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Studierende in den Seminarräumen des O-Gebäudes, Foto: Universität Paderborn, Fotografin: Judith Kraft

| Simon Ratmann, Stabsstelle Presse und Kommunikation

Sprachassistenten „Made in Germany“

Wissenschaftler entwickeln datenschutzkonforme KI-Plattform für Unternehmen

Ob Alexa, Siri oder der Google Assistant: Mehr und mehr Bürger nutzen privat einen Sprachassistenten und auch in der Industrie wird die Interaktion mit Technik über Sprache immer wichtiger. Doch die überwiegend aus den USA und Asien stammenden Assistenten haben einige Schwachstellen. Hier setzt das Forschungsprojekt „SPEAKER“ an, bei dem Wissenschaftler des Instituts für Informatik der Uni Paderborn beteiligt sind. Ziel ist es, eine deutsche Sprachassistenzplattform zu entwickeln, die Unternehmen datenschutzkonform, sicher und ihren Bedürfnissen entsprechend nutzen können. Das von den Fraunhofer-Instituten für Integrierte Schaltungen IIS und für Intelligente Analyse- und Informationssysteme IAIS geleitete dreijährige Projekt startete Anfang April und wird vom Bundesministerium für Wirtschaft und Energie (BMWi, FKZ: 01MK20011A) mit rund 17,6 Millionen Euro gefördert. Beteiligt sind zahlreiche Großunternehmen, Mittelständler, Start-ups und Forschungseinrichtungen aus ganz Deutschland.

Technologie und Datenschutz in Einklang bringen

„Ein Großteil der bisherigen auf Basis von künstlicher Intelligenz arbeitenden Sprachassistenzlösungen wird von US-amerikanischen und asiatischen Unternehmen entwickelt. Doch diese Assistenten sind in den Bereichen Datensicherheit und Datensouveränität kritisch zu sehen: Sie erfüllen nicht immer die europäischen Datenschutzstandards und es ist unklar, wie und wo die Daten, die sie sammeln, gespeichert werden. Ihr Einsatz in Unternehmen ist daher problematisch“, erläutert Prof. Dr. Axel-Cyrille Ngonga Ngomo. Der Informatiker leitet das am Projekt beteiligte Paderborner Forscherteam. Bei „SPEAKER“ entsteht daher eine deutsche Sprachassistenzplattform, die der Datenschutz-Grundverordnung der EU entspricht. Sie soll es Firmen ermöglichen, personenbezogene und unternehmensinterne Daten besser zu schützen und sicher auszutauschen.

Eine maßgeschneiderte Sprachassistenzplattform für die deutsche Industrie

Die Sprachassistenzplattform „Made in Germany“ wird mit offenen Schnittstellen zu Datenbanken ausgestattet, mehrsprachig programmiert und soll modular erweiterbar sein. So kann sie leicht an die jeweiligen Bedürfnisse eines Unternehmens angepasst werden. Dazu Axel Ngonga: „Im Projekt entwickeln wir eine Sprachassistenzplattform, die mit ihrer technischen Infrastruktur und ihren Diensten schnell, effizient und kostengünstig die individuellen Ansprüche eines Unternehmens erfüllt – beispielsweise was Arbeitsabläufe und Fachbegriffe angeht.“

Neue Möglichkeiten der Mensch-Maschine-Interaktion

Mit Hilfe der deutschen Sprachassistenzplattform könnten verschiedene Branchen künftig ihre Verwaltungs-, Prüf- und Serviceprozesse effektiver gestalten – und das entsprechend geltender deutscher und europäischer Datenschutzstandards. Denkbar wäre beispielweise ein Einsatz des Assistenten in der Automobilindustrie. Dort könnte er bei der digitalen Inspektion und Qualitätssicherung von Maschinen und Fahrzeugen helfen. Im Gesundheitssektor wiederum ließe sich der Sprachassistent zur Unterstützung von Ärzten und Pflegefachkräften einsetzen – etwa in den Bereichen Gerätebedienung, Diagnostik und Dokumentation. Auch für die Wissenschaft hätte der digitale Helfer Vorteile: „Der Sprachassistent könnte uns künftig ermöglichen, zeitsparender neue Forschungsfragen anzugehen und aus vorhandenen Forschungsergebnissen zu lernen“, erklärt Axel Ngonga.

Datenverfügbarkeit auch im Offline-Modus

Sein Paderborner Informatikerteam erforscht im Projekt „SPEAKER“ die Datenverfügbarkeit der künftigen deutschen Sprachassistenzplattform. Ngonga: „Wir konzentrieren uns auf den Fall, wenn der Assistent nicht mit dem Internet verbunden ist. Der Assistent soll in der Lage sein, Nutzern auch im Offline-Modus die Daten und Informationen, die sie benötigen, zur Verfügung zu stellen.“ Dafür wird er unter anderem mit Informationen aus sogenannten Wissensgraphen gefüttert. Ein Wissensgraph ist ein Datensatz, in dem Informationen strukturiert aufgearbeitet sind. Aus ihnen lässt sich dann automatisch Wissen gewinnen. Amazon etwa nutzt Wissensgraphen zum Beantworten von Fragen an Alexa.

Sprachassistent vernetzt verschiedene Technologien miteinander

Ebenfalls interessant für Ngonga und seine Kollegen ist das Thema Datenintelligenz der künftigen Sprachassistenzplattform: „Bisherige Sprachassistenten basieren schon auf sehr leistungsfähigen Question-Answering-Systemen und ausgeklügelten Algorithmen. Beim Beantworten von komplexen Fragen stoßen sie aber an ihre Grenzen. Unsere Sprachassistenzplattform soll hier wesentlich mehr leisten.“ Im SPEAKER-Projekt werden daher führende Technologien aus Bereichen wie Spracherkennung, Audiovorverarbeitung und Sprachsynthese mittels künstlicher Intelligenz, insbesondere dem sogenannten maschinellen Lernen, kombiniert.

Während der dreijährigen Laufzeit von „SPEAKER“ werden erste Pilotanwendungen individueller Sprachassistenten basierend auf der Sprachassistenzplattform von den am Projekt beteiligten Unternehmen in der Praxis getestet. So könnte verschiedenen Branchen schon bald ein neuer, sicherer und flexibel einsetzbarer Helfer zur Verfügung stehen – Made in Germany.

Weitere Informationen zum Projekt: www.speaker.fraunhofer.de

Weitere Informationen zur Forschung der DICE Research Group von Axel Ngonga: https://dice-research.org und twitter.com/DiceResearch

Kontakt

Axel-Cyrille Ngonga Ngomo

Prof. Dr. Axel-Cyrille Ngonga Ngomo

Data Science

Zur Person

Die Universität der Informationsgesellschaft