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Künstliche Intelligenz

aus Sachsen

Strategie für den

Freistaat Sachsen

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Künstliche Intelligenz – Strategie für den Freistaat Sachsen

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Der Freistaat Sachsen verfügt über herausragende Fähigkeiten bei Schlüssel­

technologien der Digitalisierung. Neben Mikro­ und Nanoelektronik, der Mobil­

funktechnologie 5G, Big Data, High Performance Computing (HPC) und anderen

Zukunftsthemen sind auch die Kompetenzen im Bereich der Künstlichen Intelligenz

(KI) aus Sachsen in Forschung und Wirtschaft von bundes­ und europaweiter

Be

deutung.

Als Wirtschafts­ und Innovationstreiber kommt KI in den kommenden Jahren eine

besondere strategische Rolle zu. Sie wird soziale, ökonomische und ökologische

Prozesse grundlegend verändern. Deshalb weist auch die Digitalisierungs strategie

des Freistaates als eines ihrer wesentlichen Ziele die Entwicklung Sachsens zu

einem führenden deutschen Forschungs­ und Innovationsstandort für Künstliche

Intelligenz aus.

Die KI­Strategie soll helfen, dieses Ziel zu erreichen. Sie fasst Maßnahmen und

Handlungsfelder zusammen, um die weitere Entwicklung von KI, insbesondere im

Zusammenspiel mit Software, Hardware, Smarten Systemen und Infrastruktur in

Sachsen voranzutreiben.

Die sächsische KI­Strategie ist eingebettet in die Strategien des Bundes und der

Europäischen Union. Gemeinsam mit der Strategie Sachsen Digital, der Innovations­

strategie des Freistaates Sachsen und dem Projekt ZukunftsWerkstatt INDUSTRIE

ist die KI­Strategie ein wichtiger Baustein auf dem Weg Sachsens in die digitale

Zukunft.

Die KI­Strategie wurde in einem Diskussionsprozess mit Partnerinnen und Partnern

aus Wirtschaft, Wissenschaft, Gesellschaft und Politik entwickelt. Sie soll kein

Abschluss sein, sondern der Startschuss für einen Prozess, der die Akteurinnen

und Akteure sowie Partnerinnen und Partner im Freistaat dabei unterstützt, ihre

Fähigkeiten im Bereich von Digitalisierung und KI weiter zu stärken. Sachsen wird

weiterhin ein wichtiger nationaler und europäischer Partner bei der Gestaltung

dieser Zukunftsfelder sein.

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Künstliche Intelligenz – Strategie für den Freistaat Sachsen

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Was ist KI und wozu brauchen wir sie?

Mit dem Oberbegriff KI werden Anwendungen und Systeme

beschrieben, die in der Lage sind, Aufgaben zu lösen, die bisher

nur als vom Menschen lösbar galten. Durch Verfahren des maschi­

nellen Lernens werden Maschinen in die Lage versetzt, Zusammen­

hänge in großen Datenmengen zu erkennen und einzuordnen sowie

sich eigenständig an neue Herausforderungen anzupassen.

Weit über die derzeitigen KI­Einsatzbereiche reichen die

Hoffnungen, was mit zunehmender Anwendung von KI in

naher Zukunft möglich sein wird:

+

Große Datenbestände können mittels KI­Methoden effizi­

enter ausgewertet werden. So werden die Extraktion von

Wissen und damit der Erkenntnisgewinn auf ganz neue

Ebenen gehoben. Dies gilt für Wissenschaft, Wirtschaft

und Industrie gleichermaßen.

+

Die Medizin wird große Fortschritte machen, weil KI in

kurzer Zeit große medizinische Datenmengen auswerten

kann und dadurch Diagnosen und Therapien sehr viel

individueller und erfolgreicher sein werden. Die Hoffnung

und Erwartung vieler ist, dass durch KI bisher als unheilbar

geltende Krankheiten besser bekämpft werden können.

+

Produktionsprozesse werden mit Hilfe von KI effizienter

und ressourcenschonender und tragen somit dazu bei,

unsere Umwelt zu entlasten und zu schützen.

+

Die Vision vom Autonomen Fahren wird durch den Ein­

satz von KI greifbarer – verbunden mit der Aussicht,

den Straßenverkehr sicherer zu machen und die Zahl der

Verkehrstoten und Verletzten noch weiter zu senken, die

individuelle Unabhängigkeit der Menschen zu stärken und

somit auch zur Steigerung der Attraktivität von ländlichen

Räumen als Wohn­ und Lebensraum beizutragen.

+

KI­Anwendungen können Beschäftigte von eintönigen, sich

wiederholenden Arbeitsvorgängen entlasten und somit

Möglichkeiten schaffen, die Arbeitskraft produk tiver und

kreativer einzusetzen. Das birgt die Chance, die Arbeits­

welt besser und menschlicher zu gestalten.

Dies sind nur einige Ausblicke in die Zukunft der KI. Und es

ist noch nicht vollständig abzusehen, welche Auswirkungen –

positiver wie negativer Art – der zunehmende Einsatz von

KI­Technologien und ­Anwendungen haben wird.

Klar ist aber, dass der rasche Fortschritt in der KI­Technologie

Deutschland und den Freistaat Sachsen in einer Phase erreicht, in

der die notwendige und grundlegende digitale Transformation von

Unternehmen, Geschäftsmodellen und Verwaltung in weiten Teilen

noch nicht abgeschlossen ist. Gleichzeitig entsteht durch die

Aktivi täten großer, global aufgestellter Technologie­Unter nehmen

im Bereich KI ein erheblicher Handlungsdruck, aus europäischer

und nationaler Perspektive mit den weiteren Entwick lungen auf

dem Feld der KI Schritt zu halten.

Die rasante technologische Entwicklung der vergangenen Jahre hat

eines deutlich gemacht: Die Künstliche Intelligenz wird auf vielfäl­

tige Art und Weise Einzug in unser Leben halten. KI­ Anwendungen

haben die Fähigkeit, zu umwälzenden Verände rungen in Wirt­

schaft, Wissenschaft und Gesellschaft zu führen und auf diese

Weise ihren Einfluss auf alle Lebensbereiche weiter auszudehnen.

Wir begeben uns auf den Weg, diesen Fragen nachzugehen. Wir

müssen unsere Kompetenzen stärken, um die Potentiale von KI für

Sachsen optimal nutzen und mögliche negative Effekte mini mieren

zu können.

Dabei müssen wir immer im Fokus behalten: KI muss den

Menschen dienen, sie entlasten und unterstützen – sowie ethisch

und verantwortungsbewusst eingesetzt werden. Die dafür not­

wendigen Regeln und Rahmensetzungen können wir im Freistaat

Sachsen nicht allein setzen, dies geschieht vorrangig auf der

nationalen, der europäischen und nicht zuletzt auf der interna­

tionalen Ebene.

Aber wir können Impulse entwickeln und die spezifischen sächsi­

schen Belange und Fähigkeiten im Bereich KI einbringen. So kann

es gelingen, dass wir in Europa einen eigenen, erfolgreichen Weg

im Umgang mit KI beschreiten können – einen menschen­ und

wertezentrierten Weg zur Anwendung von Künstlicher Intelligenz.

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Künstliche Intelligenz – Strategie für den Freistaat Sachsen

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Die sächsische Forschungslandschaft ist bei der KI­Grundlagen­

forschung sowohl inhaltlich als auch räumlich breit aufgestellt.

An 23 außeruniversitären Einrichtungen und 24 Hochschul­

fakultäten und ­instituten werden KI­Methoden erforscht. Alle

vier großen deutschen Forschungsgesellschaften – Fraunhofer­

Gesellschaft, Helmholtz­Gemeinschaft, Leibniz­Gemeinschaft,

Max­Planck­ Gesellschaft – arbeiten in Sachsen aktiv an dem

Thema. Dies zeigten die Ergebnisse des Projektes „Künstliche

Intelligenz – Kompetenzen und Innovationspotentiale in Sachsen“

(KIKiS) des Fraunhofer­Instituts für Integrierte Schaltungen (IIS),

Institutsteil Entwicklung Adaptiver Systeme (EAS)

1

.

Im Freistaat Sachsen sind viele erfolgreiche mittelständische

Unter nehmen, z. B. im regional klassisch starken Maschinenbau,

ansässig, die in ihren Spezialgebieten zur Gruppe der Welt­

marktführer zählen und sich auch international sehr gut in ihren

jeweiligen Nischen behaupten. Sie verfügen über gute Voraus­

setzungen, um wirtschaftlich starke Positionen auch zukünftig

durch die Integration von KI in ihre Produkte zu festigen und

auszubauen.

1

Die Mehrzahl der erfassten sächsischen KI­Forschungseinrich­

tungen arbeitet an der Aufnahme und Analyse von Daten und

erforscht Lösungen zur Unterstützung der Entscheidungsfindung.

Damit liegen die Schwerpunkte auf denselben KI­Anwendungs­

gebieten, in denen auch die sächsischen KI­Anbieter vorrangig

aktiv sind.

Sachsen hat damit eine sehr gute Ausgangsposition, um den

KI­Wissens­ und Technologietransfer zwischen Wissenschaft und

Wirtschaft zu intensivieren und zu beschleunigen.

Arbeitsprozess KI­Strategie

Basierend auf einer intensiven Stärken­Schwächen­Analyse der

sächsischen Wirtschaft in Bezug auf KI hat die Sächsische Staats­

regierung in einem ressortübergreifenden Prozess unter Feder­

führung der Sächsischen Staatskanzlei diese Strategie für den

Freistaat Sachsen entwickelt. Schwerpunkt des breit aufgestellten

Prozesses war eine Reihe von Arbeitssitzungen, in denen Exper­

tinnen und Experten aus Forschung, Lehre, Wirtschaft, Politik und

Gesellschaft zur Künstlichen Intelligenz im Freistaat Sachsen in

den Austausch getreten sind.

Aus den Ergebnissen dieser Sitzungen wurden die strategischen

Ziele erarbeitet. Begleitend haben die Bürgerinnen und Bürger

ihre Ansichten und Empfehlungen über eine Beteiligungsplattform

beigesteuert.

Darüber hinaus haben sich zahlreiche Verbände, gesellschaftliche

Gruppen und regionale Forschungsverbünde mit eigenen Positions­

papieren an der Arbeit zur KI­Strategie beteiligt.

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Künstliche Intelligenz – Strategie für den Freistaat Sachsen

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Künstliche Intelligenz – Strategie für den Freistaat Sachsen

Daher werden wir, in Abstimmung mit den bestehenden Akteurinnen und Akteuren, im Rahmen

der bestehenden Möglichkeiten die notwendigen Voraussetzungen schaffen, um eine bei der DiAS

angesiedelte Kompetenzstelle KI zu etablieren. Sie soll die zentrale Anlauf­ und Auskunftsstelle bei

Fragen zu Bildungsangeboten, der Zusammenarbeit von Wirtschaft und Wissenschaft, sowie des

Datenzugangs und Datentransfers werden und Beratung für Unternehmen zu Fördermöglichkeiten

bieten.

Die Kompetenzstelle KI wird umfassender Anlaufpunkt für alle diejenigen, die innerhalb Sachsens

Projektunterstützung im Bereich KI suchen und Akteurinnen und Akteuren von außen einen niedrig­

schwelligen Zugang zur sächsischen KI­Landschaft ermöglichen. Damit soll der Wissens­ und

Technologietransfer zwischen der Wissenschaft und der Wirtschaft intensiviert und eine breite

Überführung von KI­Technologien in die Anwendung befördert werden.

Darüber hinaus streben wir mit der Kompetenzstelle KI eine übergreifende Vernetzung und damit

den Aufbau eines sachsenweiten KI­Ökosystems an. Ziel ist eine „Vernetzung der Netzwerke“.

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Künstliche Intelligenz – Strategie für den Freistaat Sachsen

Ob in Chemnitz, Zittau, Mittweida, Görlitz, Freiberg, Zwickau,

Dresden oder Leipzig – die KI­Forschung in Sachsen findet an

vielen Standorten mit unterschiedlichen Schwerpunkten statt.

Neben technischen und technologischen Fragestellungen gewinnt

auch die soziologische Begleitforschung an Bedeutung.

Unsere KI­Standorte werden künftig noch stärker Ergebnisse

austauschen und Fragestellungen gemeinsam aus den verschie­

denen Perspektiven betrachten. Trotz ihrer Fokussierung bleiben

sie dabei flexibel, um Trends und Entwicklungen aufgreifen und

bestimmen zu können. Sächsische Unternehmen, die selbst

Forschung betreiben, werden bei den Planungen und Überlegungen

einbezogen.

Forschungsschwerpunkte sind vor allem die Methodenentwicklung

im Bereich Software, das Datenmanagement und die Daten­

analyse sowie Hardware und neue Rechnerarchitekturen (HPC,

Neuromorphic Computing, In­Memory­Computing). Weitere

zentrale Themen felder sind Robotik, Machine bzw. Deep Learning,

neuronale Netze, Edge­KI, Mensch­Maschine­Interaktion und

intelligente Sensorik.

Die Schwerpunkte bei den KI­Anwendungen sind Zukunftsfelder,

die in Sachsens Innovationsstrategie bereits eine wichtige Rolle

spielen. Dazu zählen insbesondere die Bereiche Gesundheit und

Pharma, Mobilität und Energie sowie Klima und Umwelt bzw.

Produktion. Hier wurden nicht nur international beachtete wissen­

schaftliche Expertisen aufgebaut und zusammengezogen, sondern

es wurde auch die Anbindung an die Unternehmen gestärkt. Diese

wollen wir künftig noch weiter intensivieren.

Den Technologievorsprung auf diesen starken sächsischen

KI­Gebieten wollen wir weiter ausbauen und gleichzeitig auch auf

neue Themenfelder und Fragestellungen ausdehnen. Dazu stehen

mit unserer themenoffenen landeseigenen Forschungsförderung

sowie mit der Forschungsförderung aus EFRE­ und ESF­Mitteln

(Nachwuchsforscherinnengruppen und ­forschergruppen) sehr

flexible und leistungsfähige Instrumente für Forschungseinrich­

tungen zur Verfügung. Diese Förderinstrumente können für alle

Arten der Forschung, ob grundlagenorientiert oder anwendungsnah

und somit auch in zunehmendem Umfang für die Unter stützung

von KI­Projekten eingesetzt werden.

Innovationen entstehen heute überwiegend interdisziplinär, d. h.

branchen­ und technologieübergreifend. Der Einsatz von KI in

unterschiedlichen Anwendungsfeldern ist dafür ein hervorragendes

Beispiel. Im Zusammenspiel von Hardware, Software und spezi­

fischem anwendungsbezogenem Wissen, beispielsweise aus dem

Maschinenbau, der Produktionssteuerung oder der bildgebenden

Diagnostik und der Medizin, können am Markt erfolgreiche Inno­

vationen entstehen.

Unternehmen unterstützen wir daher technologie­ und branchen­

offen bei Forschung, Entwicklung und Innovation mit den viel­

fältigen Instrumenten der sächsischen Technologieförderung. Sie

ist dadurch in besonderem Maße offen für völlig neue Techno­

logien und Aktivitäten jenseits klassischer Branchenstrukturen.

Die sächsischen Technologieförderprogramme stehen allen

Unternehmen im Freistaat Sachsen offen, die neue Produkte und

Verfahren erforschen und entwickeln oder erste Forschungs­ und

Entwicklungsarbeiten und Machbarkeitstests in Auftrag geben

wollen. Auch die personelle Ausstattung der Unternehmen zur

Durchführung von Forschung, Entwicklung und Innovation unter­

stützen wir mit der Technologieförderung.

Darüber hinaus bieten der Bund und die EU vielfältige themen­

offene sowie ­spezifische Programme an, die auch in Zukunft aktiv

durch sächsische Unternehmen genutzt werden sollen.

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Künstliche Intelligenz – Strategie für den Freistaat Sachsen

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Verbindung von Daten und KI –

ScaDS.AI Dresden / Leipzig

2

Strategische Bedeutung für den KI­Forschungsstandort

Sachsen hat die Weiterentwicklung des bisherigen „ Center

for Scalable Data Analytics and Artificial Intelligence“

(ScaDS.AI Dresden / Leipzig) zu einem der fünf nationalen

KI­Kompetenz zentren. Um die Durchdringung und Nutzbar­

keit von KI, das Verständnis ihrer Methoden, das Vertrauen

in ihre Ergebnisse und die Folgen für die Gesellschaft zu

fördern, leistet ScaDS.AI Dresden / Leipzig Forschungsarbeit

in Schlüssel bereichen, mit dem Ziel die Lücke zwischen

effizienter Nutzung von Massendaten, fortschrittlichen

KI­Methoden und Wissensrepräsentationen zu schließen.

Dem Wissens­ und Technologietransfer kommt eine besondere

Bedeutung im Innovationsprozess zu. KI wird auch hier in Zukunft

eine deutlich größere Rolle spielen. Unser Ziel ist es, den Transfer

von Forschungsergebnissen in die Wirtschaft und in die Gesell­

schaft weiter zu verbessern.

Mit den sächsischen EFRE­Technologieförderprogrammen unter­

stützen wir deshalb den Wissens­ und Technologietransfer in

Unternehmen. Wir fördern Forschung und Entwicklung im Verbund

mit Forschungseinrichtungen und anderen Unternehmen sowie die

Förderung, den Erwerb und die Einführung von weltweit verfüg­

baren Technologieinnovationen in sächsischen KMU.

Mit der Validierungsförderung versetzen wir Wissenschafts­

einrichtungen in die Lage, ihre Forschungsergebnisse bis zu dem

Punkt weiter zu entwickeln, an dem die Chancen, das Risiko und

die weiteren erforderlichen Aufwendungen hin zur Marktreife für

Unternehmen einschätzbar sind.

Software Engineering

AB

AM

BD

Federated, Efficient Learning

Graph­based Artificial Intelligence

Knowledge Representation & Engineering

Open Data & Open Models

Data Quality & Data Integration

Big Data Analytics

Math Foundations & Statistical Learning

Methods and Hardware for Neuro­Inspired Computing

Scaleable Visual Computing

Understanding Language

Physics / Chemistry

Engineering / Business

Life Science & Medicine

Environment & Earth Sciences

Responsible AI: Ethical and Societal Dimensions

Achitectures / Scalability / Security

Transfer (Service, Education)

Die Forschung wird in 17 Forschungsthemen innerhalb

von vier miteinander verknüpften Schwerpunkt bereichen

strukturiert: Big­Data­Analytik und ­Engineering,

KI­Algorithmen und ­Methoden, Angewandte Big Data und

KI­Methoden sowie integrative Themen zu sozial und ethisch

verantwortungs

bewusster KI und zu Architekturen, Skalier­

barkeit und Sicherheit. Wir setzen hier einen für die Zukunft

vielversprechenden forschungsstrategischen Schwerpunkt,

der aufgrund der Verbindung von KI und Big Data bundesweit

einmalig sein wird.

Den Wissenstransfer über „Köpfe“ unterstützen die Instrumente

Innovationsassistent (Förderung der Einstellung hochqualifizierten

Personals in KMU) und Transferassistent der ESF­Technologie­

förderung.

Für einen erfolgreichen Wissens­ und Technologietransfer und

künftige Innovationen müssen auch die anwendungsnahen

Strukturen in unseren Forschungseinrichtungen und Hochschulen

weiter ausgebaut werden. Mit für Kooperationen nutzbaren

Laboren und Testfeldern, die den speziellen Anforderungen an

KI­Anwendungen entsprechen, soll die Entwicklung beschleunigt

werden. Der Aufbau soll zudem durch das Vorhalten moderner

Forschungs­, Rechen­ und Labortechnik sowie von Möglichkeiten

zur Prototypen­ Entwicklung und Testumgebungen begleitet

werden.

2

3 https://tu-dresden.de/ing/elektrotechnik/iee/hpsn/forschung/forschungsprojekte/index

4

futureSAX

4

futureSAX – die Innovationsplattform des Freistaates Sachsen – ist

die zentrale Anlauf

stelle im sächsischen Innovations ökosystem

mit dem Ziel, die Innovations akteurinnen und ­akteure, das starke

Gründungs­ und Transfer

geschehen sowie das Innovationsland

sichtbar zu machen und zu vernetzen. Durch vielfältige Maß­

nahmen sensibilisiert futureSAX für innovatives Unternehmer­

tum, setzt Wachstumsimpulse für zukunfts

fähige Innovationen,

vernetzt branchen übergreifend Innovatorinnen und Innovatoren

aus Wissenschaft und Wirtschaft im Wissens­, Technologie­ und

Kapital transfer und erhöht so die Effizienz von Innovations­

prozessen.

SpiNNaker2­System als Taktile Edge Cloud („SpiNNcloud“)

3

An der TU Dresden wird bis 2022 ein neuartiger, neuro morpher Rechner (SpiNNcloud)

aufgebaut. Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler haben gemeinsam mit der University

of Manchester spezielle Chips (SpiNNaker­Systeme) entwickelt, die auf die Nach ahmung

neuronaler Netze optimiert sind und die Grundlage für die SpiNNcloud bilden. Der neue

Rechner vereint effizientes maschinelles Lernen, hohe Energieeffizienz sowie strikte Echt­

zeitverarbeitung, wie es bisher keiner anderen Hardware möglich war und ist damit künftig

eine wichtige Forschungs­ und Technologieplattform für Themen der KI. Im Rahmen des

Z entrums ScaDS.AI Dresden / Leipzig werden die Methoden des maschinellen Lernens auf

diese besondere Architektur angepasst.

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Künstliche Intelligenz – Strategie für den Freistaat Sachsen

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Smart Systems Hub

6

Der Smart Systems Hub in Dresden ist Europas größter

IoT­Hub mit Zugang zu über 450 relevanten Lösungs­

partnerinnen und ­partnern aus den Bereichen IoT und KI. Der

Hub ist eines von zwölf Kompetenz zentren des Bundes minis­

teriums für Wirtschaft und Energie (BMWi) und bietet seinen

Kundinnen und Kunden Zugang zu Spitzentechnologien und

Forschung, branchenübergreifenden Fachexpertinnen und

­experten und Demonstrator­ Lösungen. Der Schwerpunkt des

Smart Systems Hub liegt in der Entwicklung von KI­basierten

System lösungen für Industrie und Mittelstand. Dabei setzt er

auf einen bewährten, methodischen Co­Innovationsprozess

und garantierte Ergebnisse in maximal drei Monaten.

Das Feld der KI entwickelt sich schnell. Kreativität und Geschwin­

digkeit von Start­ups sind deshalb ein wichtiger Faktor bei der

Erschließung wirtschaftlicher Anwendungen der KI.

Zur Unterstützung von technologie­ und wissensbasierten Unter­

nehmensgründungen gibt es ein breites Spektrum an Fördermög­

lichkeiten. Dazu gehören die Innovationsplattform der futureSAX

GmbH, die Gründerinnen­ und Gründerinitiativen an sächsischen

Hochschulen, das Technologiegründerstipendium, der InnoStart­

Bonus die Gründungsberatung, die Förderung der Markteinführung

innovativer Produkte mittels Zuschuss oder Darlehen, Grün­

dungs­ und Wachstumsfinanzierung (GuW) und das Risikokapital­

angebot des Technologiegründerfonds „Sachsen+“ (TGFS+), sowie

Bürg schaften und Beteiligungen

5

. Wir werden in den kommenden

Jahren diese Instrumente fortführen und dabei die besonderen

Bedarfe wissensbasierter Gründungen berücksichtigten. Ebenso

werden wir die Förderung von Akzeleratoren und Business Angels

weiter ausbauen.

Mit diesen Instrumenten ist der Freistaat Sachsen in der Start­up­

Förderung gut aufgestellt, um das Wertschöpfungspotenzial der KI

im Bereich der Unternehmensgründungen bestmöglich zu nutzen.

Der Einsatz neuer Technologien stimuliert Forschung und Ent­

wicklung und beschleunigt die Marktreife und Verbreitung neuer

Produkte. Gerade die öffentliche Verwaltung, beispielsweise im

Gesundheitswesen oder Verkehrs­ und Sicherheitsbereich, bietet

für KI­Anwendungen neue Marktchancen.

Deshalb möchten wir mit unserer Verwaltung im Bereich KI eine

führende Rolle spielen und eine Hebelwirkung für die Entwicklung

der sächsischen KI­Landschaft erzeugen.

Wir werden die Beschaffung innovativer, auch noch nicht völlig

ausgereifter KI­Lösungen ermöglichen und fördern. Zusammen mit

jungen sächsischen Unternehmen und Gründerinnen und Gründern

werden wir KI­Lösungen für die Verwaltung entwickeln und ihnen

damit den Markteintritt erleichtern.

Zugleich eröffnen sich dadurch neue Chancen, die öffentliche

Verwaltung zu modernisieren und ihre Effizienz zu steigern.

Smart Infrastructure Hub

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Mit dem Smart Infrastructure Hub gehört Leipzig zu einem der zwölf

Standorte der Digital Hub Initiative des Bundesministeriums für

Wirtschaft und Energie (BMWi). Leipzig ist der offizielle deutsche

Hub für Smart Infrastructure, der vielversprechenden Start­ups

zum Erfolg verhilft. Ziel des de:hub Leipzig ist es, ein international

sichtbarer sowie anerkannter Standort für die digitale Transforma­

tion in den Bereichen Smart City, eHealth und Energy zu sein.

Dabei kommen vielseitige KI­Technologien zum Einsatz. Zu seinem

innovativen Ökosystem zählt der Smart Infrastructure Hub das

SpinLab, ein mehrfach ausgezeichnetes 6­ monatiges Start­up

Accelerator­Programm, das Research Center Sustainable and Smart

Infrastructure, die Smart City Challenge Leipzig sowie der VC Fond

Smart Infrastructure Ventures.

Center for Interdisciplinary Digital

Sciences, TU Dresden (CIDS)

Im CIDS führt die TU Dresden ihre Forschung zur Digitali­

sierung in allen Wissenschaftsbereichen zusammen. Mehr

als 500 Mitarbeiterinnen und Mitarbeiter aus verschie­

denen Fakultäten und Arbeits

feldern arbeiten gemeinsam

an wissenschaftlichen Frage

stellungen zu den Themen

Digitalisierung, Daten, KI, Wissensextraktion und ­vermitt­

lung sowie weiteren Software­Themen. Das CIDS profitiert

dabei von der Methoden kompetenz des Zentrums für

Informationsdienste und Hochleistungsrechnen (ZIH) für

HPC und Data Analytics als Basis der KI­Forschung sowie

von der herausgehobenen Stellung in mehreren Konsortien

der Nationalen Forschungsdateninfrastruktur (NFDI).

Center for Explainable and Efficient

AI Technologies (CEE AI Dresden)

8

Das 2019 von der TU Dresden und der Fraunhofer­

Gesellschaft gegründete gemeinsame Forschungs­

zentrum CEE AI Dresden deckt das gesamte Spektrum

von der Hardware­Unterstützung über Gerätekom­

munikation bis zu KI­Ansätzen und Transfer in die Praxis

ab. Ein besonderer Schwerpunkt liegt auf der Erklär­

barkeit und der Effizienz der KI­Technologien. Dadurch

steigt die Akzeptanz von KI­Lösungen, sie können

gezielter verbessert und robuster gegenüber Angriffen

werden. Das Forschungszentrum leistet einen wichtigen

Beitrag, Dresden zu einem führenden Standort auf dem

Gebiet der KI zu entwickeln.

5

6 https://smart-systems-hub.de

7

8 https://cee-ai.org

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Künstliche Intelligenz – Strategie für den Freistaat Sachsen

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Edge­KI

Im Bereich der KI­Systeme ist vor dem Hintergrund des wachsenden Bedarfes

an taktilen bzw. Echtzeit­Anwendungen in den kommenden Jahren neben der

Cloud eine zunehmende Bedeutung des „Randes“ (Edge, Embedded, On­Device)

zu erwarten. Die damit verbundenen Herausforderungen erfordern neuartige

Hard­ und Software und bieten eine große Chance für in Sachsen ansässige

Unternehmen, mit spezialisierten und energieeffizienten Technologien und

Chips die steigende Nachfrage nach Embedded / Edge­KI zu bedienen. Edge­KI

ermöglicht die Datenverarbeitung mit KI nahe am Sensor, ohne mit einer Cloud

zu kommunizieren. Das macht neue Anwendungen möglich, die sich vor allem

durch Energie

effizienz, Schnelligkeit und Sicherheit auszeichnen. Neuartige

sogenannte neuromorphe Architekturen bieten darüber hinaus weiteres

Potenzial, die Energieeffizienz von KI­Hardware um einen Faktor größer 100

zu verbessern. Beide Technologien, Edge­KI und Neuromorphic, sind bereits

heute Stärken des Silicon Saxony.

NHR­Rechner HPC­Data Analytics

(HPC­DA) zur Unterstützung der KI

9

Das Zentrum für Informationsdienste und Hochleistungs rechnen (ZIH) der TU Dresden ist eines

der acht Nationalen Hochleistungsrechenzentren (NHR). Im Anwendungsbereich liegen die

Schwerpunkte auf den Lebenswissenschaften und der Erdsystemwissenschaft. Algorithmische

Entwicklungs arbeiten konzentrieren sich auf Maschinelles Lernen, Methoden für Big Data und

Datenanalyse sowie ­ management, Tiered Storage­Architekturen und I / O­ Optimierung, sowie

Leistungs­ und Energieeffizienz analyse und ­optimierung. Das ZIH betreibt auch Rechner­

ressourcen für ScaDS.AI Dresden / Leipzig.

Fraunhofer­Zentrum für Kognitive

Produktionssysteme

(CP

S)

Das am Fraunhofer­Institut für Werkzeugmaschinen und

Umformtechnik (IWU) angesiedelte Zentrum für Kognitive

Produktionssysteme (CPS) forscht und entwickelt zur

Anwendung und zum Einsatz soft­ und hardwarebasierter

KI­Systeme bzw. ­Methoden in der ressourceneffizienten

Produktion. Im Mittelpunkt stehen die „Produktion der

Zukunft“ und schwerpunktmäßig die damit verbundenen

Herausforderungen im Wechselspiel von Massenfertigung

und individueller Produktion mit hoher Flexibilität.

Center for Advanced Systems

Understanding (CASUS)

10

Mit dem Center for Advanced Systems Understan­

ding (CASUS) wurde in Görlitz im Zuge des Struktur­

wandels ein Zentrum für datenintensive interdisziplinäre

Systemforschung aufgebaut. Das Zentrum vereint dazu

in partnerschaftlicher Kooperation das Helmholtz­

Zentrum Dresden­Rossendorf (HZDR), das Helmholtz­

Zentrum für Umweltforschung (UFZ), die Technische

Universität Dresden und das Max­Planck­ Institut für

molekulare Zellbiologie und Genetik (MPI­CBG). CASUS

setzt auf den Einsatz von Hochleistungsrechnern

sowie auf Methoden des Maschinellen Lernens und der

Künstlichen Intelligenz zur Bewältigung großer Daten­

mengen (in enger Kooperation mit ScaDS.AI und ZIH).

Mit neuen digitalen Methoden werden komplexe Themen

der Erdsystemforschung, Systembiologie, Materie unter

extremen Bedingungen, Autonomes Fahren und Digitale

Gesundheit bearbeitet.

BIG DATA & HIGH

PERFORMANCE DATA

ANALYTICS

MACHINE

LEARNING

LIFE SCIENCES

EARTH SYSTEM

SCIENCES

PERFORMANCE

ANALYSIS

INNOVATIVE

STORAGE

ARCHITECTURES

USAGE

MONITORING

SOFTWARE

APPLICATION

SUPPORT

DATA

STORAGES &

ARCHIVING

ENERGY

EFFICIENCY

OPTIMIZATION

PERFORMANCE

ANALYTICS

DATA

MANAGEMENT

TRAINING

SUPPORT

DATA

ANALYTICS

METHODS

NHR APPLICATION

AREA FOCUS TOPIC

NHR METHODOLOGICAL

FOCUS TOPIC

NHR SERVICES

9 https://tu-dresden.de/zih/hochleistungsrechnen?set_language=de

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20 +

Künstliche Intelligenz – Strategie für den Freistaat Sachsen

Mit unseren Studiengängen an den Hochschulen möchten wir

für Studierende aus aller Welt weiterhin attraktiv sein. Unsere

Hochschulen werden KI­ und Informatikstudiengänge anbieten,

welche dringend nachgefragte Inhalte und Kenntnisse vermitteln.

Auch um die steigenden Anforderungen bei KI als Nebenfach und

die Erfüllung der interdisziplinären Ansätze bedienen zu können,

werden wir mit den Hochschulen weitere Ressourcen für Lehre und

Forschung sowie Weiterbildung einsetzen.

Die „Fachkräftestrategie Sachsen 2030“ formuliert das Ziel, bis

2030 zwei Drittel aller Absolventinnen und Absolventen und

50 % der ausländischen Absolventinnen und Absolventen nach

dem Studium in Sachsen zu halten. Wir unterstützen dieses Ziel

u. a. durch die Förderung von Projekten zur Verbesserung der

Zusammen arbeit von Hochschule und Wirtschaft. Eines dieser

Projekte ist das sachsenweite Programm „TalentTransfer“

11

, das

den Übergang von (ausländischen) Absolventinnen und Absolven­

ten in die sächsische Wirtschaft unterstützt. Auch Projekte der

regionalen Fachkräfteallianzen adressieren (ausländische) Studie­

rende und Absolventinnen und Absolventen als Zielgruppe.

Das Dachportal „Heimat für Fachkräfte“

12

informiert über alle

Themen rund um Leben, Arbeiten und Bildung im Freistaat

Sachsen, um Fachkräfte für Sachsen zu interessieren.

Der Zuzug von Forscherinnen und Forschern, Fachkräften sowie

Expertinnen und Experten aus aller Welt stärkt den wissenschaft­

lichen Erkenntnisgewinn an unseren Hochschulen und Forschungs­

einrichtungen und damit auch die Innovationsfähigkeit der

sächsischen Wirtschaft.

Um internationale Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler für

die sächsischen Hochschulen zu gewinnen, spielen neben einem

guten Vergütungs system immer stärker auch Fragen der Lebens­

qualität wie ein gutes kulturelles Angebot, die Vereinbarkeit von

Familie und Beruf, Dual Career oder auch die „Work­Life­ Balance“

eine Rolle, um als Studien­ und Arbeitsort attraktiv zu sein. Wir

wollen mit den guten Rahmenbedingungen, die Sachsen auf

diesem Gebiet hat, weiter aktiv werben.

11

https://talenttransfer.de

12

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Künstliche Intelligenz – Strategie für den Freistaat Sachsen

+ 23

Silicon Saxony

13

Mit über 350 Mitgliedern ist der Silicon Saxony e. V. das größte

Hightechnetzwerk Sachsens und eines der größten Mikroelek­

tronik­ und IT­Cluster Deutschlands sowie Europas. Seit seiner

Gründung im Jahr 2000 verbindet Silicon Saxony Hersteller,

Zulieferer, Dienstleister, Hochschulen / Univer sitäten, Forschungs­

institute, öffentliche Einrichtungen sowie branchenrelevante

Start­ups am Wirtschaftsstandort Sachsen und darüber hinaus.

Übergeordnete Ziele der Netzwerkarbeit sind u. a. der Ausbau

sowie die Stärkung des führenden Mikroelektronikstandortes

Europas als auch das Vorantreiben der parallel verlaufenden

Entwicklung hin zu einem Softwareland Sachsen.

Der thematische Fokus des Clusters liegt auf den technologischen

Trends der Gegenwart und Zukunft – z. B. Künstliche Intelligenz,

Robotik, Automatisierung, Internet of Things, Sensorik, Energie­

effizienz, Neuromorphes bzw. Edge Computing.

„Pack Dein Studium“

14

Hauptziel der Kampagne ist es, Abiturientinnen und Abiturienten für ein Studium in

Sachsen zu gewinnen, die Orientierung für angehende Studierende zu erleichtern sowie

die Hochschulen bei der Werbung um Studieninteressierte zu unterstützen und zu ver­

netzen. Dazu gehört insbesondere, die Werbung für den MINT­Bereich, darunter auch

die Informatik­ Studiengänge, zu unterstützen – mit regelmäßigen Posts in den sozialen

Medien, aber auch einer Broschüre zu den MINT­Fächern „Pack dein MINT­Studium.

Am besten in Sachsen.“

InnovAItion Campus

Der sächsische Mikroelektronik­Standort ist europaweit

von großer Bedeutung. Durch passende Produkte können

die großen Halbleiterhersteller vom Boom des Digitalzeit­

alters profitieren und sich unter anderem im Bereich von

pass genauen Mikrochips für KI­Anwendungen im globalen

Wettbewerb aussichtsreich positionieren. Die Vielfalt und

Leistungsfähigkeit der sächsischen Hardware­Industrie sowie

der stark und dynamisch wachsenden IKT­Industrie ist aber

über den Kreis von Branchenkennerinnen und Branchen­

kennern hinaus wenig bekannt.

Um die Stärken des Standortes sowie die Ziele, in spezi­

fischen Bereichen der KI eine wichtige Rolle einzunehmen,

zu unterstreichen, begrüßen wir die privatwirtschaftlichen

Anstrengungen, in Dresden einen KI­Campus mit interna­

tionaler Strahlkraft aufzubauen.

Dabei soll der KI­Campus von der Nähe zu Forschungs­

einrichtungen und Unternehmen profitieren und eng mit

diesen zusammenarbeiten.

Dadurch wollen wir eine noch engere Verzahnung von

Forschung und Anwendungen in der Praxis durch Start­ups,

KMU und Großunternehmen erreichen. So kann es gelingen,

dass nicht nur einzelne Glieder der Wertschöpfungskette aus

Sachsen kommen, sondern der komplette Prozess von der Idee

über die Forschung, die Prototypen­Entwicklung bis hin zu

einem marktreifen Produkt hier vor Ort stattfindet.

13

14

KI­Standortmarketing für Sachsen

In Sachsen bestehen aufgrund seiner Standortstärken und den

hervorragenden Forschungsstrukturen exzellente Ausgangs­

bedingungen, um sich als bedeutender KI­Standort in Deutschland

und Europa sowie als internationaler Anziehungspunkt für Firmen,

Talente und Fachkräfte im Bereich KI zu etablieren.

Damit Spitzenforscherinnen und Spitzenforscher, Fachkräfte,

Unter nehmen sowie Investorinnen und Investoren aus

Deutschland,

Europa und weltweit den Freistaat als attraktiven Standort wahr­

nehmen, wollen wir die Vorzüge des Standortes Sachsen und seine

attraktiven Rahmenbedingungen für Arbeitskräfte, Unternehmen

sowie Investorinnen und Investoren aus aller Welt noch stärker

auch international bekannt machen.

+ 25

Bei der Anwendung von KI in der Arbeitswelt orientieren wir

uns an den Vorschlägen der Enquete­Kommission „Künstliche

Intelligenz – Gesellschaftliche Verantwortung und wirtschaftliche,

soziale und ökologische Potenziale“ des Deutschen Bundestages.

Die folgenden Empfehlungen sollen verhindern, dass mit der Ein­

führung von KI die Entwertung menschlicher Arbeit, der Ein­

schränkung der Entscheidungsautonomie von Beschäftigten, mit

Arbeitsverdichtung und rigiderer Überwachung der Arbeitsleistung

sowie mit Stellenabbau einhergeht:

Wir möchten das Potenzial von KI nicht nur zur

Steigerung der Innovations- und Wettbewerbsfähigkeit

der sächsischen Wirtschaft, sondern gleichzeitig auch zur

Verbesserung der Arbeitsbedingungen der Beschäftigten

nutzen.

Neue Geschäftsmodelle mit KI sollen zur Sicherung

bestehender und Schaffung neuer attraktiver Arbeitsplätze

beitragen.

KI soll arbeitende Menschen unterstützen und entlasten,

z. B., indem vorrangig eintönige oder gefährliche Aufgaben

an Maschinen übertragen werden. Im Gegenzug soll

menschlichen Fähigkeiten wie Empathie und Kreativität

mehr Raum gegeben werden.

24 +

Künstliche Intelligenz – Strategie für den Freistaat Sachsen

Wir möchten dafür sorgen, dass die Menschen auch mit KI

die Möglichkeit haben, sich im Rahmen ihrer Erwerbstätig-

keit mit anderen Menschen auszutauschen, menschliches

Feedback zu erhalten und sich als Teil einer Belegschaft zu

begreifen.

Wir setzen uns dafür ein, dass Beschäftigte ihre Kompe-

tenzen im Umgang mit KI weiterentwickeln können.

Den Beschäftigten und ihren Interessenvertretungen sollen

ausreichende Mitbestimmungsrechte bei der Einführung

von KI eingeräumt werden. KI-Anwendungen im Betrieb

sollen transparent, nachvollziehbar und erklärbar gemacht

werden.

Gute betriebliche Praxis sowie Ergebnisse der Arbeits-

forschung sollen verbreitet und Gestaltungskompetenz

vermittelt werden.

Sowohl die physische als auch die psychische Gesundheit

der Beschäftigten muss geschützt werden.

Es muss für ausreichend soziale Sicherheit gesorgt werden.

26 +

Künstliche Intelligenz – Strategie für den Freistaat Sachsen

+ 27

simul+InnovationHub

17

Im simul+InnovationHub, der dritten Säule der Zukunftsinitiative simul+,

werden konkrete Projekte unterstützt und befördert. Bei einer Vielzahl von

Projekten sind Vorstufen, Teilaspekte oder Anwendungen von KI nutzerorien­

tiert inkludiert. KI wird zum Beispiel bei der Auswertung von Daten und der

Entscheidungsunterstützung eingesetzt. In der ersten Säule von simul+, dem

Wissenstransfer, werden in Veranstaltungen wie Foren und Werkstätten die

Projektergebnisse diskutiert und über das Netzwerk verbreitet.

European Digital Hubs (EDIH) als Orte

des Technologietransfers

15

Die EU­Kommission möchte ein Netzwerk von European Digital Hubs (EDIH)

etablieren. Diese EDIHs werden eine zentrale Rolle im Programm „Digital Europe“

spielen, um die breite Einführung von KI, Hochleistungsrechnen und Cybersicher­

heit sowie anderer digitaler Technologien durch die Industrie und Organisationen

des öffentlichen Sektors in Europa zu fördern. EDIHs sind One­Stop­Shops, die

Unternehmen dabei helfen, ihre Geschäfts­ / Produktionsprozesse, Produkte oder

Dienstleistungen durch den Einsatz digitaler Technologien wettbewerbsfähiger

zu machen, indem sie Zugang zu technischem Fachwissen und Experimenten

bieten, so dass Unternehmen „erst testen, dann investieren“ können. Sie bieten

auch Innovationsdienstleistungen an, wie z. B. Finanzierungsberatung, Schulungen

und Kompetenzentwicklung, die für eine erfolgreiche digitale Transformation

erforderlich sind. EDIHs unterstützen auch bei der Nutzung digitaler Technologien

um die Nachhaltigkeit von Prozessen und Produkten zu verbessern, insbesondere

im Hinblick auf den Energieverbrauch und die Reduzierung von Kohlenstoff­

emissionen. Das Konsortium „EDIH Saxony“ wurde als sächsisches Projekt vom

Bund als Kandidat für das EDIH­Programm bestätigt. Somit können sich die

vier Antragspartner – TU Chemnitz, Professur Fabrikplanung und Fabrikbetrieb

(Koordi nator des Mittelstand 4.0­Kompetenzzentrum Chemnitz), Smart Systems

Hub Dresden, Smart Infrastructure Hub Leipzig und die Zukunfts

initiative des

SMR simul+ / simul+InnovationHub – für das EU­ Programm bewerben.

16

Information und Beteiligung schaffen Akzeptanz – das gilt auch

für die Beschäftigten in Betrieben beim Thema KI. Deshalb muss

für die erfolgreiche Einführung von KI­Anwendungen dafür gesorgt

sein, dass die Beschäftigten frühzeitig informiert und beteiligt

werden.

Ziel ist es, KI­Anwendungen gemeinsam mit den Beschäftigten

für alle Seiten gewinnbringend einzuführen. Der Freistaat Sachsen

unterstützt KMU und Beschäftigte dabei durch verschiedene

Maßnahmen. Zum Beispiel beteiligt sich Sachsen an dem vom

Bund auf den Weg gebrachten und aus Mitteln des Europäischen

Sozialfonds ko­finanzierten Programm „Zukunftszentren“. Ziel

dieses Programms ist es, KMU und ihre Beschäftigten sowie

15

16

17

Selbständige (insb. Solo­Selbständige) bei der Bewältigung und

sozialen Gestaltung der derzeitigen großen Veränderungs prozesse,

beispielsweise im Zusammenhang mit KI, zu unterstützen. Im

Freistaat wurde hierzu das „Zukunftszentrum Sachsen“ geschaffen.

Auch das übergreifende „Zentrum digitale Arbeit“ und das „Haus

der Selbständigen“ wurden in Sachsen angesiedelt.

Im Rahmen der Fachkräfterichtlinie des Sächsischen Staatsminis­

teriums für Wirtschaft, Arbeit und Verkehr (SMWA) werden sozial­

partnerschaftliche Projekte gefördert. Die inhaltliche Gestaltung

dieser Projekte richtet sich nach den konkreten Bedarfen vor

Ort. Möglich sind auch Projekte, die sich der Einführung von

KI­Anwendungen widmen.

Die Arbeitsfelder und Tätigkeiten werden sich durch den Ein­

satz von KI in der Arbeitswelt zunehmend ändern, daher müssen

auch die bestehenden Regelungsrahmen geprüft und angepasst

werden. Ein Beispiel ist die Rolle des Betriebsrats, da bei Einsätzen

von KI vor allem Mitbestimmungsrechte betroffen sein können.

Auch arbeits rechtliche Haftungsgrundsätze, Weisungsrechte

und Verant wortlichkeiten sind in Bezug auf KI­Anwendungen zu

überprüfen. Betrachtet werden muss zudem das Vorgehen bei

einer möglichen Bewerberinnen­ und Bewerberauswahl mithilfe

von KI. Daher begrüßen wir die aktuellen Diskussionen zu den

arbeitsrechtlichen Rahmen bedingungen für den Einsatz von KI auf

nationaler und europäischer Ebene.

Auch mit Blick auf den Arbeits­ und Gesundheitsschutz gilt

bei KI­basierten Arbeitsprozessen: Die Technik unterstützt den

Menschen und nicht umgekehrt.

Vor dem Hintergrund, dass neue Produktions­ und Beschäftigungs­

formen neuartige Gefährdungen bei der Arbeit mit sich bringen,

erfordern Mensch­Maschine­Interaktionen eine ständige

Abschätzung der Technikfolgen.

Die Arbeitsschutzmaßnahmen müssen also ebenfalls den sich

schnell ändernden Gegebenheiten angepasst werden. Grundsätz­

lich werden wir dafür sorgen, dass durch den gesetzlichen Rahmen

für Arbeits­ und Gesundheitsschutz die menschengerechte

Gestaltung der Arbeit unter KI­Bedingungen gewährleistet bleibt.

Dafür kann auch die Forschung wichtige Erkenntnisse liefern, um

eine neuartige und zugleich menschenzentrierte Arbeitswelt weiter

sicher und gesund zu gestalten.

Die betrieblichen Arbeitsschutzexpertinnen und ­experten im

Unter nehmen und das Aufsichtspersonal in den staatlichen

Arbeitsschutzbehörden und Unfallversicherungsträgern müssen

auf der „Höhe der Zeit“ sein. Dafür möchten wir die stetige Fort­

bildung in diesem Bereich vorantreiben.

28 +

Künstliche Intelligenz – Strategie für den Freistaat Sachsen

KEEN

23

– KI­Inkubator­Labore

in der Prozessindustrie

Als Impulsgeber für viele Wirtschafts­ und Industriezweige steht die Prozess­

industrie meist am Anfang der Wertschöpfungskette. Kurze Produktlebens­

zyklen und neue Anforderungen an Nachhaltigkeit bilden ein Spannungsfeld, in

dem die Anwendung von KI­Methoden vielversprechend ist. KEEN zielt darauf

ab, den wirtschaftlichen und gesellschaftlichen Mehrwert von KI­Technologien

und ­Methoden herauszuarbeiten und in der Prozessindustrie einzuführen.

Dies erfolgt in drei Säulen:

1.

Modellierung von Prozessen,

Produkteigenschaften und Anlagen,

2.

Engineering komplexer Systeme und

3.

selbstoptimierende Anlagen.

„Künstliche Intelligenz:

Verstehen – Anwenden – Profitieren“

18

Mit dem Konsortialprojekt „Künstliche Intelligenz:

Verstehen – Anwenden – Profitieren“ unterstützt

der InnovAItion Campus Unternehmen verschie

dener

Größen ordnungen und Branchen dabei, KI­Technolo­

gien in gewinn bringende Anwendungsfälle umzu­

setzen. Die Zusammenarbeit von ca. 20 Industrie­

partnern je Projekt eröffnet dabei den Unternehmen

die Möglichkeit, gemeinsam die richtigen „Use Cases“

auszuwählen und besonders schnell zu realisieren.

Kern bestandteile des Projektes sind anwendungs­

spezifische KI­Reifegradbewertungen, individuelle

Handlungs empfehlungen und Lösungskonzepte,

Technologie­Scoutings sowie proto

typische Um­

setzungen ausgewählter Use Cases und der Aufbau

von unternehmens

individuellen Umsetzungs­

kompetenzen in Schulungsmodulen.

Zukunftszentrum Sachsen

20

Das Zukunftszentrum Sachsen unterstützt KMU und deren

Beschäftigte gezielt dabei, Veränderungsprozesse in der Arbeits­

welt im Zusammenhang mit Digitalisierung zu bewältigen und

vor allem sozial zu gestalten. Hierfür bietet es Beratung sowie

Unterstützung bei der Entwicklung von Fähigkeiten. Das Zukunfts­

zentrum Sachsen ist eines von fünf ostdeutschen Zentren, die

durch das länderübergreifende Zentrum digitale Arbeit unterstützt

werden.

Mittelstand 4.0­Kompetenzzentrum Chemnitz

21

Das Mittelstand 4.0­Kompetenzzentrum Chemnitz unterstützt als Teil

des Förderschwerpunktes „Mittelstand­Digital“ des Bundesministeriums

für Wirtschaft und Energie die Digitalisierung in kleinen und mittleren

Unternehmen und dem Handwerk. Das Kompetenzzentrum unterstützt

kleine und mittlere Unternehmen in Sachsen insbesondere beim Aufbau

von Wissen im Bereich Künstlicher Intelligenz. Den Betrieben stehen

dabei vier Expertinnen und Experten zur Seite. Die KI­Trainerinnen und

­Trainer helfen beispielsweise bei der Planung von KI­Anwendungen und

begleiten deren Umsetzung in die Praxis. Ihr Wissen haben sie ebenfalls

zum sogenannten „KI­Kochbuch“

22

beigesteuert, das den Einsatz von KI

im Unternehmen beleuchtet.

+ 29

18

19

https://cordis.europa.eu/project/id/826060/de

20

https://zukunftszentrum­sachsen.de

21

https://betrieb­machen.de

22

zentrum­kommunikation­ki­kochbuch.html

23

AI4DI

19

– AI for Digitizing Industry

AI4DI zielt auf die Entwicklung einer Technologieplatt­

form zur Steigerung der Produktivität in Fabriken durch

Digitali sierungs­ und Automatisierungsprozesse. In der

digitalisierten Industrie sind Fabriken, einzelne Prozesse

und IoT­Komponenten verbunden. Mithilfe von ML und KI

sollen Veränderungen und Anomalien erkannt werden. AI4DI

konzentriert sich zunächst auf verschiedene dezentrale

Anwendungen in fünf Wertschöpfungsketten: Automobil­,

Halbleiter­, Maschinen­, Lebensmittel­ und Getränke produk­

tion sowie Transportindustrie. Es werden neue KI­fähige

Hard ware komponenten und ­methoden entwickelt, deren

Funktions

weise anhand mehrerer Demonstratoren sichtbar

wird.

+ 31

Dabei spielt es eine besondere Rolle, dass die notwendige Regulie­

rung auf eine Weise innovationsfördernd wirkt, die im Einklang mit

den europäischen Werten steht und auf deren Wahrung achtet.“

Seit geraumer Zeit erleichtert und verstärkt die Europäische Kom­

mission, die EU­weite Zusammenarbeit auf dem Gebiet der KI, um

die europäische Wettbewerbsfähigkeit zu steigern und das auf den

EU­Werten beruhende Vertrauen zu stärken. Der dazu vorliegende

weltweit erste Rechtsrahmen für KI wird einerseits die Entwicklung

von KI fördern, andererseits ein hohes Schutzniveau für öffent­

liche Interessen gewährleisten und Vertrauen in die KI­Systeme

schaffen.

Auf Bundesebene arbeitet beispielsweise das „KI­Observatorium“

(Bundesministerium für Arbeit und Soziales) an Leitlinien für

die Praxis zur Schaffung eines Ordnungsrahmens. Ethische und

rechtsstaatliche Anforderungen sollen zentraler Bestandteil einer

„AI made in Europe“ sein. Wir werden diese Ansätze weiterverfol­

gen und in geeigneter Weise für den Freistaat Sachsen umsetzen.

Wir werden uns dabei für einen auf Innovation ausgerichteten

Regelungsrahmen einsetzen, der sich flexibel an eine sich rasch

entwickelnde Wirtschaft und Gesellschaft anpassen kann. Der

Regelungsrahmen muss Test­, Lern­ und Anpassungsmöglichkeiten

bieten.

30 +

Künstliche Intelligenz – Strategie für den Freistaat Sachsen

Ein guter und anpassungsfähiger Rechtsrahmen für KI­Anwen­

dungen alleine schafft noch kein Vertrauen in KI. Vertrauen in die

KI­Technologie und damit deren Akzeptanz kann nur entstehen

bzw. erhalten werden, wenn die Mechanismen der KI und deren

Kontrolle durch den Menschen plausibel nachvollzogen und ver­

standen werden können. Aus diesem Grund müssen algorithmische

Analyse­, Prognose­ und Entscheidungssysteme transparent, nach­

vollziehbar und kontrollierbar sein sowie in der Konsequenz von

Menschen geändert und notfalls beendet werden können. Um dies

zu gewährleisten, wollen wir bei den eingesetzten Algorithmen und

Systemen Open­Source­Entwicklungen begünstigen.

Zudem muss potenziellen Diskriminierungen durch Lernende

Systeme effektiv begegnet werden. Da bereits die Entwicklung und

Konzeption von KI­Systemen Diskriminierungspotenziale beinhal­

ten, müssen diskriminierungsrelevante Aspekte sowie sonstige

ethische und gesellschaftliche Fragestellungen bereits in diesem

frühen Stadium übergreifend beachtet werden. So ist insbesondere

darauf zu achten, dass die Datengrundlage für das Anlernen der

Algorithmen die gesamte Vielfalt der Gesellschaft abbildet.

Algorithmen zielen auf Regeln, die auf viele Sachverhalte An­

wendung finden können. Sie verallgemeinern und vernachlässigen

das Individuelle. Ergebnisse und Entscheidungen von KI­Systemen

können diskriminierend sein, weil die Trainingsdaten der

KI­Algorithmen ungewollt Vorurteile enthalten. Diese diskriminie­

renden Verzerrungen können durch das Training der Algorithmen

in die Software übertragen werden. Eine schlichte Vergrößerung

der Trainings­Datenmenge vergrößert dabei nicht zwingend die

Chance für Diskriminierungsfreiheit.

32 +

Künstliche Intelligenz – Strategie für den Freistaat Sachsen

+ 33

Beirat für Digitale Ethik

Wir werden einen Beirat für Digitale Ethik etablieren, welcher die Ent­

wicklung der Künstlichen Intelligenz unter gesellschaftlichen Aspekten

intensiv begleiten wird. Dabei soll er sich mit Fragestellungen zu den

Regulierungsansätzen auf Ebene der EU befassen und Handlungs­

empfehlungen für die Entwicklung und die Anwendung von KI abgeben.

Zentrale Fragestellungen sind dabei, welche ethischen Grenzen für den

Einsatz von automatisierten, auf Algorithmen basierenden Prognose­

und Entscheidungssystemen gelten und was diese für konkrete Projekte

bedeuten. Aktuelle Entwicklungen sollen frühzeitig erkannt und der

notwendige regulatorische Rahmen rechtzeitig gesetzt werden. Damit

wollen wir Sachsen als starke Stimme im Bereich KI­Ethik positionieren.

Der Beirat setzt sich aus Personen der Wissenschaft, Gesellschaft und

Wirtschaft zusammen.

Dresden Data Trust Center (DDTrust):

Implementierung eines Datentreuhandmodells für den

sächsischen Wissenschaftsraum an der TU Dresden

Die Datentreuhandstelle zielt auf den Schutz der Persönlichkeits­ und Urheber rechte

für eigene sowie der zur Nutzung für wissenschaftliche Analysen bereitgestellten

Daten. DDTrust soll Teil eines bundesweiten Datentreuhandstellennetzes werden.

In der Konzeption wird die Untersuchung der rechtlichen Rahmenbedingungen der

Datenbereitstellung sowie die IT­Unterstützung für die Prozesse und Aufgaben der Treu­

handstelle adressiert. Mit Anwendungsfällen aus Psychologie / Medizin, KI­Forschung,

Ingenieur­ und Gesellschaftswissen schaften wird die Umsetzung erarbeitet, erprobt und

praxisnah evaluiert.

Nutzung von KI im Einsatz für Presse

und Medienfreiheit in Sachsen, Deutschland

und Europa

Vom Europäischen Zentrum für Presse­ und Medienfreiheit (ECPMF) wurde

gemeinsam mit dem Institut für angewandte Informatik an der Universität

Leipzig (InfAI) ein KI­unterstütztes „Monitoring Tool“ zum Erfassen von Presse­

freiheitsverletzungen, über die in Sozialen Netzwerken und auf Newswebseiten

berichtet wird, entwickelt. Der „News and Tweet Observer“ (NTO) analysiert

täglich tausende Quellen und wertet sie mit seinem neuralen Netzwerk aus.

So liefert er den Monitoring­Expertinnen und ­Experten neue Presse­ und

Medienfreiheits

verletzungen und/oder zusätzliche Quellen für die Fallrecherche.

Der NTO erlaubt es den Expertinnen und Experten, Rückmeldungen zur Qualität

der erkannten Inhalte zu geben, die zur Erweiterung der Trainingsdaten und zur

weiteren Verbesserung der Qualität der automatischen Klassifikation konti­

nuierlich in den Auswertungsprozess einfließen. Mithilfe der Anwendung können

die auf

gelisteten Presse­ und Medienfreiheits­

verletzungen schneller und präziser erfasst und verifiziert werden. Dadurch ist

eine realistischere und zuverlässigere Einschätzung der Situation der Presse­

freiheit in Europa möglich.

Durch Trainingsdaten hoher Qualität sowie eine Bewertung von

Ergebnissen eines KI­Systems anhand von Validierungsdatensätzen

unter gezielter Einbeziehung diskriminierungserfahrener Bevölke­

rungsgruppen kann die Gefahr von Diskriminierungen minimiert,

aber nicht gänzlich ausge

schlossen werden.

Daraus folgt für den Einsatz von KI­basierten Anwendungen, dass

ausschließlich solche Entscheidungen an KI delegiert werden, die

keine demokratischen und ethischen Problemstellungen nach sich

ziehen. Für öffentliche Stellen bedeutet dies: Grundrechtssensible

Bereiche, in denen wertende Entscheidungen unter Abwägung

widerstreitender Interessen zu treffen sind, stellen kein geeignetes

Einsatzgebiet für KI dar.

Wir sehen in einer grundsätzlichen gesellschaftlichen Debatte über

KI den Grundstein gesellschaftlicher Akzeptanz. Unser Ziel ist die

Vermittlung der technischen Möglichkeiten im Allgemeinen sowie

mit Praxisbeispielen sowohl aus dem inneren Bereich der Verwal­

tung als auch dem Bürgerinnen­ und Bürgerservice.

Die sinnvolle Anwendung neuer Technologien erfordert einen

breiten Konsens in der Gesellschaft hinsichtlich des Nutzens und

der Risiken. Durch eine frühzeitige und ergebnisoffene Bürge­

rinnen­ und Bürgerbeteiligung auf der Grundlage umfassender

evidenzbasierter Wissens

vermittlung wollen wir einen solchen

Konsens erreichen.

Wir streben an, dass neben dem Beteiligungsportal des Freistaats

vielfältige Formate der Informationsvermittlung und der Beteili­

gung der Bürgerinnen und Bürger an den politischen Meinungs­

bildungsprozessen zur Anwendung kommen. Insbesondere sollen

auch Vereine und zivilgesellschaftliche Initiativen, die sich mit

KI­Anwendungen beschäftigen, eingebunden und gefördert

werden.

Alle Bürgerinnen und Bürger müssen darauf vertrauen können,

dass algorith mische Systeme nicht diskriminieren. Wir möchten

das Vertrauen mehren, indem Behörden und Unternehmen

mittels Selbstverpflichtung anstreben, nur diskriminierungsfreie

KI­ Anwendungen zu nutzen. Dies kann durch Anreizsysteme wie

Gütesiegel, die durch unabhängige Stellen verliehen werden, unter­

stützt werden. Damit nehmen wir einen Vorschlag der Datenethik­

kommission der Bundesregierung auf.

+ 35

34 +

Künstliche Intelligenz – Strategie für den Freistaat Sachsen

Wir möchten unseren Schülerinnen und Schülern eine

grundlegende Medien kompetenz vermitteln. Deshalb wurden

die Lehrpläne der allgemeinbildenden Schulen im Schuljahr

2019 / 2020 mit Blick auf eine fächerintegrierte Medienbildung

angepasst. Dazu gehört z. B. ein erstes Heranführen an Program­

mierung und Robotik bereits in der Grundschule.

Alle Schülerinnen und Schüler in Sachsen sollen über elementare

Hintergründe, Modelle und Verfahren der KI unterrichtet werden.

Hierzu werden im Rahmen eines Gesamtkonzeptes für den allge­

mein­ und berufsbildenden Bereich weitere Bausteine entwickelt,

die das Thema Künstliche Intelligenz in die Lehrpläne Informatik

von Förder schule, Oberschule und Gymnasium integrieren.

Künstliche Intelligenz spielt im Bildungsprozess jedoch nicht nur

als Unterrichtsinhalt im Sinne eines Lernens über KI eine Rolle.

Auch das Lernen mit KI­basierten Lernprogrammen, die indivi­

duelle und flexible Lernwege ermöglichen, bietet neue didaktische

Möglichkeiten.

Der digitale Wandel und seine spezifischen Herausforderungen

haben inzwischen Eingang in viele Fachbereiche gefunden. Deshalb

muss die Digitalisierung – und das Themenfeld KI als Teilbereich

davon – auch immer stärker in der Aus­ und Weiterbildung Beach­

tung finden. Dies gilt sowohl für angehende Fachkräfte als auch,

bezogen auf individuelle Phasen der Weiterbildung, im gesamten

Erwerbsleben.

Wir möchten, dass grundsätzliches KI­Wissen verpflichtender

Bestandteil in der beruflichen Aus­ und Weiterbildung wird, wenn

sich dies im jeweiligen Fachzweig zweckmäßig einbetten lässt.

Lehr­ und Lerninhalte sollen schrittweise inhaltlich angepasst und

erweitert werden.

Ziel ist es, die Möglichkeiten der Digitalisierung möglichst um­

fassend nutzbar zu machen. Arbeitnehmerinnen und Arbeitnehmer

sollen das notwendige fachliche KI­Rüstzeug für ihre eigene beruf­

liche Entwicklung im Zuge der Aus­ und Weiterbildung erhalten.

Dafür wollen wir auch die Sozialpartner gewinnen.

24

36 +

Künstliche Intelligenz – Strategie für den Freistaat Sachsen

+ 37

„Jugend hackt“

Unter dem Motto „Mit Code die Welt verbessern“ können

Jugend liche bei „Jugend hackt“ gemeinsam an Projekten tüfteln

und lernen. Die Ausrichtung von Events und einem neuen

Lab hier in Sachsen spielt dabei eine wichtige Rolle für die

spätere berufliche Orientierung von Jugendlichen und soll die

digitale Bildung und Informatik weiter stärken, dies auch vor

dem Hintergrund des digitalen Wandels der Arbeitswelt, eines

wachsenden IT­Fachkräfte bedarfs und zur Beförderung der

Vision „Softwareland Sachsen“ im Sinne der Initiative „Digitale

Schule Sachsen“

25

26

https://fabmobil.org

In Kooperation mit der sächsischen Wirtschaft und Wissenschaft

sollen gemeinsame Industrieroboter in Berufsschulen eingesetzt

werden, um Auszubildende stärker mit Themen der KI vertraut

zu machen, diesbezügliche Kompetenzen aufzubauen und somit

dieses Wissen auch in die Ausbildungsbetriebe zu bringen.

Hochschulabsolventinnen und ­absolventen werden in vielen

Arbeits­ und Anwendungsbereichen zunehmend KI­Techniken

und ­Anwendungen beherrschen müssen. Deshalb ist KI an den

sächsischen Hochschulen nicht nur ein wichtiges Forschungs­

thema, sondern wird immer mehr auch integraler Bestandteil

der universitären Ausbildung. Fast 140 Studiengänge an unseren

Hochschulen weisen heute bereits einen konkreten KI­Bezug aus.

Hier gilt es in Zukunft weiter auszubauen und Studiengänge und

­inhalte weiterhin an die aktuellen Entwicklungen anzupassen.

Wir werden in Sachsen zügig eigene KI­Studiengänge etablieren,

die die aktuellen Informatik­Angebote ergänzen – etwa Data

Sciences – oder KI­basierte Simulationen zum Schwerpunkt haben.

Außerdem wird KI mehr und mehr Eingang in viele Studienfächer

finden, denn der Umgang und die Nutzung von Daten werden in

nahezu allen Studienbereichen eine zunehmende Rolle spielen.

Zusätzlich soll mit dem Bund­Länder­Programm „KI in der Lehre“

das akademische Fachkräfteangebot für Wirtschaft und Wissen­

schaft im Bereich Künstlicher Intelligenz ausgebaut sowie die

Nutzung von Künstlicher Intelligenz zur Verbesserung der Hoch­

schulbildung gefördert werden.

Neben den Studiengängen in den Natur­ und Ingenieurwissen­

schaften gilt das immer stärker auch für die Wirtschaftswissen­

schaften, die Medizin und die Biowissenschaften sowie die Sozial­

und gesellschaftswissenschaftlichen Studienfächer.

Hochschulabsolventinnen und ­absolventen, die bereits am

Arbeitsmarkt agieren, sollen durch das Angebot weiterbildender

Masterstudiengänge oder Micro­Degrees die Gelegenheit erhalten,

ihren Abschluss fachlich um KI zu erweitern und zu aktualisieren.

Erprobung der KI­basierten

Plattform Area9 Rhapsode

Der Freistaat Sachsen pilotiert in 2021 gemeinsam mit Mecklen­

burg­Vorpommern die Nutzung eines KI­basierten Intelligenten

Tutoriellen Systems (ITS) zur Vermittlung von Lehr­ / Lerninhalten und

zur Unterstützung des adaptiven und individuellen Lernens. Das ITS

wird in Zusammenarbeit mit der Firma Area9 Lyceum GmbH bis Ende

Juli 2021 an sechs säch sischen Schulen erprobt. Es wird untersucht,

ob künstliche Intelligenz den Unterricht sinnvoll ergänzen kann. Nach

Abschluss der Testung wird ein Einsatz an allen Schulen im Freistaat

Sachsen sowie weiteren Bundesländern geprüft. Ziel ist der Einsatz

sowohl in der Wissensvermittlung für Schülerinnen und Schüler als

auch in der Fort­ und Weiterbildung für Lehrerinnen und Lehrer.

Initiative Digitale Schule Sachsen

25

Die Initiative „Digitale Schule Sachsen“ soll durch zusätzliche schulische Projekte

die digitale Bildung und Informatik vor dem Hintergrund des digitalen Wandels

der Arbeitswelt, eines wachsenden IT­Fachkräftebedarfs und zur Beförderung der

Vision „Softwareland Sachsen“ weiter stärken.

Neben der Unterstützung von M.I.T.­Schulen (digitale Medien, Informatik und

digitale Technologien) sollen Schullabore (z. B. Robotiklabore, Testzentren) ein­

gerichtet, ausgestattet und etabliert sowie Projekte im Bereich der digitalen

Medienbildung durchgeführt werden.

Das Projekt „Fabmobil

26

“ nimmt im Bereich der Initiative „Digitale Schule Sachsen“

eine besondere Stellung ein und zielt auf eine praktische, regionale und mobile

Vermittlung von Inhalten auf dem Gebiet der Informatik, insbesondere im länd­

lichen Raum im Freistaat Sachsen. Es unterstützt als außerschulischer Lernort

Schülerinnen und Schüler beim kreativen Ausprobieren von ersten programmier­

technischen Um setzungen, wobei die Schülerinnen und Schüler u. a. Erfahrungen

im Bereich der künstlichen Intelligenz sammeln sollen.

+ 39

38 +

Künstliche Intelligenz – Strategie für den Freistaat Sachsen

Dabei möchten wir die Potenziale der IT umfassend nutzen, um die

Verwaltung schneller und effizienter zu machen und den Service

für Bürgerinnen und Bürger und Unternehmen zu verbessern.

Gleichzeitig soll die sächsische Verwaltung ein Innovationstreiber

auf diesem Gebiet sein.

Deshalb möchten wir den Einsatz von KI in der Verwaltung ver­

stärken. Wir wollen bei der Informations­ und Cybersicherheit als

Vorbild für andere gesellschaftliche Bereiche vorangehen. Dazu

gehört es unter anderem, die eigenen Beschäftigten ausreichend

für das Thema zu sensibilisieren, bei der Kommunikation sowie

der Verarbeitung von Daten hohen Sicherheitsstandards zu ent­

sprechen sowie geeignete Organisationsstrukturen aufzubauen.

Um innovative IT­Technologien in der Verwaltung umsetzen zu

können, müssen alle Beschäftigten über ausreichend Wissen

in Bezug auf die neuesten technologischen Entwicklungen

und die sich daraus ergebenden potentiellen Einsatz­ und

Anwendungs

bereiche verfügen. Deshalb möchten wir auch unsere

Beschäftigten in der Verwaltung fit machen in Sachen KI und

dieses Themenfeld in der Aus­ und Fortbildung an der Hochschule

Meißen (FH) und am Fortbildungszentrum (HSF Meißen) zuneh­

mend stärker verankern.

Beim Bachelorstudiengang Digitale Verwaltung und beim berufs­

begleitenden Masterstudiengang Public Governance ist KI bereits

Teil des Lehrplans. Einzelne Module vermitteln dabei themen­

bezogen Grundwissen über Technologie und Potenziale der Künst­

lichen Intelligenz und bieten praktische Übungen an Software­

systemen.

Die Digitale Transformation nimmt im Rahmen unserer Fort­

bildungsoffensive eine inhaltliche Schlüsselrolle ein. Bisher wird in

der Fortbildung Grundwissen über Technologie und Potenziale der

KI vorrangig über Einzelveranstaltungen vermittelt. Darauf auf­

bauend werden wir auch die Fortbildungsangebote im KI­Bereich

erweitern.

Neben einer Fortbildungsreihe für Führungskräfte (sog. Digital

Leader) sind verschiedene Formate in der Entwicklung, welche

beispielsweise in die Grundlagen der KI­Technologie einführen,

Prinzipien des Machine Learning vermitteln, experimentelle

Software

anwendungen vorstellen und Einsatzmöglichkeiten von

KI in der Verwaltung aufzeigen.

Auch die Themenfelder Open Data und Cyber Security werden wir

stärker in der Aus­ und Fortbildung berücksichtigen. Dazu sollen

den Beschäftigten praxisbezogen die Möglichkeiten und Vorteile

von Open Data, auch für das eigene dienstliche Handeln, auf­

gezeigt werden. Diese Formate möchten wir fortlaufend weiter

ausbauen.

Wir werden Kompetenzzentren im Freistaat Sachsen prüfen,

welche die Beschäftigten beim Freistaat über innovative Verfahren

informieren und bei deren Einführung unterstützen.

KI­Anwendungen sind komplex. Sie erfordern deshalb Trans­

parenz und Nachvollziehbarkeit, damit die Verbraucherinnen

und Verbraucher gegenüber den KI­anwendenden Unternehmen

und Verwaltungen ihre Rechte auch durchsetzen und Optionen

wahrnehmen können. Hierzu müssen Wissensangebote für alle

Bürgerinnen und Bürger geschaffen werden, damit alle Menschen

im Freistaat über grundlegendes Wissen zu KI­Einsätzen in der

Wirtschaft und in der Verwaltung verfügen. Deshalb werden wir

die Verbraucherbildung von jung bis alt fördern und Alltags­

kompetenzen vor allem in den Bereichen Digitalisierung, Daten­

schutz, Energiewende und gesunde Ernährung verbessern.

40 +

Künstliche Intelligenz – Strategie für den Freistaat Sachsen

+ 41

Projekte für KI­Einsatz in der Verwaltung

LAND- UND FORSTWIRTSCHAFT

In der Landwirtschaftsverwaltung kann KI beispiels­

weise zur Vereinfachung von Verwaltungsverfahren

bei Direkt­ und Ausgleichszahlungen, wie z. B. zur

automatisierten und regelmäßigen Auswertung von

Satellitenbildern, Orthofotos und Drohnenaufnahmen

oder bei der Nutzung von geotagged Fotos eingesetzt

werden.

KI­Unterstützung kann es auch für Sachsens Wälder

geben, die durch Klimaveränderungen und Borken­

käferkalamitäten zum Teil stark geschädigt sind.

Ein KI­basiertes Monitoring ermöglicht es, Daten

von Satelliten und Drohnenflügen auszuwerten und

Veränderungen unmittelbar anzuzeigen. Anhand von

Infrarotaufnahmen können Schäden erkannt werden,

noch bevor sie im Wald optisch sichtbar sind.

WASSER-, ABFALL- UND

KREISLAUFWIRTSCHAFT

KI­basierte Analyseverfahren im Bereich der

Satelliten­ und Luftbildauswertung können bei

wasserwirtschaftlichen und hydrologischen Frage­

stellungen unterstützen, z. B. bei Extremereignissen

wie Hochwasser und Überschwemmungen. Daten­

grundlage können hierfür neben den kostenfrei

verfügbaren Satellitendaten, wie etwa aus dem

Copernicus­ und Landsat­Programm, auch Daten

kommerzieller Anbieter sein.

Bei der Abfall­ und Kreislaufwirtschaft bietet der

Einsatz von KI Möglichkeiten, Routen zu optimieren,

die Bürgerinnen und Bürger besser und individueller

zu informieren und dadurch die Effizienz in diesem

Bereich zu steigern. Entsprechende Projekte im

Abfallrechtsbereich werden vor allem durch eine

bundes

weite Zusammenarbeit mit den anderen

Ländern umgesetzt: „Wir digitali sieren Abfallrecht“.

27

27

ANWENDUNGSSZENARIO

„PLANUNGSVERFAHREN IN DER

RAUMORDNUNG“

Anhand eines praktischen Szenarios werden wir einen

Ideenwettbewerb starten, der Lösungswege aufzeigt,

wie auf klassischem Weg eingehende Stellung­

nahmen und Einwände intelligent vorbereitend

bearbeitet werden können. Auf diesem Weg wollen

wir eine zügige fachliche individuelle Abwägung jeder

Stellung nahme und jedes Einwandes gewährleisten.

Wir wollen am Ende einen Dienst schaffen, der

klassische Medien maschinenlesbar auf bereitet und

eine inhaltliche Verschlagwortung und dadurch eine

automatisierte Zuordnung von Stellungnahmen zu

einzelnen fachlichen Elementen des Planungsvor­

habens vornimmt. Diesen Dienst wollen wir generisch

konzipieren, so dass er nicht nur für das beschriebene

Pilot

vor haben, sondern darüber hinaus durch zahl­

reiche Fachanwendungen in den Ressorts und in den

Kommunalverwaltungen des Freistaates nutzbar ist

(KI­Basiskomponente).

ASEL – PROJEKT DER POLIZEI SACHSEN

Die Polizei Sachsen hat das Projekt „Automatische

Spracherkennungslösung“ (ASEL) aufgelegt, welches

das Ziel der automatischen Verschriftlichung vom

gesprochenen Wort zum Inhalt hat. Eine große Bedeu­

tung hat dies bei der audiovisuellen Beschuldigten­

vernehmung, der Bearbeitung von Diktaten oder aber

auch für die Protokollerstellung einer Besprechung

bzw. eines Workshops. Das Projekt hat großes Poten­

zial, weil es bundesweit bisher noch keine Anwen­

dungsfälle im Bereich der Polizei gibt. Das Thema

„Verschriftlichung von Sprache“ und damit der Einsatz

Künstlicher Intelligenz kann in der gesamten Landes­

verwaltung zu enormen Arbeitszeitein sparungen

führen.

+ 43

42 +

Künstliche Intelligenz – Strategie für den Freistaat Sachsen

Um eine effiziente und transparente Entwicklung des sächsischen

Datenschatzes zu gewährleisten, streben wir an, dass die Daten

nach offenen Standards, entsprechend der sogenannten FAIR­

Prinzipien (Auffindbarkeit, Zugänglichkeit, Interoperabilität und

Wiederverwendbarkeit) unter Berücksichtigung des persönlichen

Datenschutzes, zur Verfügung gestellt werden.

Wesentliche Voraussetzungen für eine erfolgreiche Anwendung der

Methoden der Künstlichen Intelligenz und des maschinellen Ler­

nens sind große Bestände hochqualitativer Daten zum Trainieren

von Algorithmen. Daher wird der Zugang zu und das Arbeiten mit

Daten in der Zukunft noch viel stärker an Bedeutung gewinnen.

Die Daten müssen maschinenlesbar und gut strukturiert vorliegen,

damit KI­Methoden trainiert und daraus Anwendungen und Mehr­

wert geschaffen werden können.

Deshalb möchten wir dazu beitragen, die Menge an nutzbaren,

qualitativ hochwertigen Daten unter Einhaltung der individuellen

Rechte sowie der Datensouveränität der Betroffenen deutlich zu

erhöhen. Zur Datensouveränität und –sicherheit kann die Block­

chain­Technologie einen wichtigen Beitrag leisten.

Dabei sollen nicht nur bestehende Geschäftsfelder gestützt

werden. Durch eine höhere Datenverfügbarkeit sollen zudem auch

neue datengetriebene Geschäftsfelder erschlossen werden.

Der Freistaat Sachsen begrüßt die GAIA­X­Initiative der Bundes­

regierung zum Aufbau einer leistungs­ und wettbewerbsfähigen,

sicheren und vertrauenswürdigen vernetzten Dateninfrastruktur,

um das Entstehen eines innovativen digitalen Ökosystems zu be­

schleunigen. Wir ermuntern Wissenschaft und Wirtschaft, sich mit

Projekten an der Initiative zu beteiligen.

Wir setzen uns für die interoperable, organisationsübergreifende

Vernetzung dezentraler Datenbestände in Forschung, Wirtschaft

und öffentlicher Verwaltung ein. Entscheidend hierbei ist die

Schaffung und Anwendung von offenen Datenstandards und der

Aufbau von offenen Datenreferenzmodellen, um einen einfachen

Datenaustausch zwischen inkompatiblen Systemen zu ermög­

lichen.

Für die Forschung spielt die Verfügbarkeit von Daten im Zusam­

menhang mit KI eine zunehmend zentrale Rolle (FAIR­Prinzip). Vor

diesem Hintergrund sind Anstrengungen zur strukturellen Veranke­

rung und Organisation des Forschungsdatenmanagements an allen

forschenden Einrichtungen des Freistaates Sachsen – insbesondere

aber an den Universitäten und den meisten Hochschulen –

notwendig. Wir werden die Voraussetzungen schaffen, um die

Herausforderungen in diesem umkämpften Umfeld annehmen zu

können und um insbesondere einen für die Forschung in Sachsen

notwendigen, erheblichen Beitrag an der in diesem Jahrzehnt auf­

zubauenden Nationalen Forschungsdateninfrastruktur (NFDI) zu

leisten. Beispielsweise werden wir uns dafür einsetzen, dass ins­

besondere die kleineren Hochschulen z. B. mittels organisatorischer

Anreize an dieser Entwicklung teilhaben können.

Die Umsetzung des FAIR­Prinzips gelingt umso besser, je besser

die vorhandene Rechnerstruktur ist. Wir streben deshalb an, die

Rechnerstrukturen weiter zu optimieren und die Rechen leistungen

zu erhöhen.

44 +

Künstliche Intelligenz – Strategie für den Freistaat Sachsen

+ 45

Rechenzentrum Leipzig

Forschungseinrichtungen und ­projekte mit KI­Bezug

wie beispielswiese im Bereich der Medizininformatik und

der Umweltforschung benötigen immer größere Rechen­

kapazitäten. Neben dem ScaDS.AI Dresden / Leipzig und

dem NHR­Rechner an der TU Dresden wird das geplante

Rechenzentrum der Universität Leipzig ab 2026 auch

KI­Themen bedienen und ein wichtiges Standbein

im Bereich von Big Data sein, um die innerhalb der

KI­ Strategie des Freistaates Sachsen geplanten Maß­

nahmen voranzutreiben und umzusetzen.

SaxFDM Vernetztes Forschungsdaten­

management in Sachsen

28

Daten sind eine wesentliche Grundlage der Forschung.

Der Umgang mit digitalen Forschungsdaten – in ihren

vielfältigen Formen, mit der zunehmenden Geschwindig­

keit ihrer Erzeugung sowie der Komplexität des Manage­

ments und der Analyse – stellt hohe Anforderungen an

die Wissenschaft. Unterstützung und Beratung, aber auch

technische Infrastrukturen und Dienste sind dringend

notwendig, damit sich die Forschenden auf ihre fach­

spezifischen Fragestellungen konzentrieren können. Hier

setzt SaxFDM als eine Initiative sächsischer Hochschulen

und Forschungseinrichtungen an und vernetzt Aktivitä­

ten rund um das Forschungsdaten management, mit dem

Ziel verteilte Kompetenzen syner

getisch zu nutzen und

allen Forschenden in Sachsen Zugang zu leistungsstarker

Unterstützung für das Forschungsdatenmanagement zu

gewähren.

Medizininformatik­Initiative des BMBF

mit sächsischer Beteiligung

31

Im Rahmen der Medizininformatik­Initiative fördert das

Bundesministerium für Bildung und Forschung mehrere

Konsortien, zu denen sich verschiedene Universitätskliniken

mit weiteren Partnern wie Forschungsinstituten, Hochschulen,

Unternehmen oder nicht­universitären Krankenhäusern zu­

sammengeschlossen haben. Insgesamt wurden vier Konsortien

gebildet, wobei die TU Dresden mit dem Universitätsklinikum

Dresden am Konsortium MIRACUM

32

mitwirkt und die

Universität Leipzig mit dem Universitätsklinikum Leipzig

am Konsortium SMITH

33

. Die Konsortien arbeiten gemein­

sam daran, die Voraussetzungen zu schaffen, um Daten aus

Forschung und der Patientinnen­ und Patientenversorgung

untereinander aus

tauschen zu können. Alle Konsortien haben

deshalb sogenannte Daten integrationszentren eingerichtet

(DIZ)

34

in denen die Forschungs­ und Versorgungsdaten

gesammelt werden. Die beiden sächsischen DIZ sind an der

TU Dresden und am Uniklinikum Leipzig.

Autarke Infrastruktur mit Gaia­X –

der KIPS­Demonstrator

35

Da vor allem kleine und mittlere Unternehmen beim Ein­

satz Künstlicher Intelligenz und der Migration ihrer Daten in

Cloud­Systeme zögern, wurde in Zusammenarbeit mit dem

Hightech­Netzwerk Silicon Saxony e. V. und dem KI­Anbieter

elevait GmbH die KI­Plattform Sachsen (KIPS) ins Leben

gerufen. Durch einen einfachen Zugang zu KI­Anwendungen

bei gleichzeitiger Transparenz und Entscheidungsfreiheit, wo

und wie Daten verarbeitet werden, bietet die Plattform mit

einem ersten Demonstrator einen einfachen und verständ­

lichen Transfer zu den Themen KI und Cloud­Computing. Die

KIPS­Plattform ist konform zu GAIA­X – dem europäischen

Cloud­Projekt ­ aufgebaut und liefert eine auf die eigenen

Bedürfnisse anpassbare Cloud­Infrastruktur.

OpenGPT­X – moderne Sprachmodelle

für europäische Unternehmen

36

Projektziel sind Gaia­X­kompatible Advanced Smart Services

auf Basis innovativer Sprachtechnologien durch Entwicklung

und Training von KI­Sprachmodellen sowie deren Anpassung

auf die Domänen Mobilität, Medien und Finanzen. Die

Modelle umfassen generative Dialogmodellierung, Sprach­

erkennung, Dokumentenanalyse und weitere NLP­Methoden.

Zudem werden skalierbare HPC­Infrastrukturen für das

Training großer KI­ Sprachmodelle geschaffen und die

Gaia­X­Referenzarchitektur zur Selbstbeschreibung von

Ressourcen und Services unterstützt. Ein Gaia­X­Knoten für

europäische Firmen sichert die Nutzung und Verwertung der

Services.

NFDI4Earth – Nationale

Forschungs dateninfrastruktur

für

die

Erdsystem wissenschaften

29

Die von der TU Dresden koordinierte NFDI4Earth adressiert

die digitalen Bedürfnisse in den Erdsystemwissenschaften

und bringt die hier führenden nationalen Einrichtungen zu­

sammen (z. B. Deutsches Klimarechenzentrum, Deutsches

GeoForschungsZentrum sowie in Sachsen die Universität

Leipzig, IÖR, UFZ). NFDI4Earth vernetzt die rasant steigenden

Forschungsdatenbestände, schafft einheitliche Regelungen

für die Bereitstellung von qualitätsgesicherten sowie leicht

integrierbaren Forschungsdaten und entwickelt gemeinsam

mit den Forschenden die nächste Generation von Daten­

analyseumgebungen für die Erdsystem

wissenschaften. Diese

bilden die Grundlage für innovative Forschungsansätze, die

sich auch mit den drängenden globalen Herausforderungen

wie Klimawandel, Wasserknappheit, Landnutzungsänderung,

Umweltverschmutzung und Naturgefahren beschäftigen.

DataMining

30

Das Fraunhofer­Zentrum für Internationales Management

und Wissensökonomie (IMW) und die Fachbereiche Wirt­

schaftswissenschaften und Informatik der Universität Leipzig

arbeiten in einem gemeinsamen Forschungsvorhaben „Data

Mining und Wertschöpfung“ zusammen. Ausgangspunkt ist

die Frage, ob es Unternehmen gelingt, den Wert ihrer Daten

zu erkennen, zu bemessen und diesen kommerziell u. a. auch

mit KI­Anwendungen zu nutzen. Anderenfalls besteht das

Risiko in neu entstehenden Wertschöpfungsnetzwerken an

den Rand gedrängt zu werden. Das Projekt hat daher das Ziel,

neue datenbasierte digitale Geschäftsideen für sächsische

Unternehmen zu entwickeln bzw. bestehende Geschäftsab­

läufe zu verbessern, indem ein sozio­ökonomisch fundiertes

und technisch untersetztes Konzept zur Bewertung und

Nutzung von Daten mit konkretem Anwendungsbezug für

Unternehmen entwickelt wird.

28

https://saxfdm.de

29

30

31

und

32

33

34

35

https://ki­demonstrator.de

36

+ 47

46 +

Künstliche Intelligenz – Strategie für den Freistaat Sachsen

Um diese Potenziale im Freistaat zu aktivieren und den sächsi­

schen Datenschatz auch für unterschiedliche KI­Entwicklungen

zu öffnen, betreibt der Freistaat seit Anfang 2021 ein eigenes

Open Data Portal. Es verfügt über eine leistungsfähige technische

Basis, um Daten voll automatisiert zur Verfügung stellen zu

können. Außerdem liegt der Schwerpunkt auf einer komfortablen

web basierten Suche, die es für Laien sowie Datenexpertinnen

und ­experten gleicher maßen möglich macht, kommunale und

staatliche Verwaltungsdaten zu recherchieren und direkt selbst zu

nutzen. So findet man im Portal sowohl Verlinkungen zu statischen

Datensätzen in allen gängigen offenen Formaten als auch dyna­

mische Datensätze mit direkter Anbindung über eine Programmier­

schnittstelle (API).

Schon jetzt bietet das Portal die Integration von Daten katalogen,

Fachdatenbanken und Datenanwendungen kommunaler und

staatlicher Behörden – so z. B. des sächsischen Geodatenportals

oder des Datenportals des Statistischen Landesamtes (GENESIS),

des Ereignismelders (Beteiligungsportal) oder kommunaler Open

Data Portale (Leipzig und Dresden). Auch die Einbindung sog.

Freiwilliger Datenspenden Dritter ist über die betreffenden Daten­

kataloge der Behörden bereits möglich.

Unser Ziel ist es, die Anzahl der auf unserem Portal bereit­

gestellten Verwaltungsdaten in den nächsten Jahren deutlich zu

erhöhen. Dazu werden wir die rechtliche, organisatorische und

technische Basis für Open Data und Transparenz im Freistaat

laufend weiterentwickeln und dabei die Belange und Anforde­

rungen der sächsischen Datenwirtschaft sowie der Bürgerinnen

und Bürger besonders im Blick behalten.

37

https://sachsen.digital

38

„Sachsen.digital“

37

Im Rahmen des Projekts „Sachsen.digital“ verfolgt das

Sächsische Staatsarchiv das Ziel der Bereitstellung digitaler

Zugänge zu einmaligem archivischen Kulturgut. Damit wird

Wissenschaft und Forschung gefördert, Verwaltungshandeln

trans parent gemacht und die Wirtschaft unterstützt mit der

Möglichkeit, staatliche Infor mationen weiterzuverwenden und

neue Produkte für die Informationsgesellschaft zu entwickeln.

Des Weiteren wird der Zugang zu Kulturgut erleichtert, der Ruf

Sachsens als kulturelles und historisches Zentrum in der Mitte

Europas gefestigt und Identität in Zeiten der Globalisierung

gestiftet. Die Informationen können auf der Plattform SAX.

Archiv

38

, die laufend ausgebaut wird, abgerufen werden.

48 +

Künstliche Intelligenz – Strategie für den Freistaat Sachsen

+ 49

Einführung einer bundesweiten zentralen IT­Infrastruktur

beim gesundheitlichen Verbraucherschutz

Der Freistaat Sachsen beteiligt sich in führender Position an der Einführung einer

modernen gemeinsamen IT­Infrastruktur beim gesundheitlichen Schutz der Ver­

braucherinnen und Verbraucher.

Die innovative zentrale IT­Architektur wird zahlreiche Anwendungsfälle von KI im

gesundheitlichen Verbraucherschutz ermöglichen, etwa bei der amtlichen Lebens­

mittelüberwachung. Hier kann KI helfen aufkommende Risiken frühzeitig zu

erkennen und die Lebensmittelüberwachung effektiver zu gestalten. Eine möglichst

umfassende Datenbasis stellt dabei eine Grundvoraussetzung für die effektive

Nutzung von KI auch im gesundheitlichen Verbraucherschutz dar. Dieser Ansatz

ermöglicht Auswertungen über die Daten aller Lebensmittelüberwachungsbehörden

hinweg, was zu einer erheblichen Vergrößerung der Datenbasis im Vergleich zum

Betrieb vieler lokaler Anwendungen führt.

So lassen sich beispielsweise auch im Falle von Lebensmittelrückrufen mittels KI in

innovativen IT­Strukturen Informationen wesentlich effektiver verarbeiten, was die

Überwachungsbehörden deutlich schneller handeln lässt.

39

40

Datenportale der sächsischen Verwaltung

UMWELT- UND DATENPORTAL IDA

Das Umwelt­ und Datenportal iDA (interdisziplinäre Daten und Auswer­

tungen) ermöglicht den Zugriff auf Umweltdaten und Kartenbestände.

39

Die Daten stammen aus Mess­ und Untersuchungsprogrammen des

LfULG und aus verschiedenen Fachinformationssystemen. Umweltdaten

sind zum Teil tagesaktuell abrufbar. Universitäten und Forschungs­

einrichtungen nutzen diese bereitgestellten Daten, die somit im Rahmen

von Abschlussarbeiten, Forschungsprojekten oder anlassbezogenen

Fragestellungen ihren Eingang finden. Gleichzeitig dient das Umwelt­

und Datenportal iDA als Informationsportal für die Öffentlichkeit

und als fachbezogene Informationsquelle.

OFFENE GEODATEN (GEOSN

40

)

Der Staatsbetrieb GeoSN stellt über ein Webportal offene Geodaten in

standardisierter Form bereit. Hierzu zählen digitale topografische Karten,

digitale Orthofotos, Höhenmodelle, Landschaftsmodelle und Daten des

Liegenschaftskatasters. Damit stehen raumbezogene Informationen für

KI­Anwendungen zur Verfügung.

50 +

Künstliche Intelligenz – Strategie für den Freistaat Sachsen

+ 51

KONTAKT:

Koordinierende Stelle der Sächsischen

Staatsregierung für die KI­Strategie

Sächsische Staatskanzlei (SK)

Referat 25A – Künstliche Intelligenz

und Digitalstrategien

Archivstraße 1 | 01097 Dresden

ki­strategie@sk.sachsen.de

ki.sachsen.de

Sächsische Staatskanzlei

Referat 25 A – Künstliche Intelligenz und Digitalstrategien

Archivstraße 1 | 01097 Dresden

KI-Strategie@sk.sachsen.de | https://ki.sachsen.de

Heimrich & Hannot GmbH

Lößnitz Druck GmbH

September 2021

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Zentraler Broschürenversand der Sächsischen Staatsregierung

Hammerweg 30, 01127 Dresden

Telefon: +49 351 21036-71

Telefax: +49 351 21036-81

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