Zeitmaschine Supercomputer

Schnelligkeit und Innovationskraft entscheiden am Markt für Automobil-Software über Erfolg und Misserfolg. Besonders selbstfahrende Autos zählen zu den großen Zukunftsversprechen der Autoindustrie. Doch Software und Technik stellen Entwickler vor ungeahnte Herausforderungen. Continental erhöht das Tempo und hat 2020 seine technischen Kapazitäten mit einem Supercomputer aufgestockt. Das Ziel: die künstliche Intelligenz moderner Assistenzsysteme fit für das autonome Fahren zu machen. Dafür müssen Millionen von Szenarien wieder und wieder durchgerechnet werden, bis die Maschine gelernt hat, wie die Welt rund um das Fahrzeug funktioniert – und wie sich das Fahrzeug darin verhalten soll.

Der Superrechner von Continental hilft dabei. Er beruht auf DGX-Systemen des Chipherstellers Nvidia, der auf die Entwicklung von KI-Systemen ausgerichtet ist. Mehr als 50 dieser Systeme, von denen jedes eine sechsstellige Summe kostet, wurden zu einem Supercomputer verbunden, der zu den 500 leistungsstärksten Rechnern der Welt zählt. Der in einem Rechenzentrum in Frankfurt am Main stehende Supercomputer, der mit zertifiziertem Grünstrom betrieben wird, umfasst mehr als 400 Grafikprozessoren und schafft mehrere Billionen Rechenoperationen in der Sekunde.

„Der Supercomputer ist eine Investition in unsere Zukunft“, sagt Christian Schumacher, Leiter Program Management Systems bei Continental. Er ist sich sicher, dass „wir uns damit an die Spitze der Entwicklung setzen und dazu beitragen, dass autonomes Fahren in Reichweite mittelfristiger Geschäftspläne rückt“.

Die Rechenleistung des Supercomputers ist in der Automobilbranche einzigartig. Sie helfe „insbesondere bei innovativen Softwaredisziplinen wie Deep Learning und KI-getriebenen Simulationen“, sagt Schumacher. Mit Deep Learning ahmt der Supercomputer mittels künstlicher neuronaler Netze Lernprozesse des menschlichen Gehirns nach. In der Entwicklung von selbstfahrenden Fahrzeugen passiert das, indem Millionen von Bildern in die Software eingespielt werden. So sammelt sie Erfahrungen, um das Fahrzeug eines Tages sicher durch den Straßenverkehr bewegen zu können. Der Supercomputer beschleunigt diesen Prozess, der enorme Datenmengen und Tausende Stunden Videomaterial sowie Millionen von Bildern umfasst, von mehreren Wochen auf nur wenige Stunden.

„Mit der neu gewonnenen Rechenleistung können wir deutlich effektiver, schneller und kosteneffizienter die modernen Systeme für assistierte, automatisierte und autonome Fahrzeuge entwickeln“, sagt Schumacher. Und das geht so: Continental fährt aktuell mit seiner Flotte etwa 15.000 Kilometer pro Tag. Das erzeugt rund 100 Terabyte und entspricht etwa 50.000 Stunden an Videomaterial. Der Supercomputer wertet diese aus. Das Ergebnis: Auf Basis dieser Menge an Testfahrtdaten erschafft der Superrechner virtuelle Welten, in denen sich das System orientieren kann. Reale Testfahrten können nun imitiert werden. Diese virtuelle Simulation ermöglicht bis zu 8.000 Kilometer Testfahrten pro Stunde. „Wir benötigen dadurch weniger Fahrten auf der Straße, so beschleunigen wir unsere Programmierung samt dem Training der künstlichen neuronalen Netze erheblich“, sagt Schumacher.

Der Supercomputer fungiert dabei als doppelte Zeitmaschine, die nicht nur den Weg in die Zukunft ebnet, sondern diesen Prozess auch beschleunigt. Damit der Supercomputer auch in der sich rasend schnell entwickelnden Softwarewelt up to date bleibt, lassen sich Kapazität und Speicherplatz durch Cloud-Lösungen erweitern. Das sei wichtig, denn bei der Entwicklung von Assistenzsystemen und Technik zum autonomen Fahren werde mit sehr großen Datenmengen gearbeitet – „und unsere Erwartung ist, dass das noch zunehmen wird“, sagt Schumacher.

Auch der Bedarf an Rechenleistung werde steigen, wenn noch mehr Autos mit einer Fülle an Sensoren von Kameras bis hin zu Laserradaren auf die Straßen kommen. Diese verbesserten Rohdaten müssen schließlich von intelligenten KI-Systemen verarbeitet werden, um ein umfassendes Modell der Fahrzeugumgebung zu erstellen. „Fahrzeuge werden damit zu Assistenten und Concierges“, sagt Michels. Sie sollen zum Beispiel dafür sorgen, dass ein Fahrzeug einen Spurwechsel oder einen Kreisverkehr fließend wie ein Mensch meistert und bei Schnee, Eis, glatter Fahrbahn oder eingeschränkter Sicht sicher navigieren kann. Viel Arbeit, die der Supercomputer leisten kann.

Weiterlesen im Kapitel "Mehr als nur autonomes Fahren: künstliche Intelligenz in der Autoindustrie"

Kompletten Artikel zum Thema "Wie Software moderne Autos zu Hochleistungsrechnern entwickelt" lesen.

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