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KI-Kompetenzland Sachsen

Künslerische Darstellung eines Mikrochips auf einer Platine © iStock/KENGKAT

Mikroelektronik für KI: Sachsens starke Chip-Kompetenz

Künstliche Intelligenz braucht starke Hardware – und Sachsen liefert. Im »Silicon Saxony« fertigen Infineon, Globalfoundries, Bosch und weitere Halbleiterhersteller hochmoderne Schaltkreise, Sensoren und Komponenten, die essenziell für KI-Anwendungen sind.

Gleichzeitig entwickelt sich der Freistaat auch auf Software- und Anwendungsebene rasant weiter: Rund 200 Unternehmen (Stand 2024) beschäftigen sich bereits mit KI-Technologien – Tendenz steigend.

Besonders Dresden hat sich als Hotspot etabliert: Fast die Hälfte der sächsischen KI-Unternehmen haben hier ihren Sitz. Die Verbindung aus Chip-Kompetenz und KI-Innovationskraft macht Sachsen zu einem zentralen Standort für die Zukunft der Künstlichen Intelligenz.

KI-Forschung in Sachsen

Blick in ein Büro mit Menschen, die auf Bildschirme schauen
Das »Living Lab« des ScaDS.AI Dresden/Leipzig KI-Forschung für jedermann erlebbar – als Raum für Austausch, Entdeckung und Innovation.  © ScaDS.AI Dresden/Leipzig

Die KI-Forschung sächsischer Forschungseinrichtungen findet weltweit große Beachtung. Im Freistaat forschen 161 Universitäten, Hochschulen und außeruniversitäre Institutionen an Projekten zur Künstlichen Intelligenz.

Nationales KI-Kompetenzzentrum in Sachsen

Das »Center for Scalable Data Analytics and Artificial Intelligence« (ScaDS.AI) ist ein gemeinsames Forschungszentrum der Technischen Universität Dresden und der Universität Leipzig.

Hier forschen exzellente Informatiker, Mathematiker, KI-Experten und weitere Spezialisten fachübergreifend an der Analyse großer Datenmengen (»Big Data«), dem Wissensmanagement und fortgeschrittenen KI-Technologien.

Als eines von fünf nationalen KI-Kompetenzzentren widmet sich das ScaDS.AI den großen Chancen und Herausforderungen von KI. Zu den Forschungsschwerpunkten gehören:

  1. Effiziente Lernalgorithmen
  2. Das Verständnis natürlicher Sprache durch KI-Systeme
  3. Neuro-Computing
  4. Bilderkennung
  5. Big Data
  6. Der praktische Einsatz von KI in den Ingenieur-, Natur- und Lebenswissenschaften
  7. Vertrauenswürdige KI-Systeme

Forschung in nationalen KI-Leitprojekten

Am Dresdner Standort des Fraunhofer-Institut für Intelligente Analyse- und Informationssysteme IAIS arbeitet in den Universellen Werken Dresden ein Expertenteam maßgeblich an nationalen und internationalen KI-Leitprojekten.

Dazu gehören die Entwicklung von Wissensgraphen – gewissermaßen das »assoziierende Gedächtnis« einer KI – und vor allem der Aufbau von »Großen Sprachmodellen« für Europa als Alternative zu den dominierenden Lösungen aus den USA.

Im Verbund-Forschungsprojekt »OpenGPT-X« ist dabei das quelloffene Sprachmodell »Teuken-7B«  für den kommerziellen wie auch wissenschaftlichen Gebrauch entstanden: Trainiert mit sieben Milliarden Parametern in den 24 Amtssprachen der EU, beherrscht dieses Modell unter anderem Deutsch als »Muttersprache«.

Mit Teuken-7B steht der europäischen KI-Community ein vielseitiges Werkzeug zur Verfügung, das die Entwicklung von Anwendungen in verschiedenen Sprachen fördert und gleichzeitig höchste Datenschutzstandards einhält.

KI-Forschungslandschaft in Sachsen

Blick in den grün ud rot beleuchteten Gang eines Rechenzentrums
Am Helmholtz-Zentrum Dresden-Rossendorf gewinnt Künstliche Intelligenz an Bedeutung – als Forschungsschwerpunkt und Standort für IT-Querschnittsprojekte der Helmholtz-Gemeinschaft.  © HZDR

Das Fraunhofer-Institut für Photonische Mikrosysteme (IPMS) und das Center for Advanced CMOS & Heterointegration Saxony (Ceasax)  in Dresden entwickeln neuromorphe Schaltkreise und KI-Beschleuniger, die auf der Seite der Hardware den breiten und schnellen Einsatz von KI unterstützen.

An der TU Dresden beschäftigen sich mehrere Professuren und Institute mit Künstlicher Intelligenz und nahe verwandten Technologien – inklusive ingenieurtechnischer Lösungen. Dazu gehören:

Sie alle arbeiten an Gehirn-inspirierter Computertechnik und -software, die einen Quantensprung in der KI-Technologie auslösen können.

Das Center for Explainable and Efficient AI Technologies beschäftigt sich mit den zentralen Herausforderungen des KI-Zeitalters: Wie können wir sicherstellen, dass Künstliche Intelligenz richtige und nachvollziehbare Entscheidungen trifft?

Das gemeinsame Zentrum der Technischen Universität Dresden und der Fraunhofer-Gesellschaft untersucht, wie sich KI-Entscheidungen auch nachträglich und reproduzierbar erklären lassen, welche Architekturen für transparente KI in Frage kommen und wie sich solche Systeme besonders effizient trainieren und betreiben lassen.

Der Dresdner Institutsteil »Entwicklung Adaptiver Systeme (EAS)« im Fraunhofer-Institut für Integrierte Schaltungen (IIS) arbeitet unter anderem an KI-Lösungen für fortgeschrittenes Chip-Design und für die vollautomatisierte Fertigung.

Außerdem unterstützt es Partner aus der Wirtschaft dabei, Künstliche Intelligenz einzusetzen, bereits praxiserprobte Anwendungen für Unternehmen zu identifizieren und sie für die jeweils eigenen Betriebsprozesse anzupassen.

Das HZDR und das daran angegliederte Center for Advanced Systems Understanding (Casus) in Görlitz haben über Jahre hinweg erhebliche Expertise in Supercomputer-Programmierung, der Analyse großer Datenmengen und zunehmend auch in KI-Algorithmen aufgebaut. Mit dem »Elbjuwel« installiert Helmholtz in Sachsen einen der weltweit leistungsfähigsten KI-Supercomputer.

An der TU Chemnitz beschäftigen sich unter anderem ein AI Lab und die Professur Künstliche Intelligenz mit KI-Forschung und -Technologien. Dazu gehören Neuroinformatik, Maschinelles Lernen und neurokognitive Agenten. Die Forscher verfolgen einen vom Gehirn inspirierten Ansatz, um neue Wege der künstlichen Intelligenz zu erkunden.

Das Barkhausen-Institut Dresden widmet sich unter anderem Lösungen dafür, wie sich durch KI-Einsatz die Zulassungsprozesse für neuartige Medizintechnik beschleunigen lassen und wie Künstliche Intelligenz den vernetzten Straßenverkehr der Zukunft und andere komplexe Aufgaben organisieren kann.

Angedockt an das Zentrum für Systembiologie Dresden (CSBD) setzt der Forschungsverbund BioAI KI ein, um die Entwicklung und Funktionsfähigkeit von Organismen in allen Stadien und Größenklassen in all ihrer Komplexität zu verstehen – von der Zelle bis zum kompletten Lebewesen.

Der Weg in die Praxis: Transferstellen und Netzwerke

Eine stehende Person erklärt weiteren sitzenden und stehenden Personen etwas in einem Büroraum, im Hintergrund große Displays.
Bei den »Thingkathons« des Smart Systems Hub arbeiten Start-ups, Industrie und Forschung gemeinsam unter anderem an KI-Prototypen.  © Smart Systems Hub

Mit zahlreichen Institutionen, Programmen und Projekten wächst in Sachsen eine leistungsfähige Infrastruktur, um neue KI-Technologien und -Forschungsergebnisse in die Wirtschaft zu bringen, den Mittelstand beim niederschwelligen Einsatz von KI zu unterstützen und verschiedene Akteure für konkrete Vorhaben zu vernetzen.

Dazu gehören:

  • Die Digitalagentur Sachsen mit der Kompetenzstelle KI, die Netzwerke in der sächsischen KI-Landschaft knüpfen und Austauschformate organisieren.
  • Im KI-Hub Sachsen-Thüringen haben sich die Mittelstand-Digital-Zentren Chemnitz und Ilmenau zusammengetan. Dieser Hub übersetzt Forschungsergebnisse in konkrete Anwendungsfälle für kleine und mittelständische Unternehmen.
  • Der Smart Systems Hub organisiert »Thingkathons« und virtuelle Produktfabriken, mit denen sich besonders rasch prototypische Lösungsansätze finden lassen, die den breiten Einsatz innovativer Technologien wie beispielsweise Künstliche Intelligenz in Unternehmen und Behörden vorbereiten.
  • Das Zukunftszentrum Sachsen berät und begleitet Sachsens regionale Wirtschaft beim Einsatz von KI.
  • Insgesamt gibt es in Sachsen 18 Netzwerke, die sich mit KI beschäftigen. Dazu gehören vier Kompetenzstellen und drei »Acceleration Hubs«.
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