Die Nadel im Datenheuhaufen: KI soll Forschung schneller machen

Die Datenmengen, die Großforschungsanlagen generieren, sind enorm groß. Und sie werden immer größer. Prof. Hans-Georg Steinrück, Physiker am Forschungszentrum Jülich, spricht deswegen von einem „historischen Umbruchprozess“. Damit die enormen Datenmengen effektiver genutzt werden, arbeiten acht Forschungseinrichtungen daran, mithilfe Künstlicher Intelligenz die relevanten Ergebnisse in den Datensätzen schneller zu finden. Physics-LLM heißt das Verbundprojekt, an dem unter anderem Hans-Georg Steinrück und sein Team des Institute for a sustainable Hydrogen Economy (IHE) aus Jülich beteiligt sind.

Am IHE beispielsweise entstehen große Datenmengen, weil die Forschenden chemische Reaktionen bei der Wasserstoffspeicherung bis auf die atomare Ebene untersuchen. An Synchrotrons oder sogenannten Freie-Elektronen-Lasern werden während der Experimente bis zu mehrere Tausend Bilder pro Sekunde aufgenommen. Aber auch bei Langzeituntersuchungen im Labor am IHE können selbst bei nur einem Bild pro Sekunde über Wochen oder Monate hinweg enorme Datenmengen entstehen. Diese Daten liefern wertvolle Einblicke in chemische Reaktionen und Reaktionswege, aber auch in Alterungsprozesse, den Leistungsverlust oder die Regeneration von Katalysatoren. Die entscheidenden Informationen sind dabei oft wie die sprichwörtliche Nadel im Heuhaufen verborgen. Physics-LLM soll künftig helfen, diese Informationen gezielt zu finden, große Datenmengen effizient auszuwerten und Zusammenhänge zu erkennen. Darüber hinaus soll es die Forschenden bei der Vorbereitung und Programmierung ihrer Experimente unterstützen.

Im Interview mit „Welt der Physik“ erklärt Hans-Georg Steinrück, welche Möglichkeiten Physics-LLM eröffnet, warum Forschende KI nicht einfach das Kommando überlassen sollten und weshalb das eigene Ausprobieren auch in Zukunft unverzichtbar bleibt.

Das Bundesministerium für Forschung, Technologie und Raumfahrt fördert Physics-LLM: Anwendung von großen Sprachmodellen für Forschungsdatenmanagement in der Physik bis Oktober 2028 mit rund 2,9 Millionen Euro.

Neben dem Forschungszentrum Jülich sind das Helmholtz-Zentrum Hereon, die Universität Bonn, die Universität Erlangen-Nürnberg, das Leibniz-Institut für Astrophysik Potsdam, das Deutsche Elektronen-Synchrotron DESY, die Technische Universität Dortmund und die Technische Universität München Teil von Physics-LLM.

Zum Interview: „Ein historischer Umbruchprozess“ bei Welt der Physik

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