Workshop bei der INFORMATIK2024 - KoLaZ24

26. September 2024

Am 26. September 2024 fand im Rahmen des INFORMATIK Festivals in Wiesbaden das Kolloquium „Landwirtschaft der Zukunft - Digitale Souveränität in der Landwirtschaft, der Lebensmittelkette und dem ländlichen Raum: Trotz, mit oder durch KI?“ statt. Organisiert wurde die Veranstaltung durch das vom BMEL geförderte Vernetzungs- und Transferprojekt X-KIT. Das Kolloquium fand bereits zum zweiten Mal statt und widmete sich der Frage, wie KI-Technologien die digitale Souveränität in der Landwirtschaft stärken können.

Letzte Änderung: 26. September 2024

Die zentrale Frage: Digitale Souveränität mit KI?

Die zentrale Frage des Kolloquiums war, wie KI-Technologien genutzt werden können, um die Abhängigkeit von externen Akteuren zu reduzieren und die Kontrolle über Daten und Technologien zu verbessern. Kann KI die Landwirtinnen und Landwirte unabhängiger von großen Technologiekonzernen machen? Welche Risiken und Herausforderungen sind mit dem Einsatz von KI verbunden, und wie lassen sich diese überwinden? Die Keynote von Daniel Eberz-Eder hob die Bedeutung von Resilienz und offenen Standards hervor, die für eine nachhaltige Landwirtschaft entscheidend sind.

Präsentationen: Beiträge zur digitalen Souveränität

Im Rahmen des Call for Papers wurden fünf innovative Projekte vorgestellt, die die Schlüsselfrage des Kolloquiums adressierten:

PhenoTruckAI: Bonito Thielert vom Fraunhofer IFF präsentierte eine mobile Lösung zur Vor-Ort-Hyperspektralmessung, die die Unabhängigkeit von externen Laboren fördert und eine schnellere Diagnose von Rebenkrankheiten ermöglicht. Dies stärkt die digitale Souveränität im Bereich des Pflanzenschutzes.
KI-gestütztes Auswahlverfahren für Spektralsensoren: Patrick Menz vom Fraunhofer IFF stellte ein Verfahren vor, das informierte Entscheidungen bei der Auswahl von Sensoren ermöglicht und die Unabhängigkeit von Herstellern stärkt. Dies fördert die Entwicklung maßgeschneiderter Lösungen und erhöht die digitale Souveränität.
Hierarchisches personalisiertes föderiertes Lernen (Federated Learning): Mortesa Hussaini von der Universität Hohenheim präsentierte ein Konzept, das Datensouveränität durch dezentrale Modellschulung ermöglicht und die Anpassung von KI-Modellen an individuelle Bedürfnisse fördert. Dies verbessert die Zusammenarbeit zwischen Landwirten und die digitale Souveränität.
Methoden zur Pflanzen- und Unkrauterkennung: Philipp Flierl von der technischen Hochschule Deggendorf untersuchte die Entwicklung unabhängiger Computer-Vision-Systeme, die eine präzisere Unkrautbekämpfung ermöglichen. Die Forschung trägt zur nachhaltigen Landwirtschaft bei und fördert die digitale Unabhängigkeit.
Bewertung von Large Language Models: Marvin Kästing von der Hochschule Anhalt ging der Frage nach, was Large Language Models über Landwirtschaft wissen und stellte einen Benchmark-Datensatz zur Evaluierung von LLMs. Ebenfalls wurde in dem Vortrag ein Prototyp eines Retrieval-Augmented Generation (RAG) Systems zugeschnitten für den Agrarbereich vorgestellt.

Die vorgestellten Beiträge sind im Tagungsband der GI aufgeführt und können über https://dl.gi.de/handle/20.500.12116/45064 abgerufen werden.

Menschen, Veranstaltung, Workshop — © Fraunhofer IESE

Abgerundet wurde der Workshop durch zwei spannende Impulsreferate zum Thema Datensouveränität. Zunächst berichtete Skady Rudolph von der Universität Oldenburg über das Projekt TiPP (Transparency in Pig Production), das sich mit technischen Ansätzen und Lösungen zur Erhöhung der Transparenz und Rückverfolgbarkeit in der Wertschöpfungskette in der Schweinehaltung beschäftigt. Insbesondere wurde der technische Ansatz und Einsatz von sogenannten Self Souvereign Identity (SSI) in der Wertschöpfungskette vorgestellt. Im zweiten Impulsvortrag stellte Prof. Jörg Dörr aktuelle Forschungsarbeiten zum Thema Gaia-X in der Domäne Agrar vor. Anhand eines landwirtschaftlichen Anwendungsfalls wurden die technologischen Ansätze aus dem Kontext Gaia-X vorgestellt und welche Chancen ein Datenraum für die Landwirtschaft bieten kann. Insbesondere wurde auf den souveränen Datenaustausch eingegangen und welche technologischen Ansätze bereits verfügbar sind.

World Cafés: Erkenntnisse zur digitalen Souveränität

Um den Austausch und die Interaktion zwischen den Teilnehmenden zu fördern, wurden zwischen den einzelnen Vortragsblöcken Workshops im World Café Format durchgeführt. Diese boten Raum für vertiefende Diskussionen zu verschiedenen Aspekten digitaler Souveränität:

Hardware & Sonstige Anforderungen: Die Bedeutung von leistungsfähiger, kompakter und energieeffizienter Hardware wurde hervorgehoben. Offene Standards und Interoperabilität sind entscheidend für die digitale Unabhängigkeit. Die Notwendigkeit, europäische Fertigungskapazitäten zu stärken, um die Abhängigkeit von globalen Lieferketten zu verringern, wurde betont.
Kompetenzen und Ausbildung: Die Teilnehmenden diskutierten die Notwendigkeit kontinuierlicher Weiterbildung, um mit der schnellen technologischen Entwicklung Schritt zu halten. Interdisziplinäre Kompetenzen und der Aufbau von Netzwerken wurden als entscheidend angesehen.
Software und Sicherheit: Diskussionen über funktionale Sicherheit, Dezentralisierung und Open-Source-Lösungen unterstrichen die Bedeutung der digitalen Souveränität. Risiken von KI-generierter Software, wie Halluzinationen, wurden thematisiert.
Verfügbarkeit und Verlässlichkeit: Die Abhängigkeit von speziellen Komponenten und die Notwendigkeit von Qualität und Community-Support wurden als Herausforderungen erkannt. Strategien zur Steigerung der Verfügbarkeit, wie Open Innovation, wurden diskutiert.

Fazit: KI als Partner in der digitalen Transformation

Das Kolloquium machte deutlich, dass digitale Souveränität in der Landwirtschaft nicht trotz, sondern mit und durch KI erreicht werden kann. Die vorgestellten Projekte und Diskussionen zeigten, dass KI ein mächtiges Werkzeug ist, um die Kontrolle über Daten und Technologien in die Hände der Landwirte zu legen. Gleichzeitig wurden die Herausforderungen deutlich, die mit der Implementierung von KI verbunden sind.

Die Veranstaltung unterstrich die Notwendigkeit einer engen Zusammenarbeit zwischen Forschung, Praxis und Politik, um die Vorteile der digitalen Transformation voll auszuschöpfen. Es wurde deutlich, dass digitale Souveränität durch gezielte Innovationen, offene Standards und eine starke Gemeinschaft erreicht werden kann.

Wir laden alle Interessierten ein, sich weiterhin mit den Möglichkeiten der KI in der Landwirtschaft auseinanderzusetzen. Besuchen Sie unsere Projektwebseite, um mehr über die vorgestellten Projekte und ihre Ergebnisse zu erfahren. Gemeinsam können wir die Landwirtschaft der Zukunft gestalten und die Herausforderungen der digitalen Transformation meistern.

Dank

An dieser Stelle möchten wir uns als Organisationsteam nochmals herzlich beim Programmkomitee bedanken. Ohne das Programmkomitee wäre es nicht möglich gewesen, das Kolloquium durchzuführen. Ebenfalls bedanken wir uns bei der GI für den reibungslosen Ablauf aufgrund der tollen Organisation im Vorfeld und natürlich für die Möglichkeit, unser Kolloquium auf der GI-Tagung 2024 anzubieten.

Programmkomitee:

Daniel Martini, KTBL
Jun.-Prof. Dr. Anthony Stein, Universität Hohenheim
Dr. Andreas Herzog, Fraunhofer IFF
Dr. Stefan Rilling, Fraunhofer IAIS
Prof. Dr. Uwe Knauer, Hochschule Anhalt
Dr. Katharina Holstein, Hochschule Anhalt
Dr. Heike Geringhausen, Julius Kühn-Institut
Dr. Nils Borchard, DLG
Bastian Kubsch, Fraunhofer IGD
Lorenz Wickert, Fraunhofer IAIS
Christof Schroth, Fraunhofer IESE

Organisation des Kolloquiums Landwirtschaft der Zukunft

Der Workshop "Kolloquium Landwirtschaft der Zukunft - Digitale Souveränität in der Landwirtschaft, der Lebensmittelkette und dem ländlichen Raum: Trotz, mit, oder durch KI?" wurde von Projektpartnern aus dem Vernetzungsprojekt "X-KIT: Gaia-X und KI-Projekte: Transfer & Vernetzung" organisiert.

Zu dem Workshop-Chair des KoLaZ-24 gehören:

Prof. Dr.-Ing. Jörg Dörr (Fraunhofer-Institut für Experimentelles Software Engineering (IESE))
Gesa Marie Götte M.Sc. (Fraunhofer-Institut für Fabrikbetrieb und –automatisierung (IFF))
Jens Henningsen M.Sc. (Fraunhofer-Institut für Experimentelles Software Engineering (IESE))
Dr. Esther Mietzsch (Kuratorium für Technik und Bauwesen in der Landwirtschaft e.V. (KTBL))

Das Vernetzungsprojekt X-KIT (FKZ 28DK1VTA21) wird vom Bundesministerium für Ernährung und Landwirtschaft (BMEL) gefördert. X-KIT begleitet 36 KI-Projekte zur Entwicklung von Anwendungen der Künstlichen Intelligenz und fördert den Transfer von Forschungsergebnissen in die Praxis sowie die Vernetzung von Akteuren im Bereich KI in der Landwirtschaft.

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