Der Konstrukteur 06/2024

SOFTWARE & PROTOTYPING

SOFTWARE & PROTOTYPING KI FÜRS ENGINEERING PRODUKTE UND ANWENDUNGEN Maschinelles Lernen (ML) ist ein Teilbereich der Künstlichen Intelligenz. Der auf Designoptimierung und Versuchsplanung spezialisierte KI-Ansatz lernt durch Training an Versuchs-, Simulations- und weiteren Engineering- Daten. Dadurch bietet er ein großes Potenzial, um einen vorhandenen Datenpool zur Beschleunigung und Verbesserung von Entwicklungsund Entscheidungsprozessen zu nutzen. Künstliche Intelligenz (KI) verändert derzeit fundamental viele Lebens- und Wirtschaftsbereiche. Insbesondere dort, wo der Digitalisierungsgrad schon hoch ist, ist KI ein Schlüssel für Effizienzsprünge. Numerische Simulationen und Engineering-Prozesse sind folglich bereit für ihren Einsatz. Um Anwender bei ihrem Schritt in die KI-Welt zielgerichtet zu unterstützen, hat Cadfem mit PI Probaligence (Probabilistic Intelligence) einen Partner mit herausragenden Lösungen und Expertisen ins Boot geholt. Alexander Kunz, PR & Communications, CADFEM Germany GmbH, Grafing b. München MASCHINELLES LERNEN FÜR EFFIZIENTES SIMULIEREN Ziel und Anspruch des Spezialisten für Simulation und Digital Engineering Cadfem ist, Anwendern bei der Implementierung der neuen Technologie in ihre digitale Prozessinfrastruktur zu unterstützen, sodass das Potenzial umfassend und nachhaltig genutzt wird. Beispielsweise in Echtzeitanwendungen für Digitale Zwillinge, für autonome Entscheidungsprozesse oder durch intuitive Workflows, um KI einfach bei individuellen Fragestellungen einzusetzen. Die notwendigen technischen Kompetenzen hat Cadfem aufgebaut. Ergänzt werden sie durch den engen Austausch mit Ansys, Inc. und die Aufnahme der neuen Ansys-AI-Lösungen in das Cadfem-Portfolio. Darüber hinaus setzt Cadfem auf eine bewährte 32 DER KONSTRUKTEUR 2024/06 www.derkonstrukteur.de

SOFTWARE & PROTOTYPING 01 Machine Learning in Aktion: Effiziente Optimierung trotz vieler lokaler Minima 02 Kern von Stochos ist der DIM-GP-Algorithmus (Deep Infinite Mixture of Gaussian Processes), der die Vorteile zweier gegenläufiger KI-Ansätze vereint 01 Stochos, der Expertenunabhängigkeit, effiziente Ausnutzung von Rechenressourcen und hohe Ergebnisqualität vereint. Stochos bietet durch den kombinierten Ansatz von neuronalen Netzen und Gaußprozessen bereits bei geringer Datenbasis eine herausragende Vorhersagegenauigkeit. Zudem zeichnet sich Stochos dadurch aus, echte und verrauschte Daten verschiedenster Quellen, unter anderem Messwerte, Simulationsergebnisse und relevante Kennzahlen zuverlässig zu bewerten und sinnvoll und ressourceneffizient zu kombinieren. Last but not least: Die bereits vorhandene Nähe von PI zur Simulation ist ein weiteres starkes Argument: Es besteht zum einen schon eine Zusammenarbeit von PI mit Ansys, Inc., zum anderen sind die Gründer von PI durch frühere berufliche und wissenschaftliche Tätigkeiten mit Simulationsmethoden bestens vertraut. 02 EINE REDUKTION VON MÖGLICHEN FUNKTIONS VERLÄUFEN WIRD DURCH DAS TRAINIEREN DES SYSTEMS MIT DATEN ERREICHT Strategie: Bei großen zukunftsweisenden Themen wird das eigene Netzwerk um spezialisierte Partner und deren Expertise erweitert. Dies erfolgt unter dem Dach der internationalen Cadfem Group, sodass zusätzliches Know-how weltweit genutzt werden kann. KI-EXPERTEN, DIE SIMULATION VERSTEHEN Bei der Auswahl des geeigneten Netzwerkpartners zur KI kristallisierte sich schnell die PI Probaligence GmbH heraus. Ausschlaggebend waren hierbei vor allem der klare Fokus des Unternehmens auf Maschinelles Lernen in Verbindung mit effektiven stochastischen Methoden und die zu Cadfem passende Philosophie einer engen Verzahnung aus innovativer Forschung und industriellem Praxisbezug. Zudem überzeugte der PI-Algorithmus GLOBALES NETZWERK VERGRÖSSERN Mit der Beteiligung an der PI Probaligence GmbH baut die Cadfem Group den Kreis ihrer Solution-Partner aus, die innerhalb des globalen Netzwerkes wichtige Megatrends mit dem Themenfeld Simulation verknüpfen. Dr.-Ing. Christoph Müller, Geschäftsführer Cadfem International GmbH, blickt positiv in die gemeinsame Zukunft: „Durch die Zusammenarbeit mit PI können wir unseren Kunden auch eine umfassende Expertise zu KI anbieten. PI wird uns zudem helfen, etablierte Simulationsverfahren mit KI-Technologien zu ergänzen. Ein denkbares Anwendungsbeispiel sind simulationsbasierte Digitale Zwillinge. Durch Maschinelles Lernen können die Rechenzeiten für die Modelle auf einen Bruchteil der üblichen Zeit reduziert werden, also fast in Echtzeit, durchgeführt werden.“ Bilder: Aufmacher Markus – stock.adobe.com, sonstige PI Probaligence www.cadfem.net www.probaligence.de PI PROBALIGENCE Die PI Probaligence GmbH mit Sitz in Augsburg wurde 2018 als Spin-off des Instituts für Modellierung und Hochleistungsrechnen der Hochschule Niederrhein gegründet. Der Schwerpunkt liegt in der Entwicklung leistungsstarker Kombinationen aus Maschinellem Lernen und stochastischer Analyse – Probabilistic Engineering Intelligence. Mit der Software Stochos werden komplexe ingenieurtechnische Fragestellungen aus der industriellen Praxis adressiert. PI Probaligence entwickelt und transferiert nicht nur Machine-Learning-Lösungen, sondern unterstützt auch ihre kundenindividuelle Implementierung. Seit Ende 2023 ist die Cadfem Group an PI Probaligence beteiligt. www.derkonstrukteur.de DER KONSTRUKTEUR 2024/06 33