Anwendungen für Gesundheitsmonitoring und Umweltüberwachung müssen jederzeit zuverlässig mit Strom versorgt werden. Insbesondere in abgelegenen Regionen kann die Energieversorgung unzuverlässig sein. Bei Stromunterbrechungen kann es passieren, dass die entsprechenden Sensoren für Luftqualität, Bodenfeuchte und Gesundheitsparameter ihre Ergebnisse fehlerhaft abspeichern. Künstliche Intelligenz (KI) kann gegensteuern und eine dauerhafte Datenverarbeitung gewährleisten.
Ziele und Vorgehen
Das Forschungsteam entwickelt das „Resilient Edge AI Toolkit“, das Speicherfehler mithilfe von KI korrigiert. Es soll Modellgenauigkeit und Ausführungsfortschritt stabil halten, wenn die Stromversorgung unterbrochen ist und dadurch Bitfehler im Speicher entstehen. Dazu sammeln die Forschenden reale Energieprofile z. B. von Solarquellen, erzeugen Fehlermodelle und integrieren sie in die Simulationen, mit denen sie die KI trainieren. Mithilfe der Lernalgorithmen lernt das System, bei jedem kurzen Energieimpuls zu aktualisieren und Speicherfehler zu korrigieren. Das Team prüft die Algorithmen auf realen Geräten und optimiert den Speicherverbrauch. Ziel ist es, dass sich das Modell auch nach der Bereitstellung noch lokal anpassen kann. Dies ist z. B. nützlich, wenn sich Sensorumgebung oder Nutzerverhalten ändern. Anleitungen und Schulungen helfen anderen Entwickelnden beim schnellen Prototyping und der Produktintegration in die Sensortechnik. Nach Projektende veröffentlicht das Team das Toolkit als Open Source.
Innovationen und Perspektiven
Die Forschenden verbinden Energiemanagement, fehlertolerantes Lernen und speicheroptimierte Algorithmen in einem Toolkit. Es ermöglicht kontinuierliche Messungen, senkt Wartungskosten und erschließt so smarte Märkte. Zudem hilft es Unternehmen dabei, robuste Sensoren zu bauen. Gleichzeitig können Forschende das Fundament für autonome Edge-KI weiterentwickeln.
Projektinformation
Projektleitung
Hahn-Schickard-Gesellschaft für angewandte Forschung e.V.
Wilhelm-Schickard-Str. 10
78052 Villingen-Schwenningen
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