Mit grüner KI zu verbesserten Klimamodellen

FAU-Doktorandin Nora Gourmelon als KI-Newcomerin nominiert

Sie entwickelt Methoden, um Vogelarten effizienter erfassen und Gletscherabbruchkanten automatisch lokalisieren zu können: Am Lehrstuhl für Mustererkennung forscht Nora Gourmelon an „grüner Künstlicher Intelligenz (KI)“. Für ihre Arbeit wurde die FAU-Doktorandin jetzt von der Gesellschaft für Informatik als KI-Newcomerin des Jahres 2023 nominiert – noch bis zum 22. Februar können Sie für sie abstimmen. Im Interview erklärt sie, wie ihr Forschungsalltag an der FAU aussieht und wie „grüne KI“ Klimamodelle verbessern kann.

Frau Gourmelon, Sie forschen am Lehrstuhl für Mustererkennung im Bereich „grüne KI“. Was genau können wir darunter verstehen?

Das bedeutet, dass ich Methoden der KI in Bereichen einsetze, die für die Nachhaltigkeit relevant sind. Wie im Bereich des Wasserverbrauchs. Dabei geht es darum, herauszufinden, wann zum Beispiel ein Wasserkocher befüllt wird oder eine Dusche läuft. Und anhand unserer Ergebnisse kann man dann erkennen, wenn etwas in einem Rohr oder Zähler kaputt ist oder wenn Nutzer ihr Verhalten verändern. Im Bereich des Vogel-Monitorings geht es dagegen darum, zu überprüfen: Wie geht es Vogelarten? Welche sind vom Aussterben bedroht? Oder auch in späteren Schritten: Was kann die Vögel beeinflussen? Dazu gehört beispielsweise Straßenlärm. Außerdem forsche ich im Rahmen meiner Doktorarbeit an einem Gletscherprojekt.  Dafür habe ich eine KI entwickelt, die dabei hilft, Gletscherabbruchkanten automatisch zu lokalisieren. Das ist wichtig, um erfassen zu können, wann Gletscherzungen auf Land treffen – denn dadurch schmilzt der Gletscher langsamer ab als im Wasser.

Wie sind Sie dazu gekommen, an „grüner KI“ zu forschen?

Tatsächlich habe ich angefangen, Informatik zu studieren, weil ich Klimasimulationen machen wollte. Ich dachte, ich lerne erst mal die Methodik bevor ich das Anwendungsgebiet kennenlerne. Dann hatte ich tatsächlich sehr viel Glück. Mein jetziger Professor hatte ein Masterarbeitsthema dazu ausgeschrieben, wie Wasser verbraucht und genutzt wird. Das habe ich bekommen. Danach hatte ich nochmal Glück für meine Doktorandenstelle und konnte gleich mit dem Gletscherprojekt weitermachen.

Wie kann sich der Fortschritt des Forschungsfeldes auf unseren Alltag auswirken?

Über Umwege, ein Beispiel ist meine Gletscherforschung: Wenn die KI gute Ergebnisse liefert, kann ich damit die Position der Kalbungsfront, das ist die Abbruchkante eines Gletschers, an die Geografen geben. Da sich diese über die Zeit hinweg verschiebt, haben aktuelle Gletschermodelle noch nicht so genaue Daten dazu.  Diese neuen Informationen können Geografen dann in ihre Modelle einbringen, welche auch in Klimamodelle integriert sind. Wenn man Klimamodelle verbessert, werden das auch die IPCC-Reporte, also der Weltklimabericht, beinhalten. Damit können bessere Vorhersagen für die Zukunft und nötige Maßnahmen getroffen werden.

Warum ist die FAU die beste Umgebung, um an dem Thema zu forschen?

Ich bekomme hier wirklich sehr viel Support vom Lehrstuhl, von meinem Professor, von meinem Betreuer. Ich werde außerdem von einem akademischen Rat mitbetreut. Und wir haben jetzt den Alex-Cluster, einen High-Performance-Rechenverbund, der komplizierte Simulationen ermöglicht. Das Cluster hat wirklich hervorragende GPUs, sogenannte Graphical Processing Units. Das sind Bauteile, mit denen man besser rechnen und sehr schnell arbeiten kann. Wenn ich mein Netzwerk vorher vier Tage lang trainieren musste, geht das jetzt an nur einem Tag. Vom Rechenzentrum wurden wir sogar gebeten, Tester für diesen Cluster zu sein und wenn etwas nicht funktioniert hat, haben wir uns getroffen und über Verbesserungen diskutiert. Mittlerweile ist die Test-Phase vorbei und er ist auch für andere Universitäten offen. Das ist auf jeden Fall ein Alleinstellungsmerkmal der FAU.

Warum sollten Sie KI-Newcomerin des Jahres sein?

Die Community der Gletscherforschung ist sehr klein, da bin ich eine der wenigen Informatikerinnen. Ich habe auch ein Paper publiziert, das die Grundlage für die Reproduzierbarkeit und Vergleichbarkeit der Algorithmen schafft. Damit kann man jetzt wissenschaftlicher an die Thematik von KI in der Gletscherfrontenlokalisierung herangehen.

Weitere Informationen:

Nora Gourmelon
Lehrstuhl für Mustererkennung
Tel.: 09131 85 28977
nora.gourmelon@fau.de