Datenwissenschaft: TUM eröffnet neues Munich Data Science Institute

Die Technische Universität München (TUM) hat am 14. September 2023 offiziell das Munich Data Science Institute (MDSI) eröffnet. Dieses wird als zentrales Element der TUM Agenda 2030 durch die Exzellenzinitiative des Bundes und der Länder gefördert. Das MDSI bündelt die Stärken der TUM in Datenwissenschaft, maschinellem Lernen und künstlicher Intelligenz von der Grundlagenforschung, über interdisziplinäre Fachanwendungen, bis hin zur Vermittlung von Datenkompetenzen für Master-Studierende, Forschende und berufstätiges Fachpersonal.

Die Entwicklungen in maschinellem Lernen, künstlicher Intelligenz, der natürlichen Sprachverarbeitung oder der computerbasierten Bildgebung haben begonnen, die Gesellschaft, die Wirtschaft und selbst den Erkenntnisgewinn der Wissenschaft grundlegend zu verändern. Mit dem Ziel, die Grundlagen moderner Datenwissenschaft, maschinellen Lernens und künstlicher Intelligenz fortzuentwickeln und in potentialreiche Anwendungen zu bringen, hat die TUM das Munich Data Science Institute (MDSI) gegründet. Als integratives Forschungsinstitut bündelt das MDSI die Kompetenzen von über 60 Professoren über disziplinäre Grenzen hinweg.

Globale Marke für kollaborative Datenwissenschaft

Bayerns Wissenschaftsminister Markus Blume sagte in seiner Rede zur Eröffnung des MDSI: „Daten sind der Schatz unserer Zeit. Das Munich Data Science Institute ist unser Schlüssel für die Schatzkiste, unser Türöffner für Innovation. Die TUM bringt im MDSI zusammen, was bei Datenwissenschaften unbedingt zusammengehört: Wirtschaft und Wissenschaft, Grundlagenforschung und Anwendung. Denn nur mit Kooperation und einem starken interdisziplinären Netz können wir die großen Transformationen des digitalen Zeitalters selbst gestalten.“

Prof. Thomas F. Hofman, Präsident der TUM, erklärte: „Um die Potentiale des Zeitalters von Maschinellem Lernen und der Künstlichen Intelligenz effektiv zu nutzen, erfordert es, die modernen Datenwissenschaften als Teamsport zu begreifen. Mit dem MDSI geben wir datenbasierten Technologieentwicklungen ein völlig neues Momentum und integrieren diese in die konkrete Anwendung. Maschinelles Lernen und Künstliche Intelligenz lassen enorme Entwicklungspotentiale erwarten. Von Life Sciences und der Medizin, den Material- und Konstruktionswissenschaften, über die Quanten-, Astro- und Klimaforschung bis hin zur Dynamik von gesellschaftlichen, politischen und ökonomischen Systemen wird das MDSI helfen, datenkompetente Pioniere zu fördern, die die heutigen Grenzen des Machbaren verschieben.“

Forschung an den Grundlagen der Datenwissenschaft

Stephan Günnemann, Executive Director des MDSI und Professor für Data Analytics and Machine Learning an der TUM, sagte: „Am MDSI wollen wir zum einen die Grundlagen der modernen Datenwissenschaften erforschen. Dabei geht es um die Bereiche der Mathematik und Informatik, die sich mit maschinellem Lernen befassen. Zum anderen wollen wir unsere Erkenntnisse aber auch fachspezifisch anwenden. Beispielsweise bei der Entwicklung neuer Materialien oder in der personalisierten Medizin.“

Ein weiteres Ziel des Instituts ist es, die Forschungsergebnisse an die Wirtschaft und Gesellschaft zu tragen. Um so einen Transfer von KI gestützten Lösungen zu Industriepartnern und datenbezogenen Start-ups zu erreichen. Gleichzeitig unterstützt das MDSI Forschende dabei, den wachsenden Bedarf an datenbezogenen Aufgaben in ihrer Forschung zu erfüllen. Und es dient als Netzwerk für KI-Experten, um sich interdisziplinär auszutauschen.

Konvergenz von Kompetenzen unter dem Dach des MDSI

Ein rein quantitatives Wachstum durch immer weitere neue, aber voneinander entkoppelte Aktivitäten im Bereich der Datenwissenschaft und Programme schafft nicht genügend Wirkung, um in der globalen Champions League mitzuspielen. „Deshalb bündeln wir alle strategischen datengestützten Aktivitäten unter dem organisatorischen Dach von MDSI. Dadurch wollen wir TUM-übergreifende Redundanzen minimieren und die Synergiebildung zwischen den Fachgebieten vorantreiben“, sagt Präsident Prof. Thomas F. Hofmann.

Initiativen und Einrichtungen des MDSI

Dem MDSI sind folgende Initiativen beziehungsweise Einrichtungen zugeordnet:

TUM Georg Nemetschek Institut: Das Institut wurde unter dem Dach des MDSI mit Unterstützung einer 50-Millionen-Euro-Spende der Nemetschek Innovation Foundation im Jahr 2020 gegründet. Hier werden Forschungsarbeiten zu KI- und Machine Learning-Anwendungen entlang des gesamten Lebenszyklus von Bauwerken gebündelt – von der Planung über den Bau bis hin zum Bau ihr nachhaltiges Management.

AI Future Lab AI for Earth Observation (AI4EO): Das Institut wird vom Bundesforschungsministerium gefördert und von Xiaoxiang Zhu, einem der fünf MDSI-Direktoren, geleitet. Das AI4EO bündelt die Stärken der TUM in Geodäsie & Erdbeobachtung, Satellitentechnik, Mathematik sowie KI und Ethik. Ziel ist es, verlässliche Modelle der globalen Urbanisierung, der Nahrungsmittelversorgung und des Managements von Naturkatastrophen zu entwickeln.

Center for Digital Medicine and Health: Der Forschungsneubau wird vom Bund und Land gefördert, um die Kernkompetenzen der Informatik auf den Medizincampus des Klinikums rechts der Isar zu bringen. Unter der Leitung des MDSI-Direktors Daniel Rückert liegt der Schwerpunkt auf der Entwicklung datengetriebener Ansätze und KI-Methoden in der Medizin. Dies reicht von der Früherkennung und Diagnose von Krankheiten, über die Identifizierung von Biomarkern für individualisierte und personalisierte Behandlungen bis hin zu Ethik, Sicherheit und Datenschutz bei der Verwendung von Patientendaten.

MCML und Konrad Zuse School of Excellence in Reliable AI

Munich Center for Machine Learning (MCML): Das Zentrum unter gemeinsamer Leitung von TUM und LMU wird durch das BMBF und die HighTech Agenda Bayern als eines der Nationalen KI-Kompetenzzentren gefördert. Der TUM-Zweig des MCML ist in die MDSI-Infrastruktur integriert und wird unter Synergiebildung von Daniel Cremers, einem der MDSI-Direktoren, geführt. Er leitet auch den TUM-Anteil der gemeinsam mit dem Helmholtz München geführten ELLIS Unit Munich innerhalb der European Laboratory for Learning and Intelligent Systems (ELLIS).

Konrad Zuse School of Excellence in Reliable AI: Das Institut wird seit 2022 gemeinsam koordiniert von TUM und LMU und von DAAD gefördert. Das MDSI beherbergt die Geschäftsstelle der Konrad Zuse School und wird vom MDSI-Executive-Director Stephan Günnemann geleitet. MSc- und PhD-Kandidaten werden in der Entwicklung zuverlässiger KI-Technologien geschult – einschließlich wissenschaftlicher Kenntnisse, Geschäftsexpertise und industrieller Erfahrung. Sie führen Spitzenforschung durch, um KI für den Einsatz in Bereichen von öffentlichem Interesse bereit zu machen. Und zwar mit all ihren Auswirkungen auf Zuverlässigkeit, Sicherheit und Schutz der Privatsphäre.

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