KI Delta Learning Projektvorstellung

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KI Delta Learning Projektvorstellung
KI Delta Learning
Projektvorstellung
KI Delta Learning Projektvorstellung
Übersicht

KI Delta Learning als Teil der KI Familie
VDA Leitinitiative autonomes und vernetztes Fahren |
KI Familie und ihre Projekte

Vision und Ziele
Skalierbarkeit von KI | Typische Domain-Änderungen |
Delta Learning

Methodischer Ansatz und konzeptionelles Vorgehen
Transfer Learning, Didaktik, Automotive-Tauglichkeit |
Beispielansätze in Delta Learning | Innovationen

Projektfakten
Projektstrukturplan | Interaktion der Teilprojekte |
Projektmeilensteine
KI Delta Learning Projektvorstellung
1
1   KI Delta Learning als Teil der
    KI Familie
KI Delta Learning Projektvorstellung
VDA Leitinitiative autonomes und vernetztes Fahren

      Im Rahmen der VDA Leitinitiative gehen die führenden Unternehmen der
      deutschen Automobil- und Zulieferindustrie innovative Wege der kooperativen
      Technologieentwicklung. Die von der Leitinitiative entwickelten Projektfamilien
      adressieren die für die Wettbewerbsfähigkeit besonders wichtigen
      Forschungsfelder der Entwicklung von Künstlicher Intelligenz und der
      Verifikation und Validierung hochautomatisierter Fahrfunktionen.

                                Wegweisend für sicheres autonomes Fahren.
KI Delta Learning Projektvorstellung
Überblick: Aktuelle Projekte der VDA Leitinitiative

                                                       @City AF | 01.07.2018 – 30.06.2022 | 48 Monate

                               @City | 01.09.2017 – 31.08.2021 | 48 Monate

                                                                                           KI Wissen | 01.01.2021 – 31.12.2023 | 36 Monate

                                                                         KI Data Tooling | | 01.04.2020 – 31.03.2023 | 36 Monate

                                                                  KI Delta Learning | 01.01.2020 – 31.12.2022 | 36 Monate

                                                     KI Absicherung | 01.07.2019 – 30.06.2022 | 36 Monate

                                                SET Level | 01.03.2019 – 28.02.2022 | 36 Monate

                                                                              VVM | 01.07.2019 – 30.06.2023 | 48 Monate

 2019        2020       2021             2022                     2023                     2024                     2025

                                                                                               Pegasus Familie             KI Familie
KI Delta Learning Projektvorstellung
Die KI Familie und ihre Projekte

                                   6
KI Delta Learning Projektvorstellung
Die KI meistern: Von der Datenerzeugung zur Absicherung

                                                                Skalierbarkeit

Hochwertige                       Erhobene          Manuelle
Datengrundlage       Fahren         Daten          Annotation

                                                                Annotierte
                                     I0II00III0
                                     0I0I0I00                     Daten        Training   Modell
                                     0III0I0I

                                                                                                   Absicherung
                                                                  I0II00III0
                                                                  0I0I0I00
                              Synthetische Daten                  0II

                                                                Wissen

                                                                                                                 7
KI Delta Learning Projektvorstellung
Budgets und Workforce der KI-Projekte

                                        700
              Budget:       41 Mio. €
           Förderung:     19,2 Mio. €

                                        Personen
              Budget:   26,15 Mio. €
           Förderung:   15,87 Mio. €

              Budget:    25,7 Mio. €
           Förderung:    16,2 Mio. €

              Budget:

           Förderung:
                         25,9 Mio. €
                         17,4 Mio. €
                                        80
                                        Partner

                                                   8
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2
    Vision und Ziele
KI Delta Learning Projektvorstellung
Mit künstlicher Intelligenz wollen wir besser fahren als der Mensch

                        Fahren   Erhobene    Manuelle    Annotierte   Training   Modell
                                   Daten    Annotation     Daten

                Sehen                 Verstehen                  Entscheiden              Handeln

Die KI und das Maschinelle Lernen können bei allen vier Teilaufgaben erfolgreich eingesetzt werden.
Vor allem in der Perzeption und der Prädiktion werden hervorragende Ergebnisse erzielt.

                                                                                                      10
Was Menschen intelligenten Maschinen noch voraushaben

In kurzer Zeit viel sehen        Effektiv lernen                  Selbstständig weiterlernen
                                                                    Lernkurve

                        Schnell skalieren:
                        Der Mensch ist in der Lage, sich schnell an neue Situationen anzupassen
                        und ständig weiter zu lernen

                                                                                               11
Die KI skalieren:
Anforderungsänderungen effizient in das Training einbeziehen

Die Dynamik des Anwendungsfeldes Automobil: Es besteht enormer zeitlicher und personeller Aufwand für
die anwendungsspezifische Datenerfassung sowie das Neutrainieren der algorithmischen Modelle. Ziel ist
es, diese Lernabhängigkeit von Daten zu verringern.

                                                                                                         12
Typische Domain-Änderungen bei automatisiertem Fahren
Örtliche Änderungen

China                   Europa                  USA

                                                        13
Typische Domain-Änderungen bei automatisiertem Fahren
Kurzfristige Änderungen

Straße und Umgebung     Wetter                  Jahreszeit

                                                             14
Typische Domain-Änderungen bei automatisiertem Fahren
Langfristige Änderungen

               2012                                 2021

                                                           15
Typische Domain-Änderungen bei automatisiertem Fahren
Änderungen bei Sensoren

PKW frontal             LKW / Bus frontal       Fish Eye Kamera

                                                                  16
Typische Domain-Änderungen bei automatisiertem Fahren
Änderungen bei neuronalen Netzen

                                                        17
Ziel: KI-Lösungen trotz dieser Dynamik und vieler Veränderungen
effektiv und effizient skalieren

 Autonomy                                   Erweiterbarkeit             Flexibilität
                               KI-Stand mit neuen Features &   Mit Veränderungen & Varianten
  @Scale                            Funktionen erweitern        in Domänen umgehen können

                                   Lernen
                                                 Zeit

                                  Lernen         Zeit

                                                                                           18
Unser Ansatz für eine effektive und effiziente Skalierung:
Delta Learning

 Methoden und Werkzeuge zur effizienten Erweiterung und Transformation vorhandener KI-Module
 autonomer Fahrzeuge, um neuen Domänen und komplexen Szenarien der vielseitigen und sich ständig
 verändernden Verkehrswelt zu begegnen.

                                                                                                   19
3
    Methodischer Ansatz und
    konzeptionelles Vorgehen
Wie wir Delta Learning für die Skalierung einsetzen

        Transfer Learning                   Didaktik                     Automotive-Tauglichkeit
   Das gelernte Wissen auf neue   Das Lernen steuern und führen,    Die Anforderungen des Automotive-
       Domänen übertragen.          Lernstrategien entwickeln.     Bereichs beim Lernen berücksichtigen.

                                                                                                      21
Beispielansätze in Delta Learning

Kontinuierliches Lernen

                          Neuer Datensatz    Training                Neuer Datensatz             Training                             Neuer Datensatz   Training

Teilüberwachtes Lernen                                  Aktives Lernen                                                     Knowledge Distillation

           10% Daten
                                                                     Klassifizierung
                                                                                                               Confident
                                                                                                                output

   Input    90% Daten             Training

                                                           Input                                        Output not
                                                                                                        confident                                                  Loss

Unüberwachtes Lernen
                                                                    Aktives Lernen

                                                                                       Manuelle Annotation

                                  Training

                                                                                                                                                                          22
Innovationen

KI Delta Learning wird
• die Flexibilität und Erweiterbarkeit von KI-Modulen erhöhen.
• die Skalierung von KI-Ansätzen ermöglichen, ohne die Daten- und Entwicklungskosten
  proportional zu erhöhen.

Damit ermöglicht Delta Learning eine effizientere Anpassung an neue Marktanforderungen
und einen schnelleren Zugang zu internationalen Märkten bei optimiertem
Entwicklungsaufwand.

                                                                                         23
4
    Projektfakten
Projektstrukturplan

TP1                      Valeo     TP2                      Bosch     TP3                          ZF   TP4                       OFFIS   TP5            Mercedes-Benz       TP6             Mercedes-Benz

Datengewinnung                     Transfer Learning                  Didaktik                          Automotive Tauglichkeit           Evaluation                         Projektorganisation

    AP1.1     CMORE Automotive         AP2.1                   BMW        AP3.1 Porsche Engineering         AP4.1         Mercedes-Benz       AP5.1        Mercedes-Benz         AP6.1       Mercedes-Benz
    Integriertes Daten-                Kontinuierliches Lernen            Teilüberwachtes und               Robustheit in Open-World          Review und Refinement              Management & Koordination
    Management & Verarbeitung                                             unüberwachtes Lernen

    AP1.2                 Valeo        AP2.2                  Valeo       AP3.2                   BUW       AP4.2                 OFFIS       AP5.2                    BMW       AP6.2        Mercedes-Benz
    Realdatenaufnahme                  Nutzung synthetischer Daten        Trainingsorganisation             Herausforderungen                 Baseline und Training der          Austausch mit anderen
                                                                                                            Embedded Systems                  Referenzmodelle                    Projekten

    AP1.3                  OFFIS       AP2.3                 Bosch        AP3.3                   BMW                                         AP5.3                   DLR        AP6.3        Mercedes-Benz
    Generierung synthetischer          Cross-Sensor-Anpassung             Aktives Lernen                                                      Evaluation und Demonstration       Ergebnisverbreitung
    Daten

    AP1.4                   DLR        AP2.4                CARIAD        AP3.4        Mercedes-Benz
    Daten-Labeling                     Orts- und Zeitdomäne               Knowledge Transfer

                                       AP2.5      Mercedes-Benz
                                       Umgebungsanpassung

                                                                                                                                                                                                        25
Interaktion der Teilprojekte

                                                   Referenz-
                                                   modelle
                                                                                 TP6
                               TP2                                               Projektorganisation
                               Transfer Learning

                                                   Modelle
                                                   Delta Learning
 TP1                           TP3                                  TP5
 Datengewinnung   Trainings-   Didaktik                             Evaluation         Bewertungen
                  daten                                                                und Demos

                                                   Methoden
                                                   Delta Learning

                               TP4
                               Automotive
                               Tauglichkeit

                                                                                                       26
Überblick Projektmeilensteine

Projekt-
monat

                                27
KI Delta Learning: Das Projekt auf einen Blick

   Konsortialleitung:        Mercedes-Benz AG           Budget:   26,15 Mio. €        Laufzeit:   36 Monate   18 Partner
Stellv. Konsortialleitung:   ZF Friedrichshafen AG   Förderung:   15,87 Mio. €   01.01.2020 – 31.12.2022

OEMs

Zulieferer

Technologieprovider

Forschungseinrichtungen

Hochschulen

                                                                                                                           28
Ansprechpartner

Projektkoordinator:                         Projektmanagement:
Dr. Mohsen Sefati, Mercedes-Benz AG         EICT GmbH
                                            EUREF Campus Haus 13
Stellv. Projektkoordinator:                 Torgauer Straße 12-15
Frank Hafner, ZF Friedrichshafen GmbH       D-10829 Berlin

E-Mail:    ki-dl-projektleiter@eict.de      E-Mail: ki-dl-projektmanagement@eict.de
Website: ki-deltalearning.de
Twitter:   twitter.com/KI_Familie
LinkedIn: www.linkedin.com/groups/8966973

                                                                                      29
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