KI-Standardisierung

Individualisierung steht hoch im Kurs – so sollen Produkte künftig mehr und mehr auf Nutzerinnen und Nutzer zugeschnitten werden. Doch gibt es zu jeder Entwicklung auch einen Gegenpart, und das seit geraumer Zeit: Die Standardisierung. Sie ebnete den Weg zur Fließbandarbeit und damit in die Massenproduktion, wichtig war dies insbesondere bei komplexen und aufwändig zu fertigenden Produkten. Schließlich ist Standardisierung nichts anderes als die Vereinheitlichung von Bauteilen, Fertigungsverfahren, Maßeinheiten, Dienstleistungen und Co. Das Ziel: Kosten und Produktionszeit sollen gesenkt, Qualität und Sicherheit gesteigert werden. Auch ermöglicht die Standardisierung eine einfachere Nutzung – etwa beim Fernsehen. Konnten Fernseher ursprünglich nur Filme einer bestimmten Fernsehnorm wiedergeben, vereinheitlichte das deutsche Systeme PAL die Fernsehnorm im Jahr 1963. Für den Gesundheitsschutz von Verbrauchern spielt die Standardisierung und Regulierung ebenfalls eine große Rolle, beispielsweise in Form von Standards für Lebens- oder Nahrungsergänzungsmittel und Trinkwasser. So gibt beispielsweise die Trinkwasserverordnung standardisierte und regulierte Grenzwerte und Prüfprozesse vor.

Das Fraunhofer IKS hat bei der KI-Standardisierung vor allem die Sicherheit im Blick: So liegt der Dreh- und Angelpunkt der Forschungen in diesem Bereich darin, eine bestimmte Funktionalität sicher bereitzustellen, insbesondere im Hinblick auf Künstliche Intelligenz. Wie lässt sich der Einsatz Künstlicher Intelligenz so optimieren, dass die von der Software getroffenen Entscheidungen sicher sind? Und wo ist eine KI-Regulierung notwendig?

Unter der Federführung des Fraunhofer IKS entwickelte eine internationale Arbeitsgruppe Normen und Standards, die sich mit Künstlicher Intelligenz aus Safety-Perspektive beschäftigen: Die Norm ISO/PAS 8800. Sie standardisiert die Entwicklung, Prüfung und gegebenenfalls Regulation von zukünftigen KI-Systemen, die im Fahrzeug eingesetzt werden.

Sie liefert nicht nur Vorgaben für neuronale Netze, sondern auch für andere, leichter nachvollziehbare KI-Ansätze, die für Safety-Funktionen vielfach besser geeignet sind. Vorteile bringen die neuen Normen und Standards in der KI nicht nur beim Autonomen Fahren, sondern auch in anderen Einsatzbereichen der Künstlichen Intelligenz, sofern Sicherheitsaspekte betroffen sind – zum Beispiel bei der oberflächenabhängigen Fahrwerksabstimmung.

Für das Fraunhofer IKS war ISO/PAS 8800 ein besonderes Projekt: Denn mit Prof. Dr. Simon Burton, dem ehemaligen Scientific Director Safety Assurance am Fraunhofer IKS, war erstmals ein Vertreter des Instituts federführend tätig. 

Der Standard ISO/PAS 8800 gibt eine Richtschnur für die Entwicklung von KI-Software vor. Dafür adressiert er zunächst grundlegende Fragen der Standardisierung und Regulierung von KI. Wie und mit welcher Genauigkeit muss eine Funktion der Künstlichen Intelligenz funktionieren, damit kein Unfall geschieht? Von dieser Systemebene entwickelt das Forscherteam des Fraunhofer IKS Maßnahmen in der Funktionsentwicklung, die den Aufbau der KI-Funktion vorgeben oder die Auswahl der richtigen Trainingsdaten betreffen.

Funktionen der Künstlichen Intelligenz werden auch beim besten Standard niemals perfekt sein – schließlich wird ein KI-System im Gegensatz zu klassischer Software nicht programmiert, sondern anhand von Daten trainiert. Eine äußerst schwierige Situation für Safety-Ingenieurinnen und -Ingenieure. Die Forschenden des Fraunhofer IKS definieren im neuen KI-Standard daher Maßnahmen, um diese Restfehler zu kompensieren und die KI-Funktion zu überwachen. Neben dem Entwicklungsprozess legen sie auch Maßnahmen fest, um die entsprechende Software zu überprüfen. Auf diese Weise legen sie die Basis für die Nutzung von Künstlicher Intelligenz im Fahrzeug, die in Zukunft sicherlich noch weiter zunehmen wird.