DFKI - Erdbeobachtung mit KI

12.10.2021

Bremen | Kaiserslautern: ESA InCubed und das Deutsche Forschungszentrum für Künstliche Intelligenz (DFKI) haben einen Vertrag zur Unterstützung einer neuen Entwicklungsinitiative mit dem Schwerpunkt KI für die Erdbeobachtung unterzeichnet. Das Programm der AI4EO Solution Factory sieht die Einrichtung einer Innovationsschmiede vor, in der die KI-Experten des DFKI mit Industriepartnern an neuen Geschäftsszenarien im Bereich der Erdbeobachtung arbeiten. 

• InCubed-Fördervertrag für die AI4EO Solution Factory unterzeichnet 
• Neue Geschäftsszenarien für die Industrie 
• Ausbau des DFKI-Transfernetzwerks

Erdbeobachtung (Earth Observation – EO) findet ein immer breiteres Anwendungsfeld, von der Vorhersage von Ernteerträgen und der Erkennung der Bodenbedeckung bis hin zu Stadtplanung und Katastrophenmanagement. Angesichts der schieren Menge der erzeugten Daten ist eine einfache manuelle Analyse kaum noch praktikabel, sodass automatische Werkzeuge wie KI oder, genauer gesagt, maschinelles Lernen (ML) erforderlich sind.

Foto: Die ESA-Mission Copernicus Sentinel-2 soll Bilder liefern, mit denen sich das Pflanzenwachstum genau überwachen lässt. Foto: DFKI GmbH, © contains modified Copernicus Sentinel data (2020), processed by ESA,CC BY-SA 3.0 IGO

Um solche Werkzeuge für kommerzielle Anwendungen bereitzustellen, wird am DFKI in Kaiserslautern die AI4EO Solution Factory eingerichtet. Die vom ESA-Programm InCubed kofinanzierte und zunächst auf drei Jahre angelegte Initiative wird die Marktkenntnisse der Industriepartner mit der KI-Expertise des DFKI kombinieren, um maßgeschneiderte Algorithmen für verschiedenste Anwendungen auf Basis von Satellitendaten bereitzustellen.

Der Finanzierungsvertrag wurde gestern auf der diesjährigen ESA Φ-week Veranstaltung bestätigt. Toni Tolker-Nielsen, amtierender Direktor der ESA für Erdbeobachtungsprogramme, sagte bei der Unterzeichnung: „Ich freue mich sehr, hier beim Start dieser Initiative dabei zu sein, die die erste ihrer Art ist, die von der ESA unterstützt wird. Wir sehen ein großes Potenzial in der AI4EO Solution Factory, und ich freue mich darauf, ihre Fortschritte bei der Bereitstellung von KI-gestützten EO-Lösungen für Kunden zu verfolgen.“

„Die AI4EO Solution Factory schafft eine kollaborative Umgebung, um auf Basis der kombinierten Expertise von DFKI und ESA, neue Geschäftsszenarios im Bereich der Erdbeobachtung zu erschließen und dafür maßgeschneiderte KI-Lösungen für Partner und Anwender zu entwickeln. Unser Anfang des Jahres gegründetes Transferlab ESA_Lab@DFKI bietet den perfekten Rahmen um auch über die bereits laufenden Projekte hinaus weitere Bedarfe an Technologien in ESA-Projekten zu erforschen und die moderne Raumfahrt und sich daraus ergebende Geschäftsszenarien mit neuesten KI-Methoden mitzugestalten“, sagt Prof. Dr. Andreas Dengel, Geschäftsführer des DFKI in Kaiserslautern und Leiter des Bereichs Smart Data & Knowledge Services.

DFKI-Projektleiter Marlon Nuske erläutert den Kern der AI4EO Solution Factory: „Die zentrale Idee ist, Synergien aus der Entwicklung von KI-Lösungen für verschiedene Anwendungsfälle der Erdbeobachtung zu nutzen. Während jede Lösung in ihren Anwendungen einzigartig sein wird, können viele der zugrunde liegenden Bausteine für weitere Produkte und Projekte wiederverwendet werden.“
 
Nicolas Longépé, Technischer Direktor der ESA, ist die Bedeutung des Zeitpunkts nicht entgangen: „Die Unterzeichnung dieses InCubed-Vertrags während der Φ-Woche trägt dazu bei, die Hauptthemen der Veranstaltung - neuer Weltraum und Innovation - zu stärken. Die Solution Factory wird zweifellos zeigen, wie die Zusammenarbeit zwischen Industrie und Wissenschaft die Entwicklung der kommerziellen Raumfahrt ermöglichen kann.“

„Die Unterstützung von InCubed wird der Solution Factory einen wichtigen finanziellen Impuls geben“, fügte Marlon Nuske hinzu. „Wir starten diese Woche offiziell und haben bereits mehrere führende Industrieunternehmen für die erste gemeinsame Produktentwicklung im Agrarsektor an Bord.“
 
Nicolas Longépé zeigte sich begeistert von den Aussichten der Solution Factory: „Dies ist die bisher größte InCubed-Initiative mit einem deutschen Partner, und wir sind sicher, dass die Solution Factory in den nächsten drei Jahren wichtige Fortschritte bei KI-gesteuerten EO-Anwendungen bringen wird. Die Entstehung der Zusammenarbeit zwischen dem DFKI und dem Explore Office ist ein großartiges Beispiel für den Ethos des ɸ-lab 'innovate and apply under one-roof'.“

Erweiterung des Transfernetzwerks

Die AI4EO Solution Factory erweitert auch das Partner-Netzwerk um die DFKI-Transferlabs. Ein solches hatten ESA und DFKI Anfang des Jahres ins Leben gegründet. Die Transferlabs sind ein noch junges, erfolgreiches Kooperationsmodell des DFKI, mit dem in enger Zusammenarbeit mit Industriepartnern aus dem Forschungs-Ökosystem heraus konkrete KI-Lösungen entwickelt werden. Die Partner entsenden hierzu Personal an das DFKI, welches in den Forschungsbereichen mitarbeitet. Der nachhaltige Transfer innovativer KI-Technologien in die Wirtschaft und Gesellschaft ist so eng mit dem wissenschaftlichen Fortschritt verzahnt. Das Spektrum der Transferlabs ist annähernd so breit wie das der DFKI-Forschung. So bestehen neben dem ESA_Lab@DFKI Transferlabs mit Unternehmen und Organisationen aus verschieden Branchen: Hitachi, IAV, Sartorius oder BKA/LKA. Weitere sind in der Entstehung, auch um Synergien mit der AI4EO Solution Factory zu nutzen.