Gemeinsam mit insgesamt 46 Partnern aus der Industrie und 51 aus der Forschung bildet die Linz Center of Mechatronics GmbH (LCM) das „K2-Zentrum für Symbiotische Mechatronik“. In dieser Entwicklungsallianz finden sich heimische Unternehmen wie Engel oder Keba, internationale wie Flow-Tronic oder Hanning und Forschungseinrichtungen wie die Johannes Kepler Universität, die FH Oberösterreich, die TU Graz, die ETH Zürich, das Fraunhofer Institut, die Robert Gordon University in Aberdeen, Tokyo Tech und die TU Delft.
LCM: K2-Zentrum soll „Radarsystem für Zukunftstechnologien“ werden
Im Rahmen des COMET-Programms sagte die FFG dem Zusammenschluss nun eine Förderung von 53,3 Millionen Euro zu. Das Zentrum hatte sich 2018 bereits für die erste Phase des COMET-Programms qualifiziert, die heuer ausläuft. Das nun geförderte Projekt läuft von 2022 bis 2026 und hat vier Forschungsschwerpunkte. Im Rahmen dieser wird unter anderem an und mit Antriebssystemen, Sensorik, Modellierung & Simulation, Künstlicher Intelligenz, Nachhaltigen Komponenten, Digitalen Zwillingen oder Wissensautomatisierung gearbeitet. Das „K2-Zentrum für Symbiotische Mechatronik“ soll „gewissermaßen als Radarsystem für Zukunftstechnologien“ fungieren, meint dazu LCM-Geschäftsführer Johann Hoffelner.
LCM-Geschäftsführer Gerald Schatz gibt ein konkretes Beispiel: „Damit etwa autonomes Fahren funktionieren kann, müssen die Fahrzeuge mit verschiedensten Systemen wie Satelliten, anderen Autos, Straßenbahnen, Verkehrsschildern oder Ampeln interagieren“. Um das zu schaffen agiere das LCM als „Brückenbauer zwischen akademischer Spitzenforschung und industrieller Entwicklungsarbeit“. Bei allen Forschungsprojekten stehe immer die Entwicklung marktfähiger Produkte im Fokus.
Glaubwürdigkeit digitaler Zwillinge als Forschungsgegenstand
Mit Phase 2 des COMET-Projektes werden nun die in der ersten Phase erarbeiteten Produkte und Konzepte weiterentwickelt, etwa die Arbeit im Bereich Digitale Zwillinge, wie Schatz ausführt. Sei es schon bisher möglich, hochpräzise Bearbeitungsmaschinen über deren „virtuelle Stellvertreter“ in Betrieb zu nehmen, zu steuern und allfällige Störungen vorauszusehen, komme jetzt eine völlig neue Qualität dazu: Credibility. „Nur wenn ich digitalen Zwillingen vorbehaltlos vertrauen kann, lasse ich sie Chemiewerke betreiben oder meine Angehörigen pflegen“, so der Geschäftsführer.
In Museen und Bibliotheken weltweit lagern hunderttausende Inschriften und über eine Million Papyrusfragmente aus der Antike. Der Großteil des Materials ist fragmentarisch und schwer lesbar. „92 Prozent der Papyri warten bis heute auf ihre Entzifferung. Ein gigantischer, unerschlossener Schatz der Geschichte“, heißt es per Aussendung der Österreichischen Akademie der Wissenschaften (ÖAW). Genau hier möchte Apollo ansetzen.
Apollo: „Neues Fenster zu unserem gemeinsamen kulturellen Erbe“
Entwickelt wurde das Large Language Model (LLM) in einer Kooperation zwischen der ÖAW und den europäischen KI-Unternehmen Mistral AI und SAIL Reply. Am gestrigen Mittwoch präsentierten die Forschungspartner die erste Stufe des Apollo-KI-Systems, das ab sofort der Wissenschaft und der Öffentlichkeit zur Verfügung steht.
„Apollo zeigt, was europäische Zusammenarbeit leisten kann, wenn KI, die gezielt an wissenschaftliche Anforderungen angepasst werden kann, auf jahrhundertealtes wissenschaftliches Wissen trifft“, sagt Guillaume Lample, Co-Founder und Chief Scientist von Mistral. „Indem Mistrals Technologie dabei hilft, Texte wiederherzustellen, die seit zweitausend Jahren nur fragmentarisch überliefert sind, eröffnet sie ein neues Fenster zu unserem gemeinsamen kulturellen Erbe – und das ist erst der Anfang.“
600 Millionen Wörter
Die meisten Texte der Antike sind nur unvollständig überliefert und es fehlen einzelne Wörter oder sogar ganze Textpassagen. Das Sprachmodell Apollo könne fehlende Inhalte von Fragmenten eigenständig ergänzen und dabei helfen, das Verständnis und die historische Einordnung eines Schriftstückes zu verbessern.
Obwohl für das Training der KI in Altgriechisch nur 600 Millionen Wörter zur Verfügung standen – mehrere zehn Milliarden Wörter gelten üblicherweise als der Standard für LLMs – sei eigenen Angaben nach Apollo treffsicher.
„Bei einem vorhandenen Originaltext auf Papyrus erreicht das Modell bei maskierten, also bewusst versteckten Passagen eine Trefferquote von rund 80 Prozent“, erklärt Anna Dolganov, Forscherin am Österreichischen Archäologischen Institut der ÖAW und Mastermind hinter dem Projekt. Bei tatsächlich unbekannten Textlücken bewerteten internationale Fachexpert:innen, die das KI-System im Rahmen einer Blindstudie evaluiert haben, Apollos Vorschläge in 77 Prozent der Fälle als mindestens ebenso gut wie durch Menschen vorgenommene Ergänzungen und in 16–20 Prozent der Fälle sogar besser, heißt es.
Apollo erkennt Sprachstufen
Besonders beeindruckend sei zudem, wie präzise Apollo zwischen verschiedenen Sprachstufen des Griechischen unterscheiden kann, betont Dolganov: „Unser LLM kann mit vergleichsweise geringem Wissen über einen Kontext weitreichende Schlüsse ziehen. Anhand von Satzbau und Vokabular erkennt Apollo präzise, ob ein Text zum Beispiel aus Homers ‚Odyssee‘ stammt, und ergänzt ihn im passenden Sprachregister.“
Als Beweis zeigte Dolganov bei der Präsentation von Apollo etwa eine antike Geburtsurkunde, die vollständig rekonstruiert wurde. Zudem wurde eine beim Ausbruch des Vesuvs verkohlte Schriftrolle an entscheidenden Stellen „vollständig lesbar gemacht“. Und mit der Rekonstruktion einer fragmentarischen Inschrift aus dem Schwarzmeerraum hat sich der Forscherin zufolge belegen lassen, dass in einer bestimmten Region bereits römisches Recht galt. Die Aussendung sprach hierbei von einer „weitreichenden Erkenntnis, die durch einen Beleg für die römische Prostitutionssteuer untermauert wird.“
Weitere Stufen geplant
„Mithilfe der KI entsteht ein neues Bild der antiken Sozial- und Wirtschaftsgeschichte, da sich viele Erkenntnisse erst aus der Masse der Dokumente ergeben – etwa bei Steuerquittungen“, präzisiert Dolganov.
Und Heinz Faßmann, Präsident der Österreichischen Akademie der Wissenschaften, ergänzt: „Apollo bringt die Erforschung von historischen Schriftstücken und Dokumenten in ein neues Zeitalter. Der Einsatz des neuen Sprachmodells wird völlig neue Forschungsfragen zulassen und unser historisches Wissen erweitern. Wir sind stolz, dass die ÖAW gemeinsam mit dem europäischen KI-Unternehmen Mistral diese wegweisende Technologie entwickelt hat. Für die Zukunft streben wir eine vertiefte Zusammenarbeit mit Mistral an.“
Der ersten Stufe des Modells sollen bald noch weitere folgen. „Das Ziel ist ambitioniert, aber machbar“, wie Dolganov betont: Die KI soll künftig unerschlossene Papyri sowohl entziffern als auch rekonstruieren können. Geplant ist außerdem eine Erweiterung, mit der das Modell thematische und semantische Suchen in der gesamten griechischen Textüberlieferung durchführen sowie Parallelstellen suchen soll und so die passende Evidenz für Ergänzungsvorschläge gleich mitliefert.
Dolganov, die ÖAW und Mistral wollen jedoch bei Altgriechisch nicht aufhören. Aufbauend auf den Erfahrungen soll die KI künftig auch mit einem lateinischen Textkorpus trainiert werden. Dafür stehen dann rund zwölf Milliarden Wörter zur Verfügung. Was für das Projekt noch fehlt, sei ein passender Name.
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