Anfang Oktober 2020 fand der virtuelle Workshop „Künstliche Intelligenz in der Umweltinformatik“ (KIU-2020) im Rahmen der Informatik 2020 statt. Die Referenten stellten offene Forschungsfragen und Anwendungsbeispiele aus den Schnittfeldern von KI und Umweltanwendungen zur Diskussion. Ab sofort stehen die Vortragsfolien für Interessierte zum Download bereit.
Die Umweltinformatik befasst sich interdisziplinär mit der Analyse, Bewertung und Prognose von Umweltsachverhalten. Aus informationstechnischer Sicht spielen dabei unter anderem Simulationen komplexer Systeme, Geographische Informationssysteme (GIS) und räumliche Datenanalyse, Messnetze und Sensordatenverarbeitung sowie Fernerkundung und Bildverarbeitung eine große Rolle. Außer in der Wissenschaft findet die Umweltinformatik ihre wichtigsten Anwendungen in der öffentlichen Verwaltung (Natur- und Umweltschutz, Umweltdatenportale, Katastrophenschutz, Verbraucherschutz, Wassermanagement), aber auch in der Wirtschaft (betriebliche Umweltinformationssysteme). Enge Bezüge und teilweise Überlappungen ergeben sich auch zwischen der Umweltinformatik und der Agrarinformatik, der Hydro-, Energie- und Gesundheitsinformatik sowie dem Bereich Green IT. Fragestellungen der Umweltinformatik haben vielfältige Wechselwirkungen zu aktuellen Themen wie zum Beispiel Klimawandel, Energiewende, Biodiversität und Nachhaltigkeit, aber auch zu großen Technologietrends wie Smart Cities, Smart Agriculture oder Smart Grids.
Umweltinformatik bietet breites Anwendungsfeld
Dabei betrachtet die Umweltinformatik sehr komplexe Prozesse in Ökosystemen, deren Verhalten noch nicht oder nicht vollständig bekannt und verstanden ist, nur approximativ oder vereinfachend modelliert, simuliert oder vorhergesagt werden kann und bei deren Beobachtung häufig wichtige Aspekte unbekannt sind oder auf Schätzungen beruhen. Außerdem kommen bei der Untersuchung von Ökosystemen häufig auch Einflüsse weiterer komplexer Systeme wie das Wetter ins Spiel, die aus Informatiksicht ebenfalls nicht einfach zu behandeln sind. Entscheidungen in Anwendungsfällen (wie zum Beispiel bei Planungsverfahren, im Notfallmanagement oder bei der Politikgestaltung) sind meist schwierige Abwägungen und erfordern Fach- und Erfahrungswissen. Unter solchen Bedingungen – komplexe Systeme, qualitative Abwägungen, unbekannte oder fehlerhafte Daten, schwierige Entscheidungssituationen – drängen sich die Methoden und Technologien der Künstlichen Intelligenz und des Maschinellen Lernens geradezu auf.
Spannende Workshop-Fachbeiträge
Daher wurde im Rahmen der Informatik 2020, der 50. Jahrestagung der Gesellschaft für Informatik e.V. (GI), erstmals zum Workshop „Künstliche Intelligenz in der Umweltinformatik” (KIU-2020) eingeladen. Der Workshop hatte acht spannende Vorträge zu verschiedenen Themen im Angebot. Inhaltlich ging es um Vorgehensmodelle und Anwendungsszenarien von KI im industriellen Bereich (Energiemanagement in einem produzierenden Betrieb), um die Vorhersage der Vegetationsentwicklung nach Naturkatastrophen wie Waldbränden, um die generelle Behandlung von Zielkonflikten in der Landnutzung, um die Überwachung von Chemikalien im Trinkwasser und die Prognose von Wasserverbräuchen für Versorgungsunternehmen. Methodisch ging es überwiegend um Verfahren des maschinellen Lernens. Neben den Fachbeiträgen begeisterte Prof. Dr. Martin Werner von der Technischen Universität München mit seiner Keynote „Computational Challenges for Artificial Intelligence and Machine Learning in Environmental Research“.
Positives Feedback
Die erstmalige Durchführung der Informatik-Workshops als Online-Veranstaltung war für die Vortragenden und Organisatoren herausfordernd und verlief insgesamt sehr erfolgreich. Durch das Online-Format konnten auch Interessierte teilnehmen, die sonst aufgrund der Entfernung nicht nach Karlsruhe gereist wären. So nahmen an den Vorträgen und Diskussionen durchgängig etwa 30 Zuhörer teil, in Spitzenzeiten waren es sogar bis zu 50 – bei insgesamt über 100 unterschiedlichen Tagungsteilnehmern. Die Online-Diskussion über Zukunft und Perspektiven einer vielleicht neu zu begründenden „Umwelt-KI-Forschungsgemeinde“ verlief naturgemäß schleppend. Dennoch wurde der Vorschlag begrüßt, im kommenden Jahr eine Zweitauflage des Workshops anzugehen, zumal 2021 die Informatik-Tagung mit der europäischen Umweltinformatik-Konferenz Enviroinfo in Berlin kollokiert sein wird. Außerdem will sich die Community stärker vernetzen und plant dazu einen E-Mail-Verteiler einrichten.
Weitere Informationen unter www.disy.net