Verbundprojekt: Ressourceneffiziente KI für eingebettete Systeme in Landmaschinen (resKIL) - Teilprojekt C

Abstract

Die Anwendung von Methoden der Künstlichen Intelligenz in der Landwirtschaft hat aufgrund der komplexen und dynamischen Feldumgebung großes Potenzial, ist aber auch herausfordernd, weil auf den Maschinen vielfach keine ausreichende Rechenleistung bereitsteht und eine breitbandige Cloudanbindung im ländlichen Raum nicht immer gegeben ist. Das resKIL-Projekt widmete sich der Entwicklung, Implementierung und Evaluation ressourceneffizienter, skalierbarer KI-Verfahren in der landwirtschaftlichen Praxis. Das Teilprojekt von Zauberzeug konzentrierte sich dabei auf die Etablierung neuartiger Annotationsverfahren mit deutlich reduziertem Bedarf an menschlichem Input durch Nutzung von Ansätzen des Transfer Learning und Active Learning in einer iterativen „Learning Loop“. Die im Projekt entwickelte KI-Architektur basiert auf dem Einsatz leistungsfähiger Edge Computer auf der landwirtschaftlichen Maschine, die das Berechnen von Inferenzen in Echtzeit ermöglichen, und der Umsetzung eines einfachen Deployments der KI-Modelle über die Learning Loop. Sowohl die KIModelle als auch Skalierbarkeit und Generalisierbarkeit der Methoden wurden mit verschiedenen Methoden und über mehrere Anbauperioden hinweg evaluiert. Die Ergebnisse der erfolgreichen Entwicklung können durch die Zauberzeug GmbH vor allem über die Lizensierung des stark verbesserten Annotationstools an Anwender aus der Landwirtschaft, aber auch aus verschiedenen anderen Branchen verwertet werden. Sie eröffnen zugleich den Weg für weitere Forschungsvorhaben u. a. im Bereich der autonomen Agrarrobotik.