Nr. 29 / 2020

30. Januar 2020 : KI statt klassischer Regler - Studierende von Universität und Hochschule Osnabrück entwickeln beim Hackathon kreative Lösungen zur Fahrwerkdämpfung

Das Fahrwerk eines Autos hat's nicht leicht: Einerseits soll das Fahrzeug ruhig dahingleiten und alle Bodenunebenheiten schlucken, andererseits ist in Kurven hohe Stabilität gefragt. Um das zu erreichen, sind sogenannte "aktive Fahrwerke" erforderlich, die sich der Situation anpassen und von selbst blitzschnell von "weich" auf "hart" umschalten können. Doch lassen sich neue Regelungsverfahren auch mittels Künstlicher Intelligenz (KI) umsetzen? Das war die Frage, mit dem sich der Hackathon „AI 4 Closed-Loop Control Systems“ auseinandersetzte. Gesponsert von der ZF Friedrichshafen AG und zusammen mit dem Institut für Kognitionswissenschaft (IKW) der Universität sowie der Hochschule Osnabrück fand die kreative Problemlösung und Softwareentwicklung am Wochenende vom 10. bis 12. Januar statt. Jetzt wurden die Ergebnisse der acht Studierendengruppen vorgestellt.

Der Begriff Hackathon setzt sich aus „Hacken“ und „Marathon“ zusammen. Diese Veranstaltungen in lockerer Atmosphäre dauern zwischen 24 und 72 Stunden und widmen sich einem genau definierten Problem. Die Teilnehmerinnen und Teilnehmer erarbeiten in Gruppen Lösungsansätze. Am Ende werden die Ergebnisse einer Jury präsentiert. Bewertet werden die Innovation, der Einfallsreichtum und die Kreativität sowie die Präsentation der Studierenden.

Die 35 Teilnehmerinnen und Teilnehmer des Hackathons „AI 4 Closed-Loop Control Systems“ studieren Kognitionswissenschaft an der Universität oder kommen aus Studiengängen der Fakultät für Ingenieurwissenschaften und Informatik der Hochschule. Gemeinsam sollten sie in ihren Gruppen binnen 60 Stunden einen Weg finden, um einen aktiven Dämpfer mithilfe von KI so zu regeln, dass sich der Aufbau des Fahrzeuges auf allen Fahrbahnen möglichst ruhig verhält. Dadurch erhöht sich der Fahrkomfort und der Kraftstoffverbrauch wird verringert.

„Die Schwierigkeit ist die Beschaffenheit der Straße, die im Vorhinein nicht bekannt ist. Außerdem lassen sich die Dämpfer einer Fahrwerksregelung nicht linear ansteuern“, beschreibt Prof. Dr. Julius Schöning von der Hochschule Osnabrück die Herausforderung für die Studierenden. Schöning, der am IKW der Uni promovierte und bei der ZF Friedrichshafen AG tätig war, bevor er auf eine Professur an der Hochschule berufen wurde, war es auch, der die Idee hatte, die drei Institutionen für diesen Hackathon zusammen zu bringen. „Mir ging es darum, Grundlagenforschung und angewandte Forschung zu vereinen, um neue, innovative Anwendungsgebiete für die KI zu erschließen.“

Dass ein solches Veranstaltungsformat die drei klassischen Aufgaben einer Universität, nämlich Forschung, Lehre und Transformation der Ergebnisse in die Anwendung auf geradezu ideale Weise verbindet, machten auch der Vizepräsident für Forschung und Nachwuchsförderung der Universität Osnabrück, Prof. Dr. Kai-Uwe Kühnberger und der Direktor des IKW, Prof. Dr. Gunther Heidemann, bei der Ergebnispräsentation deutlich.

Den ersten Platz belegte das Team Dumb and Damper. Die Gruppe erarbeite das Konzept, durch einen mathematischen Trick das Problem für neuronale Netze berechenbar zu machen. „Das ist eine sehr innovative und zugleich kreative Lösung für die Aufgabenstellung, wobei alle Teams qualitativ hochwertige Ergebnisse präsentierten“, lobte Dr. Christoph Elbers, Vice President Car Chassis Technology Development bei ZF, die Arbeiten. Auf den ebenfalls mit Preisgeldern dotierten Plätzen kamen die Teams Random Baseline, The Control Freaks und Ultimate Loop Hackers. „Die Jury war von den hervorragenden Ergebnissen von allen Teams, die hier angetreten sind, und die in einer so kurzen Zeit entstanden sind, begeistert“, fasste Prof. Dr. Gordon Pipa, Professor für Neuroinformatik am IKW, das gelungene Wochenende zusammen.

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