Simuationsbasierte Künstliche Intelligenz

Grundlage der Simulationsbasieren-KI bildet dabei eine ganzheitliche Modellierung der Robotersysteme - eine Holistische Simulation entsteht. Dies beinhaltet einerseits die quasi-optimale Modellierung des physikalischen Verhaltens des Roboters, insbesondere der Motoren und Aktoren. Andererseits entstehen im Bereich der Sensorik neue Möglichkeiten. So lassen sich beispielsweise komplexe Sensoren wie mehrlagige Laser-Sensoren oder hochauflösende Kameras durch eine Raytracing-basierte Simulation abbilden. Neben der Simulation von Aktorik und Sensorik spielt zudem ebenfalls die Modellierung der Kommunikationsebenen eine zentrale Rolle. Indem die Kommunikation sowohl physikalisch als auch auf Protokoll-Ebene vollständig abgebildet wird, schließt sich der Kreis einer ganzheitlichen Betrachtungsweise. Durch diese Form der Holistischen Simulation auf drei Ebenen lässt sich somit eine gezielte Reduktion der Differenz von Modell und Realität erreichen - der Roboter zum CPS-Zwilling der Simulation.

Durch die Verschmelzung von Realität und Simulation entsteht ein Digitales Logistisches Kontinuum zwischen Entwicklung und Anwendung, welches die Entwicklungszeit solcher Systeme stark reduziert. Für die Entwicklung hochdynamischer Systeme bedeutet dies, dass Hard- und Softwareentwicklungen nun nicht mehr nacheinander erfolgen müssen, sondern stark parallelisiert erfolgen können. Auf Basis dieser ganzheitlichen Modellierung solcher Systeme in der Digitalen Realität bieten sich somit gänzlich neue Möglichkeiten in der Entwicklung. Auf der einen Seite lassen sich Hardwareentwicklungen und -Modifikationen anhand eines physikalisch validierten Modells vorab in der virtuellen Welt erproben. Andererseits können ebenso neue Algorithmen und Lernverfahren für diese Systeme mittels synthetischer Daten auf einem realitätsnahen Niveau ressourceneffizient trainiert und evaluiert werden. Das so entstehende Digitale Kontinuum im Kontext der Simulationsbasierten KI ermöglicht somit eine beschleunigte Planung und Entwicklung logistischer Robotersysteme auf ganzheitlicher Ebene.

Auf Grundlage der Digitalen Realität mit Simulationsbasierter-KI ist es Forschenden der Silicon Economy im Projekt OpenDynamics unter kürzester Zeit gelungen eine zukunftsprägende Generation von autonom agierenden Transportrobotern zu bauen - evoBOT^®  und »O³dyn«. Praktischen Einblicke in das Thema Simulationsbasierte KI haben die Forscher auf der GTC-Konferenz von NVIDIA im März demonstriert.