Großer Erfolg in der Exzellenzstrategie

Aktuellen Systemen der künstlichen Intelligenz (KI) mangelt es an logischem Denkvermögen, sie haben Schwierigkeiten im Umgang mit neuen Situationen, müssen kontinuierlich angepasst werden und benötigen umfangreiche Ressourcen. Der geplante Exzellenzcluster „Vernünftige Künstliche Intelligenz” unter Federführung der TU Darmstadt in Zusammenarbeit mit den Universitäten Frankfurt, Bonn und Würzburg strebt die Entwicklung der nächsten Generation von KI an, der „Reasonable Artificial Intelligence (RAI)“: KI-Systeme, die mit einer „vernünftigen” Menge an Ressourcen auf Basis „vernünftiger Datenqualität” und „vernünftigen” Datenschutzes lernen. Sie sind mit gesundem Menschenverstand und der Fähigkeit, mit neuen Situationen und Kontexten umzugehen, ausgestattet und basieren auf Trainingsparadigmen, die eine kontinuierliche Verbesserung, Interaktion und Anpassung ermöglichen.

Ziel des Projekts ist, grundlegende Prozesse der menschlichen Wahrnehmung, des Denkens und Verhaltens zu verstehen, die es ermöglichen, sich an ständig verändernde Bedingungen anzupassen. Die Zusammenarbeit zwischen der Justus-Liebig-Universität Gießen, der Philipps-Universität Marburg und der TU Darmstadt vereint Forschende aus der Psychologie, den Kognitions- und Neurowissenschaften mit Expertinnen und Experten für Künstliche Intelligenz, maschinelles Lernen und Robotik, um universelle Prinzipien der menschlichen Anpassungsfähigkeit zu entschlüsseln. Die Erkenntnisse werden in Computermodelle eingespeist, die sowohl die Erfolge als auch Grenzen des menschlichen Geists imitieren, vorhersagen und erklären können. Diese Erkenntnisse spielen eine Rolle für die Grundlagenforschung, die psychische Gesundheit und die Entwicklung sicherer KI- und Robotertechnologie.

„CoM2Life“ will eine radikal neue Generation an weichen Biomaterialien entwickeln, die auf Prinzipien lebender Systeme basieren und eine dauerhafte, wechselseitige Kommunikation mit biologischen Systemen ermöglichen. Damit können dann zum Beispiel Materialien für interaktive Krebsimmuntherapie und Geweberegeneration gewonnen, Tierversuche ersetzt oder künstliche Organe geschaffen werden. „CoM2Life“ ist ein Zusammenschluss der JGU Mainz, der TU Darmstadt und des Max-Planck-Instituts für Polymerforschung und verbindet naturwissenschaftliche Exzellenz mit Expertise aus den Kommunikationswissenschaften, um auch der Herausforderung von Fehlinformationen in diesem hochinnovativen Forschungsgebiet zu begegnen.

Grund der Klimakrise ist im Wesentlichen ein menschengemachtes Ungleichgewicht im Kohlenstoffkreislauf. Mikroorganismen spielen bei der Bildung und Umsetzung von Treibhausgasen eine Schlüsselrolle. Gleichzeitig bieten sie auch Möglichkeiten, diese Treibhausgase in klimaunschädliche Moleküle umzuwandeln. Im Exzellenzcluster „Microbes for Climate (M4C)“ wollen die Philipps-Universität Marburg und das Max-Planck-Institut für terrestrische Mikrobiologie mit ihren gemeinsamen Zentren für Synthetische Mikrobiologie SYNMIKRO und dem Zentrum Mikrokosmos Erde die Wissensgrundlage für einen zukünftig ausgeglichenen Kohlenstoffkreislauf schaffen. Die Forschenden klären die grundlegenden Mechanismen der mikrobiellen Beiträge zum Klimawandel auf, rekonstruieren, wie sie in der Erdgeschichte entstanden sind, und entwickeln effizientere Wege zur nachhaltigen Umwandlung von Treibhausgasen.

Zellen bestehen aus Milliarden von Molekülen, die von Einzelmolekülen über große Molekülkomplexe bis hin zu Organellen organisiert sind. Zwar sind die Funktionen vieler einzelner Moleküle bekannt, doch ist noch unklar, wie die Architektur im Innern einer Zelle entsteht, funktioniert und wie die Teile interagieren. Die Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler von „SCALE“, angesiedelt an der Goethe-Universität, wollen die Selbstorganisationsprinzipien der Zelle aufdecken und eine räumlich wie zeitlich hochaufgelöste Simulation der Zelle erstellen, um besser zu verstehen, wie Zellen wirklich funktionieren und wie ihre verschiedenen „Maschinen“ zusammenarbeiten.