Verbund

GROWUPAI - KI, die wie das menschliche Gehirn heranwächst, für mehr Effizienz und Robustheit

Die Integration von Neurowissenschaften und Künstlicher Intelligenz (KI) bietet große Potentiale für Synergien und Innovationen. Die Prinzipien der Informationsverarbeitung des Gehirns und die biologischen Grundlagen kognitiver Prozesse, wie z. B. Lernen, Gedächtnis, Sprache oder Kreativität, können eine reichhaltige Inspirationsquelle für die Entwicklung innovativer und ressourceneffizienter KI-Systeme liefern. Gleichzeitig eröffnen die Methoden und Modelle der KI neue Möglichkeiten für die Erforschung der Funktionsprinzipien des Gehirns und das Verständnis kognitiver Fähigkeiten.

Ziel des interdisziplinären Verbundprojektes GROWUPAI ist es, die Leistungsfähigkeit visueller KI zu verbessern, indem es diese stärker auf den Entwicklungspfad des menschlichen Gehirns abstimmt. Hierzu nutzt das Projekt neurowissenschaftliche Daten über die visuelle Entwicklung des Menschen vom Säuglings- bis zum Erwachsenenalter. Mit diesen Daten sollen KI-Systeme so trainiert werden, dass sie effizienter lernen, genauer arbeiten und robuster gegenüber Störungen sind. Gleichzeitig will das Projekt neue Erkenntnisse über die visuelle Entwicklung des Menschen liefern, indem die entwickelten KI-Modelle mit menschlichen Gehirndaten verglichen werden.

Die Ergebnisse können sowohl einen Beitrag leisten für künftige Leistungsverbesserungen in der KI-Bildverarbeitung als auch unser Verständnis der Grundlagen für die hervorragende Sehleistung des Menschen erweitern.

Teilprojekte

Entwicklungsneurologie

Förderkennzeichen: 01GQ2503A
Gesamte Fördersumme: 501.375 EUR
Förderzeitraum: 2025 - 2028
Projektleitung: Prof. Dr. Radoslaw Martin Cichy
Adresse: Freie Universität Berlin, Fachbereich Erziehungswissenschaft und Psychologie, Allgemeine Psychologie
Habelschwerdter Allee 45
14195 Berlin

Entwicklungsneurologie

Das Gesamtziel des Verbundprojektes ist es, die Leistung der Künstlichen Intelligenz in der Bildverarbeitung zu verbessern und die Theorie, wie das menschliche Gehirn Bilder verarbeitet, weiterzuentwickeln. Dies soll dadurch erreicht werden, dass Systeme der künstlichen Intelligenz entwickelt werden, die sich in relevanter Hinsicht wie das menschliche Gehirn entwickeln.

KI-Modelle

Förderkennzeichen: 01GQ2503B
Gesamte Fördersumme: 557.808 EUR
Förderzeitraum: 2025 - 2028
Projektleitung: Prof. Dr. Gemma Roig
Adresse: Johann Wolfgang Goethe-Universität Frankfurt am Main, FB 12 Informatik und Mathematik, Institut für Informatik
Robert-Mayer-Str. 11-15
60325 Frankfurt am Main

KI-Modelle

Das Gesamtziel dieses Verbundprojekts ist es, die Leistung der KI-Bildverarbeitung zu verbessern und die neurowissenschaftliche Theorie der biologischen Wahrnehmung beim Menschen voranzutreiben, indem KI-Bildsysteme entwickelt werden, die wie Menschen sehen, weil sie einer menschlichen Entwicklungstrajektorie folgen. Das Hauptziel dieses Teilprojekts ist die Entwicklung einer leistungsfähigen, robusten und effizienten visuellen KI (d. h. visuelle tiefe neuronale Netze, DNNs), die sich an der Evolution des menschlichen visuellen Systems orientiert. Die Verbesserung der visuellen KI ist für ein breites Spektrum von KI-Anwendungen entscheidend: Fernerkundung, Wettervorhersage, medizinische Diagnostik, autonome Fahrzeuge und viele andere Anwendungen stützen sich auf die visuelle Erkennung als grundlegende Komponente, die die künstliche Intelligenz (KI) mit der realen Welt verbindet. Die Verbesserung der Leistung, Robustheit und Effizienz visueller Erkennungssysteme birgt daher ein erhebliches Potenzial für die Verbesserung der Fähigkeiten der KI in einer Vielzahl realer Kontexte. Der Bezug zum Förderziel liegt daher in den Möglichkeiten des Transfers neurowissenschaftlicher Erkenntnisse zur Optimierung der Informationsverarbeitung in KI-Systemen durch die Entwicklung neuer Architekturen und Trainingsmethoden. Das Hauptziel ist die Verbesserung der Leistungsfähigkeit, Generalisierbarkeit und Robustheit visueller KI-Systeme. Die Schlüsselhypothese ist, dass die Robustheit, Lern- und Dateneffizienz und der semantische Reichtum der visuellen Fähigkeiten des menschlichen Gehirns auf visuelle DNNs übertragen werden können, indem sie einem ähnlichen Repräsentationspfad folgen, d. h. wie menschliche Gehirne wachsen.