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Leistungsfähige und zuverlässige Netze für die Digitalisierung

CAU an BMBF-Forschungsprojekt mit europäischen Partnern zur Netzwerkautomatisierung beteiligt

 

Intelligente Städte, autonomes Fahren, Robotik oder Industrie 4.0 – Voraussetzung für die Digitalisierung von Wirtschaft und Gesellschaft ist unter anderem eine sichere und überall verfügbare Netzinfrastruktur. Dafür braucht es eine umfassende Automatisierung von Netzprozessen. Mehr als 90 Partner aus Wissenschaft und Industrie entwickeln unter dem Dach des europäischen Kooperationsprojekts AI-NET innovative Lösungen für die Automatisierung von glasfaserbasierten Kommunikationsnetzen. Professor Stephan Pachnicke, Inhaber des Lehrstuhls für Nachrichtenübertragungstechnik an der Christian-Albrechts-Universität zu Kiel (CAU), ist im Teilprojekt „AI-NET-PROTECT“ zur Zuverlässigkeit der Netzinfrastruktur und zum Schutz von sensiblen und sicherheitsrelevanten Daten beteiligt. Das Bundesministerium für Wissenschaft und Forschung (BMBF) fördert das kürzlich gestartete Teilprojekt mit rund 18,9 Millionen Euro für drei Jahre.

Während Kommunikationsnetze in der Vergangenheit nur wenige zentrale Rechenzentren mit Nutzerinnen und Nutzer verbunden haben, müssen sie in Zukunft hochleistungsfähige, schnelle Datenverbindungen für eine Vielzahl von Nutzenden und unterschiedlichen Anwendungen zur Verfügung stellen. Mit der Automatisierung von Prozessen soll diesen komplexen Anforderungen begegnet werden. Störungen des Netzes sollen sich so leichter bewältigen oder verhindern lassen und möglichst reibungslose Abläufe gewährleistet werden. Eine verstärkte Netzwerkautomatisierung könnte auch die Entwicklung neuer digitaler Dienste und Anwendungen ermöglichen. Das BMBF-geförderte Großforschungsprojekt AI-NET ("Accelerating Digital Transformation in Europe by Intelligent NETwork Automation") bringt dafür europaweit drei Technologiefelder zusammen: Kommunikationsnetze und 5G-Technologien, nutzungsnahe Rechenzentren sowie Künstliche Intelligenz.

Im Teilprojekt „AI-NET-PROTECT“ ("Providing Resilient and Secure Networks Operating on Trusted Equipment to CriTical Infrastructures") sollen Konzepte, Netzwerkarchitekturen und Methoden für einen automatisierten und sicheren Netzbetrieb in kritischen Infrastrukturen und in der Wirtschaft entwickelt werden. Ziel ist eine leistungsfähige Netzinfrastruktur mit einer hohen Robustheit gegen Manipulationen und Angriffe von außen sowie der Schutz kritischer Daten. Hierfür arbeiten Universitäten, Forschungseinrichtungen und Unternehmen aus Schweden, Polen, den Niederlanden und Deutschland eng zusammen.

„In diesem Teilprojekt beschäftigten wir uns mit der Vorhersage von Fehlern und nutzen dafür Methoden des maschinellen Lernens. Damit wollen wir beispielsweise Ausfälle im Netz – zum Beispiel in Folge von Alterungsprozessen einzelner Komponenten – sehr präzise vorausberechnen, um dann proaktiv eine Wartung oder Reparatur veranlassen zu können“, sagt Professor Stephan Pachnicke, Lehrstuhl für Nachrichtenübertragungstechnik an der CAU. Dank der hochwertigen experimentellen Ausstattung des Lehrstuhls lassen sich auch Weitverkehrsnetze mit sehr hohen Datenraten untersuchen. Durch eine leicht ausbaubare Netzarchitektur, eine Trennung von Soft- und Hardware sowie KI-Methoden könnten beispielsweise eine automatisierte Ressourcenverteilung und Kontrolle im Netzwerk oder eine Wartung von Netzwerkgeräten aus der Ferne möglich sein.

Die am Projekt beteiligten Doktorandinnen und Doktoranden können durch die enge Zusammenarbeit mit Partnern aus der Wirtschaft bereits während der Promotionsphase wertvolle Industrieerfahrung sammeln. Aktuelle Aspekte des Teilprojekts fließen außerdem im Rahmen der Masterstudiengänge „Electrical Engineering and Information Technology“ und „Wirtschaftsingenieurwesen Elektrotechnik und Informationstechnik“ in die Lehre an der Technischen Fakultät der CAU ein.

Über die Forschungskooperation AI-NET:

An der Forschungskooperation „Accelerating Digital Transformation in Europe by Intelligent NETwork Automation“ (AI-NET) sind mehr als 90 Partner unter anderem aus Deutschland, Frankreich, Finnland, den Niederlanden, Schweden und dem Vereinigten Königreich beteiligt. Ziel der vom Bundesministerium für Bildung und Forschung (BMBF) geförderten Subprojekte ANIARA, ANTILLAS und PROTECT ist es, mithilfe von Künstlicher Intelligenz (KI) Lösungen für eine europaweite Kommunikationsinfrastruktur als Basis der Digitalisierung von Wirtschaft und Gesellschaft zu schaffen und so die technologische Souveränität der Europäischen Union zu stärken. Deutschland ist an allen drei Subprojekten maßgeblich beteiligt. Die Ergebnisse können darüber hinaus Wegbereiter für die technologischen Grundlagen der Netzinfrastruktur des Mobilfunkstandards der sechsten Generation 6G sein, deren Entwicklung auch durch Förderung im Rahmen des Konjunkturpakets der Bundesregierung „Corona-Folgen bekämpfen, Wohlstand sichern, Zukunftsfähigkeit stärken“ vorangetrieben werden soll.

© Pixabay

Das europäische Großforschungsprojekt untersucht, wie Methoden der Künstlichen Intelligenz für die Automatisierung der Steuerung von Hochleistungsnetzen genutzt werden können, um zum Beispiel einen zuverlässigen Netzbetrieb zu garantieren oder den Ressourcenverbrauch zu optimieren.

Pressemitteilung des BMBF „Karliczek: Leistungsfähige Netzinfrastruktur ist zentrales Nervensystem für Wirtschaft und Gesellschaft“, 1.4.2021

www.bmbf.de/de/karliczek-leistungsfaehige-netzinfrastruktur-ist-zentrales-nervensystem-fuer-wirtschaft-14130.html

Wissenschaftlicher Kontakt:

Prof. Dr.-Ing. Stephan Pachnicke
Lehrstuhl für Nachrichtenübertragungstechnik
Institut für Elektrotechnik und Informationstechnik
+49 431 880-6300
stephan.pachnicke@tf.uni-kiel.de
www.nt.tf.uni-kiel.de

Pressekontakt:

Julia Siekmann
Referentin für Wissenschaftskommunikation, Forschungsschwerpunkt Kiel Nano Surface and Interface Sciences (KiNSIS)