… ist die Antwort von Jarvis, dem sprechenden Roboterhund von Boston-Dynamics, welcher Besucher durch das Future Lab der BMW Group begleitet. Josef Pichlmeier ist Doktorand im ProMotion-Programm und forscht im Future Lab am Einsatz großer Sprachmodelle. Josef und seine Kollegin Ann Christin Rathje geben unserer Redakteurin Cornelia Huber einen Einblick hinter die Kulissen des Future Labs und illustrieren, was die Arbeit in einem solchen Innovations-Schmelztiegel ausmacht und welche Rolle KI bei BMW derzeit spielt.
Josef, was hat dich zur BMW Group geführt?
Josef Pichlmeier: Während meines Bachelorstudiums der Physikalischen Technik an der Hochschule München habe ich 2017 ein Praktikum im Bereich Quantum Computing bei der BMW Group gemacht. In den darauffolgenden Jahren konnte ich als Praktikant, Bachelorand und Werkstudent weitere Unternehmensbereiche kennenlernen und mein Netzwerk erweitern. Während meines Masters in Computational Science fokussierte ich mich auf Maschinelles Lernen und Festkörperphysik. Nach meiner Masterarbeit stand ich vor der Wahl, entweder an der Universität oder in der Industrie zu promovieren. Die Zusammenarbeit mit Kolleg:innen aus dem ProMotion-Programm während meiner Praktika weckte mein Interesse für angewandte Forschung und motivierte mich dazu, meine Promotion bei der BMW Group zu starten.
Wie ist das Promotionsprogramm strukturiert und wie unterstützt die BMW Group die Doktorand:innen?
Die Frage lasse ich lieber dich beantworten, Ann Christin (Josef lacht).
Ann Christin Rathje: Danke, Josef, das mache ich gerne. Das Promotionsprogramm der BMW Group bietet Doktorand:innen umfassende fachliche und persönliche Unterstützung. Es ermöglicht Zugang zu modernsten Forschungseinrichtungen und Technologien sowie die Arbeit an realen Projekten. Jede:r Doktorand:in erhält eine:n Mentor:in aus dem Unternehmen, der:die fachliche Anleitung und Unterstützung bietet. Zusätzlich gibt es regelmäßige Schulungen und Workshops, um die persönlichen und beruflichen Fähigkeiten zu entwickeln. Nach der Promotion bietet die BMW Group die Möglichkeit einer Übernahme mit vielfältigen Karrieremöglichkeiten innerhalb des Unternehmens. Dies gewährleistet eine nahtlose Integration in die Unternehmensstruktur und langfristige berufliche Perspektiven.
Zu welchem Thema forschst du genau für deine Doktorarbeit, Josef?
Josef Pichlmeier: Die Themen Neuronale Netze und Hochleistungsrechner, die ich schon in meiner Masterarbeit behandelt habe, überlappen sich nun direkt in meiner Promotion, in welcher es um Bereitstellungs- und Optimierungsmethoden von großen Sprachmodellen auf Hochleistungsrechnern mit GPUs geht. Große Sprachmodelle wie ChatGPT benötigen erhebliche Rechenleistung, besonders durch leistungsstarke Grafikkarten, die teuer sind und viel Strom verbrauchen.
Meine Forschung untersucht, wie diese Modelle effizient auf großen Systemen betrieben werden können. Insbesondere beschäftige ich mich mit der Orchestrierung verschiedener sogenannter Expertenmodelle, um die zugrundeliegende Hardware effizient auszulasten. Jeder dieser Experten ist dabei ein Neuronales Netzwerk, das auf eine bestimmte Domäne spezialisiert wurde.
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Was genau ist an deiner Arbeit neu?
Josef Pichlmeier: Das Feld von großen Sprachmodellen ist generell noch sehr jung, sodass vieles, was wir tun, Neuland ist und sich oft die Frage nach dem Nutzen stellt. Hierbei betrachte ich die Effizienz aus einer Systemperspektive: Wenn wir durch spezialisierte Modelle eine bessere Genauigkeit erzielen können, würden wir damit auch die Effizienz der Server verbessern und möglicherweise eine bessere Performance erreichen als mit einem einzelnen großen Modell. Dabei bedeutet „Systemperspektive“, wie gut die zugrundeliegenden Server ausgelastet werden und wie effizient das Sprachmodell in dieser Konfiguration läuft.
Das Future Lab ist das Bindeglied zwischen der Digitalisierung und über 100 Jahren BMW-Erfahrung.
Und wie kann das zur Entwicklung und Verbesserung von BMW-Fahrzeugen und -Dienstleistungen beitragen?
Ann Christin Rathje: Die Integration großer Sprachmodelle in die Automobilindustrie mag überraschend erscheinen, doch diese Technologie bietet wertvolle Anwendungsmöglichkeiten für die BMW Group. Unsere Abteilung optimiert diese Sprachmodelle und stellt sie für interne Anwendungen bereit, während andere Bereiche daran arbeiten, sie direkt in Fahrzeugen zu implementieren.
Ein konkretes Beispiel ist die Optimierung von Sprachmodellen auf Chips im Auto, die völlig neue Möglichkeiten der Interaktion mit dem Fahrzeug eröffnen. Die Effizienz der Modelle ist entscheidend, da sie oft auch die Reaktionsgeschwindigkeit beeinflusst und somit die Zufriedenheit der Nutzer:innen bestimmt. Um die praktische Anwendung unserer Forschung zu veranschaulichen, stellen wir die Ergebnisse unserer Arbeit im Future Lab aus.
Was genau ist das Future Lab?
Ann Christin Rathje: Das BMW Group Future Lab ist ein Raum der Begegnung zwischen Menschen und Technologie. Es ist eine interaktive Erlebnisfläche, die neue Technologien wie KI oder Quantum Computing erlebbar macht und allen BMW-Mitarbeitenden die Möglichkeit gibt, den digitalen Wandel der BMW Group zu begleiten und Teil davon zu werden. Die Fläche ist multifunktional und dient als Showroom, Workshop-Area und Eventlocation. Für das optimale Erlebnis unserer Kolleg:innen haben wir Opening Hours eingefügt, so kann jeder zum individuellen Zeitpunkt auf Entdeckungsreise gehen. Alternativ können Guided Tours gebucht werden. Die Anwendungsmöglichkeiten sind vielfältig und werden stetig optimiert.
Das Future Lab ist das Bindeglied zwischen der Digitalisierung und über 100 Jahren BMW-Erfahrung. Das ermöglicht es unseren Besucher:innen, hochmoderne Technologien und Methoden zu erleben und in die Arbeitswelten der Zukunft einzutauchen.
Der BMW-CIO Alexander Buresch kommentierte, dass hinter jedem digitalen Auto auch ein digitales Unternehmen stehen müsse. Ist das Future Lab also ein notwendiger Schritt zu einem digitalen Weg für die BMW Group?
Ann Christin Rathje: Absolut. Das Future Lab am Digital Campus München fungiert als Inkubator für IT-Innovationen und digitale Transformation. Auf 400 Quadratmetern arbeiten hier Kolleg:innen aus verschiedenen Bereichen wie Softwareentwicklung, KI und IoT eng zusammen. Unsere aktuellen Arbeiten umfassen Technologien, die im BMW Tech Radar als hochrelevant identifiziert wurden.
Als Teil der IT- und Innovationsstrategie der BMW Group bietet das Future Lab eine Plattform für kreative Ideen und technologische Durchbrüche und spielt eine zentrale Rolle in der digitalen Transformation. Die Forschung an Software und digitalen Technologien bilden das Rückgrat der nächsten Generation von Fahrzeugen, Mobilitätslösungen und digitalen Lösungen.
Welche konkreten Möglichkeiten die BMW Group Studierenden bietet, erfährst du hier.
Woran arbeitest du aktuell genau im Future Lab, Josef?
Josef Pichlmeier: Für die Eröffnung des Future Labs haben wir einen autonomen, sprechenden Museumsassistenten auf Basis eines Spot-Roboters von Boston Dynamics entwickelt. Dieses Projekt demonstriert, wie wichtig die optimale Bereitstellung von Sprachmodellen und neuronalen Netzen auf Hochleistungsrechnern ist. Ein wichtiger Aspekt ist dabei die Minimierung der „first token latency“ – die Zeit, die ein Nutzer auf das erste Wort der Antwort warten muss. Wir haben dies durch verschiedene Optimierungsmethoden erfolgreich umgesetzt, sodass Jarvis, der Roboterhund, fast in Echtzeit auf Anfragen reagieren kann. Obwohl ich aktuell nicht mehr direkt am Roboter-Projekt beteiligt bin, setze ich ähnliche Optimierungsmethoden in meiner Forschungsarbeit ein. Die „first token latency“ bleibt ein zentraler Indikator für die Leistungsfähigkeit meiner Systeme.
Was begeistert dich an der KI-Forschung allgemein und an der Arbeit bei der BMW Group besonders?
Josef Pichlmeier: An der KI-Forschung fasziniert mich die Vielfältigkeit der Themen. Der aktuelle Trend um große Sprachmodelle ist nur ein Teil davon – die Entwicklungen in der KI gehen weit darüber hinaus. Besonders spannend finde ich, wie Maschinelles Lernen in so unterschiedlichen Bereichen wie Physik, Medizin, Biologie und Ingenieurswissenschaften eingesetzt wird, um maßgeschneiderte Lösungen zu entwickeln. Die Möglichkeit, komplexe Probleme durch Daten und Algorithmen zu lösen, begeistert mich sehr.
Die BMW Group ist besonders daran interessiert, diese Herausforderungen für interne Anwendungen zu lösen. Von Strömungsmechanik bis zu digitalen Klonen von Produktionsanlagen gibt es viele Daten, die es ermöglichen, neuartige Lösungen zu entwickeln. Der Einsatz von KI in diesen Bereichen führt zu präziseren Produkten und effizienteren, ressourcenschonenderen Produktionsprozessen.
Warum ist es genau für Studierende und Promovierende so wichtig, sich bei der BMW Group am stetigen Digitalisierungs- und Transformations-Vorhaben zu beteiligen?
Ann Christin Rathje: Sie bekommen die Chance, direkt an realen Anwendungsfällen mitzuarbeiten und modernste Technologien hautnah zu erleben. Dies vermittelt gefragte Fähigkeiten und bietet spannende Einblicke in die Industrie. Zugleich profitieren wir als Unternehmen von den frischen Perspektiven und innovativen Ideen, die junge Talente einbringen. Das bereichert unsere Projekte und treibt neue Entwicklungen voran. Darüber hinaus bietet die BMW Group vielfältige Einstiegsmöglichkeiten, was für eine abwechslungsreiche und attraktive Zusammenarbeit für Interessierte sorgt.
Der Einsatz von KI bei BMW führt zu präziseren Produkten und effizienteren, ressourcenschonenderen Produktionsprozessen.
Wie schafft ihr es, brillante junge Köpfe wie Josef beim Bewerbungsprozess für ProMotion zu erkennen und was sind die notwendigen Schritte für eine erfolgreiche Laufbahn bei euch?
Ann Christin Rathje: Der Schlüssel liegt darin, sowohl auf die fachlichen Qualifikationen als auch auf die persönlichen Eigenschaften zu achten. Josef überzeugte uns beispielsweise mit seinen akademischen Leistungen, aber auch durch den persönlichen Kontakt, der zeigte, wie gut er ins Team passt.
Für eine erfolgreiche Karriere im Bereich Künstliche Intelligenz bei der BMW Group sind fundierte Kenntnisse in den Bereichen Machine Learning, Datenanalyse und Programmierung unerlässlich. Darüber hinaus suchen wir nach Kandidat:innen, die kreativ und innovativ denken, sich schnell in neue Themen einarbeiten können und gerne im Team arbeiten. Die Fähigkeit, komplexe Probleme zu lösen und Ergebnisse klar zu kommunizieren, ist ebenfalls entscheidend. Im Bewerbungsprozess legen wir großen Wert auf persönliche Interviews, um ein umfassendes Bild von den Fähigkeiten und der Persönlichkeit der Bewerber:innen zu erhalten.
Nach der erfolgreichen Bewerbung bieten wir umfassende Unterstützung durch Mentor:innen, regelmäßige Schulungen und die Möglichkeit, an spannenden Projekten mitzuwirken. So stellen wir sicher, dass talentierte Nachwuchskräfte wie Josef nicht nur ihre Promotion erfolgreich abschließen, sondern auch eine langfristige und erfolgreiche Karriere bei uns starten können.
Wie geht es in den nächsten Jahren für dich weiter, Josef?
Josef Pichlmeier: In den nächsten zwei Jahren werde ich meine Promotion abschließen und freue mich auf den Austausch mit anderen Forschenden auf Konferenzen oder internen ProMotion-Veranstaltungen. Nach meiner Promotion möchte ich weiter im Bereich des Maschinellen Lernens arbeiten.
Über unsere Interviewpartner
Josef Pichlmeier forscht als Doktorand im ProMotion-Programm der BMW Group an Methoden zur Optimierung von großen Sprachmodellen auf Hochleistungsrechnern: „Vieles, was wir tun, ist noch Neuland.“
Ann Christin Rathje ist Leiterin Emerging Technologies und betreut die Promovierenden des ProMotion-Programms der BMW Group in ihrem Bereich: „Promovierende bekommen die Chance, modernste Technologien hautnah zu erleben.”
Jarvis ist der sprechende Roboterhund von Boston Dynamics, welcher Besuchern als sprechender Museumsassistent eine Tour durch die Exponate im Future Lab der BMW Group gibt: „Let’s Rock ‚n‘ Roll!“
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