Erfolgsgeschichten -

Fortschritt durch Innovation

Der Technologiepark Heidelberg konnte schon einige Ideen auf dem Weg zum erfolgreichen Unternehmen begleiten. Einige dieser Unternehmen möchten wir Ihnen hier vorstellen.

Success Story: paretos.ai

Optimale Lösungen dank des Socrates-Algorithmus

Das Heidelberger Unternehmen paretos.ai automatisiert und optimiert ML-Modelle und Digital Twins

Eine künstliche Intelligenz ist nur so gut wie die Auslegung und Optimierung ihrer Modelle und Algorithmen. Das Heidelberger Unternehmen paretos.ai bietet einen ganzen Werkzeugkasten für die perfekte Optimierung.

Kontakt: 

paretos GmbH
Kurfürsten-Anlage 52
69115 Heidelberg
Germany
Tel: +49 (0) 89 5527 8226
Email: hello(at)paretos.ai

paretos.ai - Ein Firmenporträt

Künstliche Intelligenz (KI) und Machine Learning (ML) sind aus unserer modernen Welt nicht mehr wegzudenken: Ohne KI und ML würde die Navigationsfunktion des Smartphones versagen, der digitale Assistent nur noch sinnlos vor sich hinplappern, das E-Mail-Fach von Spam geflutet werden und die Erfolgsquote vieler medizinischer Therapien sinken. Was aber ist überhaupt KI? Als KI bezeichnet man eine Software, die aus Trainingsdaten durch Mustererkennung lernt und eigenständig Lösungen für neue und unbekannte Probleme findet. Für den Erfolg dieser Computerprogramme ist die Qualität der selbstlernenden Algorithmen – also mathematischer bzw. statistischer Modelle – entscheidend. Und die Qualität der Algorithmen steigt und fällt mit der Optimierung ihrer Parameter. Hier, tief im Maschinenraum, beginnt die Arbeit von paretos.ai.

Das Heidelberger Unternehmen automatisiert und optimiert sowohl KI- und ML-Modelle, als auch komplexe Simulationen, virtuelle Prototypen und digitale Zwillinge, wie paretos-Gründer Thorsten Heilig erklärt: „Bei der Auslegung dieser Modelle gibt es nie die eine, perfekte Lösung, sondern es existiert immer ein Set an optimalen Lösungen. Allerdings nimmt es extrem viel Zeit in Anspruch, optimale Lösungen zu finden – man gibt sich oft mit der ‚nächstbesten‘ zufrieden, da nicht alle bekannt sind. Unser Algorithmus Socrates schafft hier Abhilfe: Mit ihm können wir die Suche nach optimalen Lösungen sehr viel effizienter gestalten.“

Kernstück im Werkzeugkoffer

Socrates ist das Kernstück im Werkzeugkoffer von paretos.ai. Der KI-gestützte Algorithmus optimiert das Hyperparameter-Tuning von ML-Modellen in hochdimensionalen Räumen – er perfektioniert also die Daten-Analyse bei Modellen mit mehreren Input- und Zielgrößen. So ist Socrates auch in der Lage, das volle Potenzial von komplexen digitalen Zwillingen zu erschließen, ideale Konfigurationen sind rasch ersichtlich. Socrates entstand in langjähriger Forschungsarbeit an der Hochschule München und wurde international – unter anderem am MIT – intensiv validiert. Der Aufwand zahlt sich aus: Heute übertrifft Socrates die modernsten Optimierungsalgorithmen, vor allem in hochdimensionalen Räumen. Das Team von paretos.ai überführt den Algorithmus jetzt in die kommerzielle Nutzung.

Mindestens ebenso wichtig wie die Suche nach Optimierungslösungen ist jedoch die ansprechende Präsentation der Ergebnisse. Deshalb bietet paretos mit einer Datenanalyse- und Visualisierungslösung ein umfassendes Hilfsmittel für fundierte Entwicklungsprozesse, wie Thorsten Heilig skizziert: „Mit paretOS ermöglichen wir unseren Kunden, aus der Visualisierung ihrer eigenen Daten zu lernen“. Das erleichtert strategische Weichenstellungen für eine große Bandbreite von Produkten und Dienstleistungen – von der Autobatterie bis zur Routenoptimierung – ungemein.

Bienen und Elektrofahrzeuge

Dem Kundenkreis ist fast keine Grenze gesetzt, wie Thorsten Heilig berichtet: „Wir wenden uns an Unternehmen, die bereits mit ML-Modellen, digitalen Zwillingen oder komplexen Simulationen arbeiten, aber auch an Unternehmen, die noch keine entsprechenden Optimierungsmethoden bei sich einsetzen“. Entsprechend breit aufgestellt waren die Piloten: „Bei unseren ersten Kunden handelte es sich um eine Teamentwicklungs-App, einen Hersteller smarter, KI-gestützter Hardware und um einen Ofenhersteller, der automatisiert Backgut erkennt“, erinnert sich der Gründer.

Seine Leistungsfähigkeit stellte der Optimierungsalgorithmus darüber hinaus in zahlreichen Projekten unter Beweis. Bei der automatisierten Entwicklung neuronaler Netze zur Bienenerkennung konnten die Trainingszeiten erheblich reduziert werden, wie Thorsten Heilig erzählt: „Übliche Verfahren hätten bis zu 170.000 Trainings für die Optimierung der Bilderkennung benötigt, unser Algorithmus verringerte die Anzahl der Trainings bei gleicher Leistungsfähigkeit auf knapp 100 Zyklen“. Ähnlich beeindruckend war die Effizienzsteigerung bei der Entwicklung eines Elektrofahrzeuges: Dort erforderte die Simulation nur noch vier Stunden statt normalerweise 84 Wochen. Und zugleich erleichterte paretos.ai nach Abschluss der Optimierung die strategische Weichenstellung: „Alle Systemauslegungen waren auf einen Blick ersichtlich. Die Entscheidungen konnten mit einer erheblich höheren, datengestützten Qualität getroffen und sehr effizient umgesetzt werden“, skizziert der Gründer.

Denkbar einfache Einbindung

Die Nutzung von Socrates ist einfach: Der Optimierungsalgorithmus kann mittels einer API-Anbindung oder über alle gängigen Modellmanagement-Tools (wie TensorFlow, PyTorch, SageMaker, Matlab, Modelica) schnell, sicher und leicht in die bestehende IT-Landschaft der Kunden integriert werden. Die paretos-Engine benötigt nur die Hyperparameter, die Daten zur Meta-Performance und die Optimierungsmetriken der Modelle. Die Roh- und Modelldaten – Bilder, Trainingsdaten und die Auslegung von verschiedenen Technologien – verbleiben auf dem Server des Kunden. Paretos bietet die Optimierung als Service an und berechnet eine monatliche Abonnement- oder eine Pay-per-Use-Gebühr. Und wenn Unternehmen noch keine Schritte in Richtung KI unternommen haben, passt paretos.ai deren Modelle soweit an, dass Socrates voll integriert werden kann.

Wie bei vielen aufstrebenden Unternehmen ist auch bei paretos.ai das Team die Basis des Erfolgs: Thorsten Heilig konnte als COO von moovel/REACH NOW und bei der Gründung und Beratung zahlreicher Unternehmen viel Erfahrung im Management komplexer Probleme und bei der Bereitstellung innovativer Technologien für eine breite Öffentlichkeit sammeln. Seinen Mitgründer Fabian Rang, der aus dem Systems Engineering kommt, faszinieren die mathematische Optimierung komplexer Probleme. Fabians Anspruch ist es, die Lücke zwischen mathematischer Forschung und wirtschaftlicher Anwendung zu überbrücken.

Den Innovationsstandort Heidelberg nach vorne bringen

Das Heidelberger Gründerinstitut bietet dem Team ideale Arbeitsbedingungen. „Mich begeistert, wieviel in der Region momentan passiert“, berichtet Heilig.  Der Gründer hat lange in Berlin gearbeitet und will mit paretos jetzt auch seine Heimatregion als Innovationsstandort nach vorne bringen. Die tragfähigen Netzwerke des KI-Lab Kurpfalz, des Technologieparks Heidelberg und der Heidelberg Startup Partners unterstützen paretos.ai bei der Suche nach weiteren Use-Cases. Ein festes regionales Standbein hilft bei der internationalen Skalierung, wie Thorsten Heilig weiß: „Wir wollen mit paretos.ai Teil der KI-Region Rhein-Neckar sein und von hier aus ein europäisches Unternehmen aufbauen, das in Konkurrenz zu den führenden US-amerikanischen Unternehmen treten kann.“ Wer die Energie und die Visionen der beiden Gründer kennt, hat keine Zweifel, dass dies klappt.

 

Von Dr. Stefan Burkhardt

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