Zertifizierbare KI-Anwendungen in Luftfahrt-Produktionssystemen
Symbolbild
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KI-generiertes Symbolbild (llava)
Ganzheitlicher Einsatz vertrauenswürdiger KI in der Luftfahrt Moderne KI-Algorithmen eröffnen erhebliche Potenziale zur Effizienzsteigerung in der Luftfahrtproduktion: durch KI-gestützte Vorhersage und automatisierte Inspektion lassen sich Energie-, Zeit- und Materialaufwand in Fertigungsprozessen deutlich reduzieren. Der Schritt von der Forschung in die industrielle Praxis erfordert jedoch, dass KI-Modelle, Trainingsdaten und Entwicklungsprozesse den strengen Anforderungen der Luftfahrtbranche an Verifikation, Validierung und Zertifizierbarkeit in der Luftfahrtbranche vollständig genügen – Anforderungen, die bislang den breiten Einsatz von KI in diesem Bereich maßgeblich hemmen. Hier setzt das Forschungsprojekt TrustME an. Ziel ist es, KI in der Luftfahrtproduktion nicht nur leistungsfähig, sondern nachweislich sicher und behördlich zulassungsfähig zu machen. Kernstück des Projekts ist eine zentrale KI-Plattform, die Qualitätssicherung, Datenprovenienz und die Nachvollziehbarkeit von KI-Workflows über den gesamten Entwicklungsprozess durchgängig gewährleistet – konform mit dem EU AI Act und den Zulassungsvorgaben der Europäische Agentur für Flugsicherheit (EASA).
Zentrale KI-Plattform mit integrierter Qualitätssicherung Um fragmentierte Einzellösungen zu überwinden, entwickelt das Projekt TrustME (Zertifizierbare KI-Anwendungen in Luftfahrt-Produktionssystemen) eine wiederverwendbare Plattform, die den vollständigen Lebenszyklus von KI-Anwendungen abdeckt – von der Datenakquise über Modellentwicklung und Validierung bis hin zur Zertifizierung. Die Plattform integriert Mechanismen zur Überwachung von Datenqualität und Datenprovenienz sowie zur konsistenten Versionierung von Modellen und Datensätzen. Modulare Bausteine zur automatisierten Verifikation und Validierung (V&V) ermöglichen die systematische Überprüfung von KI-Modellen gegen gesetzliche und regulatorische Anforderungen. Eine automatisierte Reportgenerierung dokumentiert den gesamten Entwicklungsprozess lückenlos und prüfungsgerecht.
Beitrag Institut für KI-Sicherheit Das Institut für KI-Sicherheit bringt seine Erfahrung in sicheren und standardkonformen KI-Methoden in das Projektkonsortium ein. Der Beitrag umfasst die Mitgestaltung der Gesamtsystemarchitektur sowie die Definition der Anforderungen an V&V-Prozesse. Konkret entwickelt das Institut Module zur Auswertung von Trainingsergebnissen, zur automatisierten Reportgenerierung und zur Prozessautomatisierung im V&V-Bereich. Darüber hinaus werden neue Metriken zur Bewertung von KI-Modellen erarbeitet – insbesondere hinsichtlich Lerngarantien, Robustheit und Stabilität unter den Bedingungen von Transfer Learning und Domänenadaption.ät unter den Bedingungen von Transfer Learning und Domänenadaption.
Beteiligte externe Partner Das Institut arbeitet dabei in einem Konsortium, das führende Industrie- und Hochschulpartner vereint: Airbus Operations GmbH und Airbus Aerostructures GmbH als zentrale Vertreter der Luftfahrtindustrie, Fraunhofer Gesellschaft e.V. sowie die Helmut-Schmidt-Universität Hamburg, die Technische Universität Hamburg und die Universität Augsburg. Die enge Verzahnung von Industrie, Hochschulen und Forschungseinrichtungen stellt sicher, dass die Projektergebnisse praxisnah und industriell skalierbar sind. Die entwickelte Plattform ist dabei nicht exklusiv auf die Luftfahrt ausgerichtet: Sie soll als übertragbare Grundlage für den zertifizierbaren KI-Einsatz in weiteren sicherheitskritischen Branchen dienen.
Das Projekt TrustME wird durch das Bundesministerium für Wirtschaft und Energie (BMWE) im Rahmen des Luftfahrtforschungsprogramms LuFo VII-1 gefördert.
