Der Wissenschaftsrat hat die Errichtung eines neuen Forschungsbaus an der Technischen Universität München (TUM) beschlossen. Das TUM Center for Embodied Laboratory Intelligence (TUM ELI) der TUM wird ab 2024 mit 51 Mio. Euro gefördert. Der Forschungsbau soll 2028 in Betrieb genommen werden.
Prozesse in den experimentellen Laborwissenschaften sind aktuell wenig oder gar nicht automatisiert. Ein Drittel ihrer Zeit verbringen Forschende damit, ihre Experimente im Labor abzuarbeiten.
Das Design und die Durchführung von Experimenten automatisieren
„Ziel im TUM ELI ist es, das Design und die Durchführung von Experimenten zu automatisieren“, erläutert Prof. Eckehard Steinbach, der die Idee mitentwickelt hat: „Eine ELI-KI kommuniziert mit dem Forscher, überlegt sich Experimente und schlägt vor, wie sie fortgesetzt oder modifiziert werden sollen“, sagt der Director Start-ups & Infrastructure am Munich Institute of Robotics and Machine Intelligence (Mirmi) und Leiter des Lehrstuhls für Medientechnik an der TUM.
„Im Einsatz Künstlicher Intelligenz liegt das Potenzial für neue Lösungen, wie etwa neue DNA-Antriebe für den Wirkstofftransport im Körper“, ist sich der Executive Director des Mirmi, Prof. Sami Haddadin sicher: „Es wird im TUM ELI zum einen um roboterbasiertes Lab-as-a-Service, aber auch um die Generierung neuen Wissens durch KI gehen.“ Dafür müssen neue Strukturen und Mechanismen entwickelt werden.
Hoch entwickelte Robotersysteme leisten einen wichtigen Beitrag
Neben dem TUM ELI werden fünf weitere Forschungsbauten für 2024 gefördert, darunter in Hinsicht auf KI das Center for AI-based Real-time Medical Diagnostics and Therapy (Care-MED) in Erlangen.
Bayerns Wissenschaftsminister Markus Blume: „Bayern liegt bei dieser begehrten Bund-Länder-Förderung mit insgesamt zwei erfolgreichen Anträgen in München und Erlangen bundesweit an der Spitze und bestätigt damit seine Rolle als Innovationsstandort Nr. 1 in Deutschland. Dazu wird die am ELI geplante Forschung zur Perfektionierung von wissenschaftlichen Laborexperimenten durch den Einsatz hoch entwickelter Robotersysteme einen wichtigen Beitrag leisten.“
TUM ELI: Fokus auf die Nano- und Mikrowelt
Die Grundidee des TUM ELI ist, dass kleinste robotische Strukturen sowohl Gegenstand der Forschung als auch Teil der Lösung sind.
„Wir stoßen hier in sehr spannende Dimensionen vor, die ganz neue Herausforderungen mit sich bringen“, ist sich Steinbach sicher. Existierende Verfahren und Technologien für die Kommunikation oder die Informationsverarbeitung aus der Makrowelt können beispielsweise nicht in die Nano- und Mikrowelt übertragen werden.
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Hier braucht es völlig neue Lösungen. Die Forschungsaufgaben reichen – so sieht es das Konzept vor – von „intelligenten vernetzten Assistenten“ über die „kooperative Fabrikation von Nano- und Mikromaschinen“ bis hin zu „übergreifender Kommunikations- und Informationsverarbeitung“.
Mikromaschinen, Nanodrucker und Rasterelektronenmikroskop
Im TUM ELI werden beispielsweise künftig winzige Mikromaschinen entstehen, die in der Lage sind, sich im Menschen fortzubewegen und etwa Gewebepartikel herauszuschneiden und zu analysieren. Moderne Laborgeräte wie Rasterelektronenmikroskop und ein Nanodrucker werden zur Verfügung stehen, die künftig von Makrorobotern genutzt werden können.
„Hier denken wir vor allem an mobile Plattformen oder Cobots, die Forschenden Aufgaben abnehmen, wie etwa Proben einzuführen und zu mikroskopieren“, erläutert Steinbach.
Aktuell fehlt es dem Mirmi an Räumlichkeiten und Ausstattung für die automatische Wissensgenerierung in den Laborwissenschaften. Dieser Experimentierraum entsteht mit dem TUM ELI, das zudem als „shared facility“ gedacht ist und sich zu einem Zentrum für Spitzenforschung für Forschende aus der ganzen Welt entwickeln soll.
Weitere Informationen:
- Das TUM ELI fördert die standortübergreifende Zusammenarbeit international führender Wissenschaftler:innen in den Bereichen Robotik und maschinelles Lernen (Prof. Sami Haddadin, Prof. Angela Schoellig), Kommunikation und Computing (Prof. Holger Boche, Prof. Wolfgang Kellerer), Perzeption und Mensch-Roboter-Interaktion (Prof. Sandra Hirche, Prof. Eckehard Steinbach) sowie Nano- und Mikromaschinen (Prof. Berna Özkale Edelmann, Prof. Hendrik Dietz, Prof. Friedrich Simmel).
- Kompakte Informationen über das Robotik- und KI-Institut Munich Institute of Robotics and Machine Intelligence (Mirmi) (bec)
