Niezależne badania dla zastosowań w praktyce
Od SI po biotechnologię: pozauniwersyteckie badania w Niemczech wyznaczają trendy na całym świecie i są doskonale powiązane z gospodarką.
Toshihiko Fukushima i Thomas Buchner ze skupieniem przyglądają się nodze robota, którego wspólnie opracowali. Noga skacze po okręgu, a przy tym doskonale radzi sobie z nierównymi powierzchniami, takimi jak trawa, piasek czy kamienie. Nie ma tutaj nieporęcznego silnika elektrycznego, brak szarpnięć czy skomplikowanych czujników. Na próżno szukać w nodze tego, co dotychczas kojarzyło się z robotami. Noga działa energooszczędnie dzięki elektrohydraulicznym „sztucznym mięśniom”, a jej konstrukcja została zainspirowana budową ciała człowieka i zwierząt. Ta innowacja powstała w ramach współpracy badawczej pomiędzy Instytutem Maxa Plancka ds. Systemów Inteligentnych w Stuttgarcie i ETH Zürich.
Towarzystwo im. Maxa Plancka: 4500 projektów współpracy
Towarzystwo im. Maxa Plancka zostało założone w 1948 r. w Getyndze, a ten projekt jest przykładem intensywnej współpracymiędzynarodowej: obecnie Instytuty im. Maxa Plancka realizują ponad 4500 projektów we współpracy z około 5400 partnerami w ponad 100 krajach. Tym samym 84 Instytuty Maxa Plancka to jedne z najważniejszych pozauniwersyteckich ośrodków badań podstawowych w zakresie nauk przyrodniczych, biologicznych, humanistycznych i społecznych. Towarzystwo im. Maxa Plancka ma w swoich szeregach aż 31 laureatów Nagrody Nobla, co zdecydowanie plasuje je wśród światowej czołówki instytucji badawczych.
Fukushima i Buchner mają również ambitne cele w Stuttgarcie i Zurychu wraz z liderami zespołu Robertem Katzschmannem i Christophem Keplingerem. Wprawdzie na chwilę obecną noga robota jest jeszcze przymocowana do pręta i nie może się swobodnie poruszać, jednak badania trwają, a ich efektem ma być chodzący robot posiadający sztuczne mięśnie. Jeżeli ten cel zostanie osiągnięty, wtedy potencjał zastosowań w praktyce będzie ogromny: „Jeżeli połączymy technologię nogi robota z czteronożnym robotem lub humanoidalnym robotem z dwiema nogami, wówczas, gdy będzie zasilany z baterii, będziemy mogli wykorzystywać go również jako robota ratowniczego” – mówi Katzschmann.
Wspólnota Badawcza im. Helmholtza Współpraca z partnerami z przemysłu
Odpowiedzi na aktualnie nurtujące pytania poszukują również naukowcy z największej pozauniwersyteckiej organizacji badawczej w Niemczech, Wspólnoty Badawczej im. Helmholtza. Ponad 46 000 pracowników w 18 ośrodkach badawczych zajmuje się tematami związanymi z energią, ziemią i środowiskiem, zdrowiem, informacją, lotnictwem, materią oraz kosmosem i transportem. Transfer wiedzy i technologii jest jednym z filarów misji Wspólnoty.
Pozytywnym przykładem wymiany wiedzy jest Karlsruher Institut für Technologie (KIT), uniwersytet badawczy będący częścią Wspólnoty. KIT, który w tym roku obchodzi 200-lecie istnienia, współpracuje z firmą informatyczną IBM i prowadzi badania na trzech obszarach: innowacje cyfrowe dla usług i platform, sztuczna inteligencja (SI) oraz współpraca człowiek-maszyna. Jednym z założeń badawczych zespołu jest odpowiedź na pytanie w jakim stopniu zautomatyzowane rozwiązania będą mogły w przyszłości przejąć realizację rutynowych zadań. Dr Carsten Holtmann, odpowiedzialny za innowacje w zakresie SI i współpracę z KIT w firmie IBM, podkreśla: „Innowacje wynikające ze współpracy to obecnie konieczność, ponieważ tylko dzięki nim można wzmocnić pozycję danej lokalizacji, wnieść konkretny wkład w kluczowe technologie, takie jak rozwój SI i w ten sposób promować badania ukierunkowane na praktyczne zastosowania”.
Towarzystwo im. Fraunhofera: koncentracja na transferze wiedzy i technologii
Również jeden z projektów Towarzystwa im. Fraunhofera jest poświęcony kwestiom związanym z zastosowaniami sztucznej inteligencji. Tym razem jednak w służbie zdrowia. Organizacja założona w 1949 roku prowadzi obecnie w Niemczech 76 instytutów i ośrodków badawczych i zatrudnia prawie 32 000 pracowników. Towarzystwo im. Fraunhofera jest organizacją międzynarodową, co przejawia się nie tylko w ośmiu zagranicznych oddziałach w Europie, Ameryce Północnej i Południowej oraz Azji, ale także w licznych projektach: celem projektu „5G-OR” prowadzonego przez niemiecko-francuski zespół jest stworzenie zaawansowanych technologicznie, hybrydowych sal operacyjnych, które wykorzystują sieci 5G i sztuczną inteligencję i w ten sposób zapewniają nowe możliwości. Aby osiągnąć ten cel inżynierowie, przedsiębiorcy, chirurdzy i anestezjolodzy z Mannheim, Berlina i Strasburga pracują wspólnie w jednym zespole.
„Technologia 5G umożliwia bezpieczną, elastyczną i niezawodną komunikację bezprzewodową oraz wymianę danych, jak na swego rodzaju wydajnej autostradzie danych”, wyjaśnia Johannes Horsch, kierownik projektu w dziale technologii medycznych w Instytucie im. Fraunhofera ds. Technologii Produkcji i Automatyzacji IPA. Horsch pozytywnie ocenia francusko-niemiecką współpracę, która jest nawiązywana w ramach tego projektu: „W ten sposób promujemy transgraniczną wymianę danych i przyczyniamy się do dalszego rozwoju praktyki chirurgicznej oraz poprawy bezpieczeństwa pacjentów w Europie”.
Kolejnym krokiem będzie umożliwienie wykorzystania tej technologii w praktyce klinicznej. Ten krok obejmuje nie tylko testy i dopuszczenie do obrotu, lecz także dostęp do rynku przez partnerów z obszaru przemysłu oraz start-upy.
Wspólnota im. Leibniza: Nowe terapie w leczeniu raka
Nowe leki na raka dzięki naturalnym substancjom i SI – taki jest cel naukowców z Instytutu Biochemii Roślin im. Leibniza (IPB) w Halle nad Soławą. IPB należy do Wspólnoty im. Leibniza zrzeszającej 96 niezależnych instytucji badawczych w całym kraju. Ich obszary badawcze obejmują nauki przyrodnicze, inżynieryjne i środowiskowe, ekonomiczne, przestrzenne i społeczne, a także nauki humanistyczne.
Instytucje Leibniza ściśle współpracują z uczelniami wyższymi, przemysłem i innymi partnerami w kraju i za granicą. Jednym z przykładów takiej współpracy jest projekt, który aktualnie IPB realizuje wraz z Uniwersytetem Marcina Lutra w Halle-Wittenbergu i prywatnym Uniwersytetem Dhofar w Omanie. W centrum badań znajdują się rośliny, grzyby i mikroby, które obecnie uważa się, że mają potencjał, aby umożliwić opracowanie nowych leków przeciwnowotworowych. Jednak badania nad ich działaniem są czasochłonne i kosztowne. Dlatego w tym przypadku z pomocą przychodzi SI: dzięki nowoczesnej analizie składników komórek i ocenie opartej na sztucznej inteligencji naukowcom udało się lepiej przewidzieć działanie naturalnych substancji zabijających komórki, a tym samym skrócić czas pracy nad nowymi lekami przeciwnowotworowymi. Można użyć tej metody również po to, aby zrozumieć działanie stosowanych chemioterapeutyków i poznać ich interakcję z innymi lekami.
