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Der Lösung auf der Spur mit künstlicher Intelligenz
Prof. Dr. Katharina Stahl ist neue Professorin für künstliche Intelligenz und maschinelles Lernen an der Fachhochschule Südwestfalen in Soest
Soest. Kann man eine Maschine als intelligent bezeichnen? Und können Maschinen von Lebewesen lernen oder umgekehrt? „In der Literatur gibt es keine eindeutige Definition für künstliche Intelligenz“, sagt Prof. Dr. Katharina Stahl. Aber sie freut sich schon sehr darauf, dies und mehr mit Studierenden an der Fachhochschule Südwestfalen in Soest zu diskutieren und gemeinsam komplexe Aufgaben zu lösen. Als neue Professorin für das Lehrgebiet Künstliche Intelligenz startet sie jetzt in das Sommersemester 2022.
Nach Studium der Ingenieurinformatik und Promotion an der Universität Paderborn, hat sich Prof. Dr. Katharina Stahl in ihrer Arbeit mit Themen wie dem künstlichen Immunsystem oder biologisch inspirierten Algorithmen auseinandergesetzt. Bestimmte Zellen in einem natürlichen Immunsystem bekämpfen Krankheitserreger. Auch ein Computer kann von einem „Virus“ befallen werden. Zur Lösung dieses Problems hat die Informatikerin Vorgänge des organischen Immunsystems als Vorlage genommen und diese in ein technisches Set-up überführt. Bei biologisch inspirierten Algorithmen geht es also darum, Muster oder Verhaltensweisen aus der Natur zu adaptieren und in Informatikmodelle umzusetzen. Ameisen auf Nahrungssuche beispielsweise schwirren aus und hinterlassen entlang ihrer Route so genannte Pheromone. Haben sie eine Futterquelle gefunden, gehen sie den gleichen Weg zurück und verstärken die Duftspur. Wieder andere Ameisen nehmen den gleichen Weg, der Duft wird immer stärker und so entsteht ein effizienter Weg zwischen Nest und Futterquelle. „Übertragen in die Informatik, ist der Weg der Ameisen das biologisch inspirierte Vorbild für Routing-Algorithmen. Ich suche als Informatikerin den besten Weg zwischen den Knoten eines Netzes, indem ich Pakete sende. Diese hinterlassen an markanten Punkten auf der Strecke Daten, die wiederum eine bestimmte Route verstärken. So liefert die Biologie die Vorlage zur Lösung eines technischen Problems“, erklärt die Professorin.
Biologisch inspirierte Algorithmen prägen die Historie von Prof. Dr. Katharina Stahl, in der Lehre geht es aber mehr um praktische Anwendungen in Technik und Wirtschaft, digitale Technologien und maschinelles Lernen. Zum Start des Sommersemesters lehrt sie Module im Masterstudiengang Digitale Technologien sowie im Bachelorstudiengang Design- und Projektmanagement, zum Wintersemester kommt der neue Bachelorstudiengang Digitale Technologien hinzu. „Die größte Herausforderung für mich wird sein, den passenden Schwierigkeitsgrad zu finden. Es kommen Studierende aus unterschiedlichen Fachrichtungen von Agrarwirtschaft über Maschinenbau und Designmanagement bis hin zu Wirtschaftsingenieurwesen in meine Vorlesungen. Entsprechend sind auch die Vorkenntnisse ganz unterschiedlich. Natürlich will ich niemanden überfordern, aber auch niemanden langweilen. Und Spaß sollen die Hörer*innen auch noch haben an den Veranstaltungen, das fördert den Lernprozess komplexer Inhalte enorm.“ Es geht nicht darum, Studierende zu IT-Spezialist*innen auszubilden. Vielmehr lernen sie Digitalisierungstechnologien kennen und können diese adäquat einsetzen. Dass die Lerngruppen so heterogen sind, empfindet die Paderbornerin eher als Bereicherung: „Da kommen so viel Kreativität, unterschiedliche Interessen und unterschiedliche Fragen. Die Studierenden bringen viel Hintergrundwissen aus ihren Fachgebieten ein. Da mein Lehrgebiet ja teilweise noch im Aufbau ist, kann ich daraus viele gute Impulse für künftige Lehrveranstaltungen mitnehmen.“