein Transformer besser zu machen oder neu zu erfinden. Betrachtet man das, dann weiß man, wo die Musik spielt. Da mitzuhalten wird nicht mehr möglich sein. Da braucht es jetzt einen ‘reality check’”, argumentiert der Professor. “Die Chance, als europäischer Player wesentlichen Einfluss auf die Weiterentwicklung der Kerntechnologie nehmen zu können, haben wir längst verpasst.”

Bei Künstlicher Intelligenz Neuorientierung nötig

Seyruck schlägt da in eine ähnliche Kerbe, wenn er zynisch meint, dass sich Österreich “viel Geld erspart habe”, weil man wenig investiert hat. Jetzt gelte es, das Beste daraus zu machen, hochproduktiv zu bleiben und noch produktiver zu werden.

“Wir haben eine Pensionierungswelle vor uns”, sagt er, “und da müssen wir besser werden. Wir als OCG möchten die Informatik fördern, betrachten aber genau die Auswirkungen auf Mensch und Gesellschaft. Diese neuen Möglichkeiten der KI machen vielen Menschen Angst. Und wir müssen daher eine Offensive starten, sie vertraut machen und ihnen die Furcht nehmen. Denn, je geringer der Grad an Information, desto höher der Grad der Spekulation.”

Im eigentlichen Sinne geht es beiden Experten darum, die Endgültigkeit der vertanen Chance zu akzeptieren und die Transformer-Architektur nun so gut auszunützen, wie es geht. Vor allem hinsichtlich Routinearbeiten in Unternehmen oder bei der öffentlichen Hand zu optimieren, Fachkräfte auf komplexe Dinge zu spezialisieren und zu eruieren, wo mit wenig Aufwand viel durch KI erreicht werden kann. “Da werfen wir uns als OCG drauf und entwickeln diese Themen weiter”, so Seyruck.

Hierzu wurden bereits in den letzten Jahren über diverse Projekte mehr als 100 Lehrkräfte ausgebildet, wie Ronald Bieber, Generalsekretär der Österreichischen Computer Gesellschaft, beteuert: “Da ging es um das Erlenen von Basiskompetenzen, die dann die Ausgebildeten als Multiplikatoren an Schüler und Schülerinnen weitergeben.”

Es ist 1993 und …

Pree vergleicht die aktuelle Situation, wo KI in aller Munde ist, mit 1993, als das Web herauskam. Damals drehte sich der Diskurs darum, wie man Menschen beibringt, was man mit dem Internet alles machen kann. Derart ähnlich möchte man nun in die Breite gehen, um die unzähligen Möglichkeiten von “Large Language Modellen” (LLM) aufzuzeigen.

“Das geht von grundlegender Forschung an Methoden und Werkzeugen, bis hin dazu, Menschen ohne jegliche Programmierkenntnisse in die Lage zu versetzen, komplexe Softwaresysteme zu realisieren”, erklärt der Professor.

In diesem Sinne weiß man, dass sich hierzulande Ausbildungseinrichtungen und Universitäten sehr intensiv mit ChatGPT beschäftigen. Und evaluieren, ob absolvierte Prüfungen, tatsächlich das Wissen der Geprüften widerspiegelt oder auf KI-Hilfe zurückgegriffen wurde. Laut Seyruck sei etwa beim Informatikstudium und klassischen Programmieraufgaben die Künstliche Intelligenz bereits so gut, dass man allein durch ihre Antworten mit einem 2er oder 3er gut durchkomme.

Pree denkt, dass die bisher typische Informatikausbildung bald überflüssig oder zumindest völlig anders aussehen werde, als bisher. “Es wird eine Erziehungswissenschaft werden, in der ich LLM auf etwas hintrainiere”, sagt er. “Das rüttelt an den Fundamenten des Computing.”

Die No-Code-Gesellschaft als Gründer:innen

Dem stimmt auch Seyruck zu, der die heutige Zeit eine “disruptive Phase” nennt, in der Modelle schneller trainiert werden können, Entwicklungszyklen deutlich kürzer werden und sich das eigene Umfeld rasant beschleunigt.

“Man kann das alles extrem positiv betrachten”, ergänzt Pree “da viele, die nicht Programmieren gelernt haben, plötzlich in der Lage sind, Systeme zu bauen, die man früher nicht entwickeln konnte. Das kann eine unglaubliche Gründerzeit auslösen.”

Was die Gefahren betrifft, denken beide Experten nicht an die berühmten Killer-Roboter, sondern sehen eher menschlich-gemachte Probleme auf uns zukommen. Besonders die Überwachung kann durch AI und die verbesserte Bilderkennung zu einem demokratischen Problem werden, das bereits in totalitären Systemen wie China weit fortgeschritten sei.

Gefahr für Demokratie

“Durch KI können unvorstellbar große Datenmengen konzise ausgewertet und somit ein Profil jeden Bürgers erstellt werden, das einem Gedankenlesen nahe kommt, wie wir das erst in den nächsten 20 bis 50 Jahren erwartet hätten”, so Pree. “Es wird keine Entität sein, die die Menschheit übernimmt, sondern totalitäre Regierungen, die KI zur Kontrolle der gläsernen Bürger nutzen, sind die wahre Gefahr. Eine Stasi-Überwachung der ehemaligen DDR war vermutlich nichts dagegen. Das ist eine extreme Gefahr für individuelle Freiheit und die Demokratie.”

Dies und auch andere Missbrauchsversuche (Cybercrime, Fake-News) gelte es auch von Anbieterseite zu unterbinden, durch ein stetiges Scannen, Wachsamkeit und der Etablierung von Abfangmechanismen. Sonst müsse schlussendlich der Gesetzgeber eingreifen.

Automatisierungswelle durch Künstliche Intelligenz

Der Alltag der Zukunft indes, wird laut Pree von einem Automatisierungsschub geprägt sein, der eine enorm große Wirkung auf die Arbeitswelt und auch die Medizin haben werde.

“KI wird einen großen Einfluss auf das Leben aller haben”, sagt Seyruck abschließend. “Eyetracking etwa wird herausfinden, welche Produkte ich länger als zehn Sekunde betrachte und damit Interesse signalisiere. Und dann durch die Bildschirmbrille passende Angebote erhalte. Der Mensch droht gläsern zu werden, in Geschäften, wo einem jeder Wunsch von den Augen abgelesen wird. Da muss man sich Lösungen überlegen, um die Privatsphäre zu schützen.”

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Der Supercomputer MUSICA ist unter den schnellsten 100 Computern weltweit. (c) TUW_ASC Matthias Heisler

Im Juni 2026 liegt der Supercomputer MUSICA unter den 100 schnellsten Computern im TOP500-Ranking weltweit. Die aktuell schnellsten Computer Österreichs, der VSC-4 und VSC-5, werden damit um mehr als das Achtfache überholt.

Mit der offiziellen Inbetriebnahme von MUSICA am 3. Juli wurde die österreichweite Rechenleistung erheblich gesteigert. Der Supercomputer soll wissenschaftlichen Einrichtungen, Unternehmen und der öffentlichen Verwaltung dienen.

„MUSICA ist ein Meilenstein für den Forschungsstandort Österreich. Der Supercomputer schafft die Grundlage dafür, dass Spitzenforschung, Künstliche Intelligenz, Quantentechnologien und Innovation auch künftig in Österreich auf höchstem Niveau stattfinden können. Wer die Zukunft gestalten will, muss heute in die dafür notwendige Infrastruktur investieren“, so Eva-Maria Holzleitner, Bundesministerin für Frauen, Wissenschaft und Forschung zur Inbetriebnahme des Computers.

KI, Quanten und High-Performance

MUSICA arbeitet mit einer Gesamtleistung von 45.11 Petaflops. Das entspricht einer Leistung von 45.000 Standard-Laptops, sofern alle auf Hochtouren laufen. Ausgestattet mit über 1.000 hochmodernen Spezial-Prozessoren (Grafikkarten) liefert die Anlage eine enorme Rechenleistung, die für das Training großer KI-Modelle notwendig ist. Gleichzeitig ermöglicht das System anspruchsvolle Computersimulationen und die Verarbeitung riesiger Datenmengen in Rekordzeit.

Über MUSICA sei auch Österreichs erster produktiv nutzbarer Quantencomputer „niederschwellig“ erreichbar: Mit dem Ionenfallen-Quantencomputer OTTER und maßgeschneiderten Ausbildungsangeboten erweitern wir den ASC um die dritte Zukunftstechnologie im Scientific Computing: High Performance Computing, Künstliche Intelligenz und Quantencomputing auf internationalem Niveau ergeben so einen Leuchtturm in der europäischen Forschungslandschaft“, so Gregor Weihs, Vizerektor für Forschung an der Universität Innsbruck.

Zusammenschluss von Unis

Das Supercomputer-Projekt basiert auf der langjährigen Zusammenarbeit heimischer Universitäten und Forschungseinrichtungen innerhalb des ASC-Konsortiums (Austrian Scientific Computing, früher bekannt als Vienna Scientific Cluster). Die TU Wien übernimmt die Projektkoordination. Zu den weiteren Partnern zählen die Universität Wien, die Universität für Bodenkultur Wien (BOKU), die Universität Innsbruck, die Technische Universität Graz sowie die Johannes Kepler Universität Linz. Ergänzt wird der Zusammenschluss durch das Institute of Science and Technology Austria (ISTA), das das Konsortium als jüngstes Mitglied unterstützt.

„Universitäten sind die Wurzeln, aus denen das Wissen und der Fortschritt der Menschheit wachsen. Dazu müssen wir zusammenarbeiten, und MUSICA ist ein gelungenes Beispiel für diese Art der Kooperation“, so Alberta Bonanni, Vizerektorin für Forschung und Internationales der Johannes Kepler Universität Linz.

Multi-Site-Architektur

Der Supercomputer steht nicht in einem einzigen Rechenzentrum, sondern ist physisch auf drei verschiedene Standorte aufgeteilt. Diese sind das Science Center der TU Wien, die Universität Innsbruck und die Johannes Kepler Universität in Linz. Obwohl die Hardware räumlich getrennt ist, sind die Systeme intelligent miteinander vernetzt und werden zentral verwaltet, sodass sie für die Forschenden wie ein einziger, gigantischer Computer funktionieren. Sollte es an einem Standort zu einem Ausfall kommen, kann an den anderen der Betrieb fortgeführt werden.

45 Mio. Euro Fördermittel

Für den Aufbau des Supercomputers MUSICA und die Anschaffung des Quantencomputers QACI fließen insgesamt 45 Millionen Euro an Fördergeldern. 20 Millionen Euro kamen von Seiten der Österreichischen Forschungsförderungsgesellschaft FFG, 16 Mio. vom Bundesministerium für Frauen, Wissenschaft und Forschung. Die Beschaffung und HPC-Integration des Quantencomputers im Projekt QACI wurde zusätzlich mit 9 Millionen Euro unterstützt.

Errichtung gesichert – Erhaltung fraglich

Eine offene Frage wird bleiben, wie sich die Erhaltung des Computers langfristig finanziert. Während Errichtung und Beschaffung abgedeckt sind, werden laufende Kosten wie Kühlung und Stromversorgung zunächst von den Universitäten gedeckt. Durch die derzeit geplanten Budgetkürzungen an Universitäten entstehen Sorgen: „Wenn bei den Universitätsbudgets gekürzt wird, trifft das nicht nur Hochleistungsrechnen und KI – es würde auch Österreichs ersten Quantencomputer massiv in seiner Nutzung und Weiterentwicklung betreffen“, betont Gregor Weihs.

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