Fujitsu gibt der Kombinatorischen Optimierung in der Industrie einen akademischen Schub – mit einem neuen Lehrstuhl an der TU Hamburg
13.10.2020
Auf einen Blick:
Neue von Fujitsu und Dataport errichtete Stiftungsprofessur an der Technischen Universität Hamburg beschäftigt sich mit der Kombinatorischen Optimierung in der Industrie und der Frage, wie optimale Lösungen für hochkomplexe Aufgaben in Produktion, Handel und Dienstleistung gefunden werden.
Neue Modellierungsmethoden und Algorithmenforschung sollen zu innovativen Ansätzen führen.
Schon heute arbeitet Fujitsu mit Kunden in vielen Segmenten und Branchen in puncto Kombinatorische Optimierung eng zusammen und hat mit dem Digital Annealing eine sofort einsatzbare Brückentechnologie zum Quantencomputing im Portfolio.
München, 13. Oktober 2020 – Fujitsu gründet und unterstützt gemeinsam mit Dataport an der Technischen Universität Hamburg (TU Hamburg) einen neuen Lehrstuhl für Kombinatorische Optimierung in der Industrie. Im Zentrum steht die Entwicklung innovativer Lösungen für Anforderungen in Wirtschaft, Handel und Verwaltung, die besonders komplex sind oder bei denen es um sehr große Datenmengen geht.
Erklärtes Ziel von Fujitsu für die auf zehn Jahre finanzierte Professur ist die Beschleunigung der digitalen Transformation, indem das Unternehmen Forschung und Wissenschaft rund um die Kombinatorische Optimierung vorantreibt. Erfolgsentscheidend dabei ist die interdisziplinäre Zusammenarbeit zwischen den verschiedensten wissenschaftlichen Disziplinen, die an der TU Hamburg besonders ausgeprägt ist. Das Unternehmen erwartet, dass die geförderte Forschung neue Technologien hervorbringt, die Ressourcen schonen, die Effizienz im Business steigern und nicht zuletzt die Services kommerzieller Anbieter und der öffentlichen Hand kundenfreundlicher machen.
Die hohen Anforderungen an die IT bei der Lösung komplexer kombinatorischer Probleme scheinen eine völlig neue Hardware(-Qualität) erforderlich zu machen: den Quantencomputer. Auch Fujitsu beschäftigt sich intensiv mit diesem Thema und hat den Digital Annealer als Brückentechnologie zum Quantencomputing entwickelt. Zwar basiert dieser auf verfügbarer Halbleiter-Technik, verfügt aber über eine spezielle Architektur, die besonders effektiv Algorithmen implementieren kann, die vom Quantencomputing inspiriert sind. Damit kann das Digital Annealing in den verschiedensten Bereichen auch extrem anspruchsvolle kombinatorische Aufgaben mit Datenvolumina lösen, die bislang zu groß bzw. zu komplex waren, um sie in einem kurzen Zeitraum zu verarbeiten.
Beispiel Fertigung: Hier hat Fujitsu für einen renommierten, international aktiven Fahrzeughersteller die beste Kombination der Laufwege für die Produktionsroboter erarbeitet – unter mehr als 10100 Möglichkeiten. Das entspricht deutlich mehr als der vermuteten Anzahl sämtlicher Atome im Universum, welche bei schätzungsweise um die Größenordnung von 1080 liegt. Der Digital Annealer rechnet und liefert die Ergebnisse dabei nahezu in Echtzeit anstelle von Wochen und Monaten. So ermöglicht er stets die beste und wirksamste Neukonfigurierung bestehender Assets und sorgt zudem für deutlich mehr Agilität im Hinblick auf eine schnelle Anpassung an veränderliche Verhältnisse.
Anwendung in allen Bereichen und Segmenten
Die neue Professur in Hamburg verleiht der Forschung im Bereich Anwendungsorientierte Kombinatorische Optimierung entscheidende Impulse. Das nutzt dem privaten wie auch dem öffentlichen Sektor gleichermaßen. So bringt der Digital Annealer schon heute nicht nur in der Fahrzeugindustrie bessere Ergebnisse, sondern auch bei der Pharma-Forschung. Zudem erhöht er die Profite trotz geringeren Risiken bei Finanzportfolios und minimiert die Kapitalinvestments bei gleichzeitig aufgewertetem Kundenservice der Versorger. Nicht zuletzt kann das Digital Annealing durch die Optimierung von Verkehrsflüssen Staus und CO2-Emissionen reduzieren und Kommunikationsnetzwerke leistungsfähiger machen.
Ein weiterer Positiveffekt des Engagements von Fujitsu an der TU Hamburg: So können neue Talente für die Wissenschaft und die digitale Wirtschaft ausgebildet werden. Neben der Professur beinhaltet die Stiftung auch vier Forschungs-Vollzeitstellen und eröffnet den Zugang und die Einbindung in das umfangreiche Partner-Netzwerk des Unternehmens. Zu den avisierten Tätigkeiten gehören gemeinsame Forschungsinitiativen, Grundlagenforschung sowie die Generierung von Methoden, Protokollen, Prozessen und Prototypen im Bereich Kombinatorische Optimierung. Fujitsu wird außerdem Praktika anbieten sowie Bachelor-, Master- und Doktorarbeiten von Studierenden der TU Hamburg unterstützen.
Zitate
Rupert Lehner, CEO & Head of Central and Eastern Europe & Products Europe bei Fujitsu:
„Wir haben uns aus guten Gründen für eine Zusammenarbeit mit der Technischen Universität Hamburg entschieden und freuen uns, dass sich mit Dataport der größte IT-Dienstleister der Öffentlichen Verwaltung in Norddeutschland dieser Initiative angeschlossen hat. Denn je stärker die Kooperation von Industrie, Öffentlicher Verwaltung und Wissenschaft ist, desto stärker die Beschleunigung des digitalen Wandels. Dabei kommt es auf Geschwindigkeit an – bei der Forschung und der Technologie ebenso wie bei der Ausbildung von Fachkräften, um international Anschluss bei Zukunftstechnologien zu halten.“
Dr. Joseph Reger, Fujitsu Fellow und CTO Central and Eastern Europe bei Fujitsu:
„Auch wenn es außerhalb von Fachkreisen nur wenig bekannt ist: Kombinatorische Optimierung gehört zu den Schlüsselfeldern der Mathematik, was die Bedeutung für unser aller künftiges Leben betrifft. Sie hat das Potenzial, alle Abläufe und Systeme zu verbessern. Um es kurz zu sagen: das Leben leichter zu machen. Nach fester Überzeugung von Fujitsu gehört die Kombinatorische Optimierung zu den wichtigsten Instrumenten, um die Einsatzmöglichkeiten von IT-Systemen massiv zu erweitern und ihre Grenzen zu verschieben. Praktikabel nutzbares Quantencomputing ist noch in weiter Ferne, aber die entsprechende Hard- und Software zur Lösung komplexer kombinatorischer Aufgaben existiert bereits. Unsere Kunden profitieren schon jetzt davon. Mit dem Lehrstuhl in Hamburg geben wir der Entwicklung einen wichtigen Schub. Die Ergebnisse der Arbeit am Institut tragen dazu bei, die Welt insgesamt effizienter zu machen – und auch nachhaltiger.“
Dr. Johann Bizer, Vorstandsvorsitzender Dataport AöR:
„Im Fokus der digitalen Transformation steht die Fähigkeit zur systematischen Auswertung großer Datenmengen. Sie spielt für die Aufgabenfelder der digitalen Daseinsvorsorge die entscheidende Rolle. Dafür benötigen wir Hard- und Softwaresysteme, mit denen die Infrastrukturen für die Smart City und die smarte Kommune von morgen aufgebaut werden können. Ich freue mich, dass wir mit der Stiftungsprofessur dabei unterstützen können, das Wissen dafür aufzubauen.“
Professor Andreas Timm-Giel, Geschäftsführender Präsident der Technischen Universität Hamburg:
„Im Schulterschluss zwischen Forschung und Industrie können wir durch die neue Stiftungsprofessur das Forschungsfeld der Hardware-nahen Kombinatorischen Optimierung erschließen. Mit der interdisziplinären Forschung an der Technischen Universität Hamburg können wir uns so zu einem Anwendungszentrum für neue Rechnerarchitekturen und Quantencomputer entwickeln und unseren ingenieurwissenschaftlichen Nachwuchs hervorragend ausbilden. Die Zusammenarbeit der TU Hamburg mit Fujitsu und Dataport stärkt das Forschungs- und Entwicklungspotenzial am Standort Hamburg und leistet einen erheblichen Innovationsschub für die Digitalisierung. Von der Grundlagenforschung bis zur Anwendung schaffen wir dadurch einen echten Mehrwert für die Gesellschaft.”
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Text: Fujitsu Central Europe, Michael Erhard
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