Forschungsprojekt KI-LOK entwickelt zertifizierungsfähige Prüfverfahren für KI-basierte Komponenten im Eisenbahnbetrieb

Das Forschungsprojekt wird durch einen Projektverbund mit insgesamt fünf Partnern durchgeführt. Neben der ITPower Solutions GmbH sind das Fraunhofer Institut für Offene Kommunikationssysteme FOKUS, die Heinrich-Heine-Universität Düsseldorf, die Thales Deutschland GmbH und die neurocat GmbH an der Projektdurchführung beteiligt. Träger des vom Bundesministerium für Wirtschaft und Energie im Rahmen der Förderrichtlinie „Neue Fahrzeug- und Systemtechnologien“  finanzierten Projektes ist der TÜV-Rheinland.

Motiviert wurde das Forschungsvorhaben durch die zu erwartende Verbreitung von KI-Lösungen und Machine Learning (ML) in der Bahntechnik. Der Einsatz solcher Technologien wird nicht nur auf Komfortfunktionen beschränkt bleiben, sondern immer stärker in sicherheitskritische Bereiche hineindrängen. Es existieren jedoch keine industrietauglichen Methoden und Werkzeuge zur Gewährleistung der funktionalen Sicherheit von KI-Systemen in der Bahntechnik.

Eine zentrale Herausforderung sind dabei die neuen Eigenschaften von Software für KI-Anwendungen. Durch den Einsatz von Machine Learning entstehen Softwareprodukte, die wesentlich dynamischer sind als die fest codierten Algorithmen klassischer Software. Das Verhalten solcher Systeme ist oft nicht transparent nachvollziehbar und lässt sich schlecht vorhersagen.

Die von den Partnern erwarteten Projektergebnisse lassen sich in drei Punkten zusammenfassen. In einem ersten Schritt werden Methoden und Techniken für die Verifikation und Validierung von KI-Systemen entwickelt. In einem weiteren Schritt wird durch die Entwicklung der KI-LOK Methodik ein Gerüst bereitgestellt, das entsprechende Werkzeuge und Prozesse zusammenfasst. Im dritten Schritt wird eine KI-LOK Demonstrator-Plattform entwickelt, die den Nutzen der entwickelten Techniken aufzeigt und bewertet.

Das Projekt startet am 01. April 2021 und läuft über einen Zeitraum von drei Jahren.