Förderung zur Forschung zu KI-Grundlagenmodellen
Helmholtz-Gemeinschaft investiert 23 Millionen Euro in Forschung zu KI-Grundlagenmodellen
In der Klimaforschung, in der Medizin oder in der Erforschung neuer Materialien für die Energiewende fallen riesige Mengen an Daten an. Ihr volles Potenzial lässt sich aber nur ausschöpfen, wenn die Forschung immer größere Datenmengen auch auswerten kann. Eine neue Generation von KI-Grundlagenmodellen, den sogenannten Foundation Models, soll nun eine ganze Reihe von großen Herausforderungen in der Wissenschaft angehen. Die Helmholtz-Gemeinschaft leistet Pionierarbeit auf diesem Gebiet und fördert vier Pilotprojekte und die dafür benötigte Infrastruktur mit rund 23 Millionen Euro. Zwölf Helmholtz-Zentren beteiligen sich an den Projekten, die mit Hilfe von KI radiologische Diagnosen zuverlässiger machen, das Verständnis des globalen Kohlenstoffkreislaufs verbessern, Klimamodelle auf eine neue Ebene heben und die Entwicklung einer neuen Generation von Photovoltaikmodulen beschleunigen sollen.
Foundation Models sind KI-Anwendungen, die auf der Grundlage einer sehr breiten Wissensbasis in der Lage sind, eine Reihe von komplexen Problemen zu lösen. Sie sind damit deutlich leistungsstärker und flexibler als herkömmliche KI-Modelle und eignen sich somit auch für die Wissenschaft. Durch gezieltes Training mit umfangreichen Datenmengen und die Nutzung von generativer KI sind sie in der Lage, komplexe Zusammenhänge auf der Grundlage erlernter Muster zu verstehen, neue Zusammenhänge zu generieren sowie Prognosen zu erstellen.
Ziel der auf drei Jahre angelegten Helmholtz Foundation Model Initiative (HFMI) ist es, voll funktionsfähige Modelle zu entwickeln. Dafür wurden vier Pilotprojekte ausgewählt, an denen Forschende aus zwölf Helmholtz-Zentren arbeiten. Das Helmholtz-Zentrum Hereon ist an zwei von vier Projekten beteiligt.
Eins davon ist HClimRep: Wechselwirkungen zwischen Atmosphäre, Ozean und Meereis in einem neuartigen Klimamodell erfassen
Was wäre, wenn wir Vorhersagen über das zukünftige Klima noch genauer und viel schneller und effizienter treffen könnten? Könnten wir die Ursachen des Klimawandels dadurch besser bekämpfen und seine Folgen abmildern? Könnten wir die Auswirkungen der Erderwärmung dadurch für alle eindrücklich sichtbar machen? Das Projekt HClimRep hat sich zum Ziel gesetzt, genau solche Fragen zu beantworten. Mit dem Bau eines der ersten KI-Foundation Models für die Klimaforschung, das Daten aus der Atmosphäre, dem Ozean und dem Meereis miteinander kombiniert, entwickeln Forschende eines der präzisesten Wetter- und Klimamodelle der Welt. Dieses Deep-Learning-Modell mit mehreren Milliarden von Parametern wird dank umfangreichen Trainings auf Europas erstem Exascale Computer in der Lage sein, komplexe „Was-wäre-wenn“-Experimente sowie andere Modellierungsaufgaben des Ozeans und der Atmosphäre durchzuführen.
Beteiligte Helmholtz-Zentren: Forschungszentrum Jülich, Alfred-Wegener-Institut, Helmholtz-Zentrum für Polar- und Meeresforschung, Karlsruher Institut für Technologie und Helmholtz-Zentrum Hereon. (Quelle: Hereon News)
Dr. David Greenberg aus dem Institut für Küstensysteme – Analyse und Modellierung sagt: „Mit HClimRep haben wir die Chance, das erste wirkliche klimafähige KI-Vorhersagemodell zu entwickeln. Dies erfordert die Einbeziehung von Erdsystemprozessen von den Ozeanen bis zur Stratosphäre und die Erweiterung der Vorhersagehorizonte. Damit werden alle von der Expertise in der KI und der Erdsystemmodellierung profitieren: am Hereon, im Projektkonsortium und in der Helmholtz-Gemeinschaft.“
