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KI-basier­te Mate­ri­al­ent­wick­lung

Am MCL wird bestehendes Materialwissen mit künstlicher Intelligenz verbunden, um die Materialentwicklung deutlich zu beschleunigen.

Bei vielen moder­nen Mate­ria­li­en sind sowohl die Zusam­men­set­zung als auch der Her­stel­lungs­pro­zess komplex. Gleich­zei­tig ist die Mate­ri­al­her­stel­lung und ‑cha­rak­te­ri­sie­rung oft mit erheb­li­chem Res­sour­cen­ein­satz ver­bun­den. Ange­sichts dessen ist der Einsatz von Metho­den der Künst­li­chen Intel­li­genz (KI) in diesem Bereich viel­ver­spre­chend – er stößt aber auch an seine Grenzen, weil die Anzahl der ver­füg­ba­ren Daten­punk­te zum Trai­nie­ren der KI-Modelle sehr gering ist.

Einen Ausweg aus diesem Dilemma bildet die Soft­ware-Platt­form ALPmat (Active Lear­ning Plat­form for Mate­ri­als Deve­lo­p­ment), die im Rahmen des stra­te­gi­schen Pro­jek­tes MCacceL am Mate­ri­als Center Leoben (MCL) auf­ge­baut wird. Dabei wird einer­seits der Bedarf an Trai­nings­da­ten mini­miert, indem der Algo­rith­mus gezielt neue Daten­punk­te vor­schlägt. Ande­rer­seits wird bestehen­des Wissen in Form von Daten mit phy­si­ka­li­schen Zusam­men­hän­gen kom­bi­niert und daraus ein Modell erstellt, das die bestehen­den Daten beschreibt und die Eigen­schaf­ten neuer Daten vor­her­sagt, aus denen wie­der­um Vor­schlä­ge für neue Zusam­men­set­zun­gen oder Pro­zess­pa­ra­me­ter gemacht werden können.

Anhand dieser Vor­schlä­ge werden neue Mate­ria­li­en her­ge­stellt und cha­rak­te­ri­siert, wodurch sich die Anzahl der Daten­punk­te erwei­tert. Somit lernt das Modell von den neuen Daten und der Ent­wick­lungs­pro­zess kann deut­lich ver­kürzt werden, was zu einer deut­li­chen Reduk­ti­on der Ent­wick­lungs­zeit und der Kosten führt.

För­der­ge­ber

MCL als Träger des Kom­pe­tenz­zen­trums IC-MPPE wird vom BMK und BMDW sowie von den Bun­des­län­dern Stei­er­mark, Ober­ös­ter­reich und Tirol – im Rahmen von COMET (Com­pe­tence Centers for Excel­lent Tech­no­lo­gies) – geför­dert. Die COMET-För­de­rung wird von der FFG abge­wi­ckelt.

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