Rechenpower für KI: Die HSBI bietet Forschern und Studenten mit »yourAI« eine leistungsfähige IT Infrastruktur

#Rechenpower für KI: Die #HSBI bietet Forschern und Studenten mit »yourAI« eine leistungsfähige IT Infrastruktur

• KI spielt auch in Forschung und Lehre eine immer größere Rolle. Die HSBI hat reagiert und mit dem vom BMBF geförderten Projekt »yourAI« eine KI Infrastruktur aufgebaut, die durchaus etwas Besonderes ist für eine Hochschule für Angewandte Wissenschaften. Die Plattform hat die Kapazität, große Datenmengen zu verarbeiten und KIs zu trainieren. Sie bietet Studenten und Forschern aller Fachbereiche an der HSBI einen unkomplizierten Zugang zu Rechenpower.

Bielefeld, 10. März 2025

Der Weg führt nach unten. Vom Trubel auf der Magistrale durchs stille Treppenhaus, ein paar Meter über ein verlassenes Parkdeck hin zu einer dicken Stahltür. Das Türschild wirkt betont unauffällig: »Datenverarbeitungszentrale. Technik«. Hinter der Tür verbirgt sich eine weitere, dicke Stahltür. Und dahinter: geschäftiges Summen, Rauschen, Leuchten und eine Vielzahl bunter Kabel, die wohlgeordnet in gestapelten Metallgehäusen stecken. Ein Serverraum der Hochschule Bielefeld. Mittendrin: »yourAI«, die neue interdisziplinäre KI Plattform der #Hochschule #Bielefeld (HSBI).

Beste Bedingungen für den wissenschaftlichen Nachwuchs

Künstliche Intelligenz (KI, AI (Artificial Intelligence)) und #Digitale #Transformation haben längst Einzug gehalten in viele Bereiche des privaten, wirtschaftlichen oder wissenschaftlichen Lebens. Mit der Einrichtung neuer Studiengänge und der Integration entsprechender Module in bestehende Studiengänge trägt die HSBI dieser Entwicklung Rechnung. Und mit dem vom Bundesministerium für Bildung und Forschung (BMBF) geförderten Projekt »yourAI« hat sie nun für eine unterstützende Infrastruktur mit großer Speicher und Rechenkapazität gesorgt, die auch für weiterführende Forschungsfragen zur Verfügung steht und insbesondere dem wissenschaftlichen Nachwuchs beste Bedingungen bietet.

»Durch das notwendige Training haben KI Anwendungen einen enormen Bedarf an Speicher und Rechenleistung«, sagt Prof. Dr. Wolfram Schenck, Professor für Ingenieurinformatik am Fachbereich Ingenieurwissenschaften und Mathematik (»IuM«) und Sprecher des Projektleitungsteams. Eine Leistung, die üblicherweise an Hochschulen für Angewandte Wissenschaften (HAW) nicht zur Verfügung steht. »Vor KI brauchte man solch große Kapazitäten in der Regel nur für die Grundlagenforschung, die an den HAWs aber nur höchst selten betrieben wurde«, erläutert Schenck. Die HAWs haben inzwischen aber nicht nur ganz generell in punkto Forschung aufgeholt, auch KI Themen spielen eine immer größere Rolle in anwendungsrelevanten Forschungsfragen. Die HSBI hat den Handlungsbedarf erkannt und in die entsprechende Infrastruktur investiert.

Vielfältige Anwendungen: Bilderkennung, Sprachverarbeitung, Datenanalyse, Prozessautomatisierung

Wer »#yourAI« nutzen will, findet die Plattform nicht ganz so versteckt wie den Serverraum. Wolfram Schenck klappt sein Laptop auf, und es erscheint eine kurze Eingabemaske: »Man bekommt spezielle Anmeldedaten und kann sich einfach einloggen.« Wer diese Hürde genommen hat, erhält Zugriff auf vielfältige Hardwarekomponenten und Software Anwendungen für den Einsatz von KI etwa in der Bilderkennung, der Sprachverarbeitung, der Datenanalyse oder der Prozessautomatisierung. Und zwar disziplinübergreifend: »Das Angebot richtet sich hochschulweit an Studenten und Forscher aller Fachbereiche«, betont Schenck. Deshalb waren auch alle Fachbereiche schon in der Entwicklungsphase des Projekts eingebunden, das federführend von fünf Professoren der Fachbereiche »IuM« und #Wirtschaft geleitet wird: Prof. Dr. Stefan Berlik, Prof. Dr. Frederik Bäumer, Prof. Dr. Hans Brandt Pook, Prof. Dr. Thorsten Jungeblut und eben Prof. Dr. Wolfram Schenck.

Die Entscheidung ist für eine #Cluster Lösung gefallen, also den Zusammenschluss mehrerer Rechner. »Die Rechenleistung addiert sich, und wir haben mehr Slots für Speicher zur Verfügung«, erklärt Stefan Berlik, Professor für Big Data Analytics im Fachbereich »IuM« am Standort Gütersloh. Zudem sorgt ein Cluster für mehr Sicherheit, in der Verarbeitung und Speicherung der Daten. Berlik: »Fällt ein Rechner aus, übernimmt ein anderer.« Gerechnet werden kann aber nicht nur auf den zentralen Servern. Thorsten Jungeblut, im Fachbereich »IuM« Professor für Industrial Internet of Things am Standort #Gütersloh, legt 3 handtellergroße Bauteile auf den Tisch: »Solche Cognitive Edge Komponenten wie hocheffiziente Low Power Mikrocontroller, Einplatinencomputer mit KI Beschleunigern oder eingebettete Grafikkarten verarbeiten die Daten direkt dort, wo sie erhoben werden.« Das schafft nicht nur Datensicherheit und Privatsphäre, etwa bei smarten Anwendungen in der häuslichen Pflege, sondern ist auch wichtig im industriellen Kontext, erklärt Jungeblut: »Harte Echtzeitbedingungen wie etwa in der Qualitätskontrolle von Oberflächen, die mit hoher Geschwindigkeit durch eine Maschine laufen, brauchen eine sensornahe Datenverarbeitung: Sobald ein Fehler vom Sensor erfasst wird, muss die Maschine sofort entsprechend reagieren.«

Autark, niedrigschwellig, modern, aber das »yourAI« Cluster ist kein Supercomputer

Auch wenn der ganzheitliche Ansatz aus zentraler Datenverarbeitung und Edge Computing eine Vielzahl von praxisrelevanten KI Anwendungen abdeckt und die Bearbeitung einer wesentlich größeren Anzahl an Forschungsfragen erlaubt – die absolute Größe von »yourAI« schätzen die Projektleiter realistisch ein: »Wir erreichen damit nicht die Leistung eines universitären Rechenzentrums oder gar die der kommerziellen AI Cluster großer Internet Konzerne«, gibt Frederik Bäumer, Professor für Wirtschaftsinformatik im Fachbereich Wirtschaft, unumwunden zu. Aber das war auch nie der Anspruch. »Für viele Anwendungen braucht es nicht die höchste Leistung«, sagt Bäumer. »Uns ist die Ressourceneffizienz des Gesamtsystems wichtiger.« Und vor allem die Verfügbarkeit für Studenten und Doktoranden der HSBI. »Mit ›yourAI‹ erreichen wir eine gewisse Autarkie und können unserem wissenschaftlichen Nachwuchs einen niedrigschwelligen und kostenfreien Zugang zu einer modernen KI Infrastruktur ermöglichen«, sagt Prof. Dr. Hans Brandt Pook, Professor für Wirtschaftsinformatik im Fachbereich Wirtschaft. Zudem bleiben nicht nur die Daten im Haus, es wird auch die In House Expertise für den Aufbau und Betrieb solcher Cluster gepflegt.

Letztere wird verkörpert von Dr. Matthias Fricke, wissenschaftlicher Mitarbeiter im Fachbereich »IuM«. Er war zusammen mit seinem Kollegen David Pelkmann mit der Umsetzung der Konzeption von »yourAI« betraut, sprich mit dem Einbau und der Installation von Hardware und Software. Fricke öffnet ein Server Rack, einen Rechnerschrank im Serverraum, und weist durch die Verkabelung: »Aktuell belegt ›yourAI‹ hier 2 Racks.« Eine Herausforderung war die Abstimmung und Konfiguration des komplexen #Software Stacks – und vor allem: die Anbindung an das Hochschul IT System. Schließlich soll der Zugang unkompliziert über das Hochschulnetz funktionieren. »Hier half nur, die nötige Zeit für die Klärung und Umsetzung zu investieren«, so Fricke. »Hierbei wurde unser Team von der IT Abteilung der HSBI dankenswerterweise tatkräftig unterstützt«, so Prof. Schenck, »sodass die Integration des »yourAI« Clusters in die Hochschul IT Infrastruktur gut gelang.«

Der Aufwand hat sich schon jetzt gelohnt: Bereits in den Testphasen war »yourAI« äußerst gefragt. Schenck sieht das Engagement der HSBI bestätigt. Abgeschlossen ist das Projekt für ihn mit dem Ende der Laufzeit aber nicht. »Die Entwicklung geht ja weiter, also muss sich auch ›yourAI‹ weiterentwickeln. Heißt perspektivisch: am Bedarf der User weiterentwickelt und entsprechend personell betreut werden.«

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