Unternehmensdaten aus KI-Modellen zurückholen

Mithilfe von föderiertem Unlearning gehen dezentrale KI-Modelle auf den Zustand vor Eintritt eines Datengebenden zurück, wenn dieser aussteigt. Sie werden von diesem Punkt an neu trainiert.
Mithilfe von föderiertem Unlearning gehen dezentrale KI-Modelle auf den Zustand vor Eintritt eines Datengebenden zurück, wenn dieser aussteigt. Sie werden von diesem Punkt an neu trainiert. – Bild: Fraunhofer ISST

Wenn mehrere kooperierende Unternehmen Daten in eine KI einspeisen, erhält das Lernmodell besonders viele unterschiedliche Daten und ist dadurch in der Lage, entsprechend hochwertigere und zuverlässigere Ergebnisse zu liefern. Um ihre Datenhoheit zu bewahren, setzen Unternehmen auf föderierte, dezentrale Trainingsansätze. Die Daten werden dafür nicht an einen zentralen Server gesendet, sondern lokal in eine Kopie des KI-Modells eingespeist. Statt der Daten werden dann nur abstrakte Parameter zwischen den Partnern ausgetauscht. So kann jeder Partner Daten zur Verfügung stellen, ohne diese den anderen Unternehmen preisgeben zu müssen.

Wenn ein Unternehmen das Gemeinschaftsprojekt jedoch verlässt, bleiben dessen Daten und Parameter Teil des KI-Modells. Bisher war es kaum möglich, diese Daten zu extrahieren, ohne dass die Qualität der Ergebnisse, etwa in Vorhersagen oder Simulationen, leidet.

Retraining des Modells

Forschende des Fraunhofer-Instituts für Software- und Systemtechnik ISST in Dortmund haben hier gemeinsam mit dem Industriepartner Fujitsu Research einen Ansatz entwickelt: das Unlearning für dezentrale, föderierte KI-Kollaborationen. Bei diesem Verfahren gehen die Forschenden in der Historie des schrittweisen KI-Lernprozesses bis zu dem Punkt zurück, an dem der betreffende Partner seine Daten eingespeist hat. An dieser Stelle wird das Training der KI wieder aufgenommen – nur eben ohne die Daten des ausgestiegenen Partners. Durch diese Methode werden also alle Infos und Daten des Unternehmens, das die Kooperation verlässt, aus der KI entfernt. Die Projektbeteiligten weisen zudem darauf hin, dass das Retraining des Modells mit Hilfe der hinterlegten Parameter effizienter verläuft als im ersten Durchgang. Florian Zimmer, Wissenschaftler am Fraunhofer ISST, sagt: „Der Wiederaufbau des Lernmodells mit den Daten der verbliebenen Partner startet nicht bei null. Damit werden die Leistungsfähigkeit und Integrität der KI mit relativ wenig Aufwand wiederhergestellt. Je nach Anwendung ist durch den Wegfall eines Teils der Daten ein gewisser Qualitätsverlust bei den Ergebnissen unvermeidlich, das wird aber in der Folgezeit durch weitere Lernschritte der KI ausgeglichen.“

Learning und Unlearning in der Praxis

Als mögliches Anwendungsszenario Beschreiben die Projektbeteiligten den Einsatz von KI mit föderiertem Learning und Unlearning beim Einsatz von Maschinen in der produzierenden Industrie. Nutzen beispielsweise mehrere Unternehmen das gleiche Modell einer Fräsmaschine auf unterschiedliche Weise, so fließen auch unterschiedliche Daten in das KI-Training ein. Ein Partner steuert beispielsweise Daten bei, wenn der Motor der Maschine versagt, ein anderer, wenn der Fräskopf bricht. Dementsprechend kann die KI im Praxisbetrieb vorab simulieren, wann der Motor zu überhitzen droht oder wann ein Fräskopf seine Belastungsgrenze erreicht. Davon profitieren zunächst alle beteiligten Unternehmen. Janosch Haber vom Projektpartner Fujitsu Research sagt: „In solch einem Fall würde mit bisherigen Trainingsansätzen der Weggang eines Partners bedeuten, dass das entwickelte Modell vollständig neu trainiert werden muss. Vor dem Wiederaufbau würde also zunächst die Qualität der KI-Simulation stark beeinträchtigt sein – unabhängig davon, wie wichtig die Daten des Partners waren. Mit Unlearning wird dieser Qualitätsverlust größtenteils aufgefangen“, so Haber. Der Weggang eines Partners mache sich in der Regel kaum negativ bemerkbar.

Ein Schub für die KI-Nutzung?

Die Methode des föderierten Unlearning für dezentralisierte KI-Modelle könnte den Beteiligten zufolge dazu führen, dass Unternehmen schneller in Gemeinschaftsprojekte einsteigen. „Damit könnte der Einsatz von KI in Unternehmensnetzwerken und Partnerschaften einen spürbaren Schub bekommen. Das wird auch insgesamt der Industrie und der technologischen Souveränität in Deutschland und Europa zugutekommen“, ist Zimmer überzeugt. Einen Demonstrator des föderierten Unlearning stellen Expertinnen und Experten des Fraunhofer ISST und von Fujitsu Research auf der Hannover Messe vor (20. bis 24. April 2026, Halle 11, Stand D33).



  • Kontron erwirbt HC Solutions

    Kontron erwirbt HC Solutions

    Das Softwareunternehmen HC Solutions gehört ab sofort zu Kontron und soll dort in den IoT-Software-Bereich integriert werden.

    mehr lesen: Kontron erwirbt HC Solutions

  • Forschung an der nächsten Mobilfunkgeneration

    Forschung an der nächsten Mobilfunkgeneration

    Zum Jahresbeginn hat die Fraunhofer-Gesellschaft mit ‘6G Sentinel‘ ein Leitprojekt zur Entwicklung von Schlüsseltechnologien für den kommenden Mobilfunkstandard 6G gestartet. Im Mittelpunkt stehen Terahertz-Technologien und Lösungen für flexible Netze.

    mehr lesen: Forschung an der nächsten Mobilfunkgeneration

  • Industrie steigert Ausstoß im Dezember

    Industrie steigert Ausstoß im Dezember

    Insgesamt zeigt sich die Produktion im produzierenden Gewerbe im Dezember unverändert im Vergleich zum Vormonat. Seitens der Industrie hat der Ausstoß jedoch zugelegt.

    mehr lesen: Industrie steigert Ausstoß im Dezember

  • Produktionserwartungen steigen im Januar

    Produktionserwartungen steigen im Januar

    Die Produktionserwartungen der deutschen Industrie haben sich im Januar etwas aufgehellt. In der aktuellen Konjunkturumfrage des Ifo Instituts stiegen sie auf 8,4 Punkte, nach 5,1 im Dezember.

    mehr lesen: Produktionserwartungen steigen im Januar

  • Neue Funktionen zur Baugruppenplanung

    Neue Funktionen zur Baugruppenplanung

    Die industrielle Produktion wird individueller und der Kostendruck steigt. Die Planung von Fertigungsaufträgen ist zentral für den Erfolg des Fertiger. Daher unterstützt Sack EDV-Systeme im neuen Release 2.8 seiner MES-Lösung…

    mehr lesen: Neue Funktionen zur Baugruppenplanung

  • Bosch erzielt positives Ergebnis

    Bosch erzielt positives Ergebnis

    Die Bosch-Gruppe hat das zurückliegende Geschäftsjahr mit einem positiven Ergebnis abgeschlossen. Nach vorläufigen Ergebnissen blieb der Umsatz jedoch unter dem Vorjahresniveau.

    mehr lesen: Bosch erzielt positives Ergebnis

  • Sicherheit für künstliche Intelligenz

    Sicherheit für künstliche Intelligenz

    Mit einem Kriterienkatalog für Ki-basierte Clouddienste will das Bundesamt für Sicherheit in der Informationstechnik eine Grundlage für die Bewertung der Sicherheit von KI-Systemen schaffen.

    mehr lesen: Sicherheit für künstliche Intelligenz

  • Siemens mit neuem Vorstandsvorsitzendem

    Siemens mit neuem Vorstandsvorsitzendem

    Im Rahmen der Siemens-Hauptversammlung hat der langjährige Vorstandsvorsitzende Joe Kaeser sein Amt an Roland Busch übergeben.

    mehr lesen: Siemens mit neuem Vorstandsvorsitzendem

  • Umsatzplus bei Siemens

    Umsatzplus bei Siemens

    Im ersten Quartal des neuen Geschäftsjahres lagen Auftragseingang, Umsatzerlöse sowie der Gewinn nach Steuern der Siemens AG über den Werten des Vorjahresquartals.

    mehr lesen: Umsatzplus bei Siemens

  • IIoT-System mit überarbeitetem Interface

    IIoT-System mit überarbeitetem Interface

    Bei der Arbeit an der neuen Version der Ixon-IIoT-Cloud haben die Entwickler insbesondere die Themen Kollaboration und Benutzerfreundlichkeit in den Mittelpunkt gerückt. Der Hersteller schreibt, die Erweiterung eng an den…

    mehr lesen: IIoT-System mit überarbeitetem Interface

  • Mapal erweitert Geschäftsleitung

    Mapal erweitert Geschäftsleitung

    Mapal hat die Geschäftsleitung um Jacek Kruszynski und Siegfried Wendel erweitert. Der Wechsel fand bereit am 1. Oktober 2020 statt und soll dem Unternehmen helfen, die Kernkompetenzen zu stärken.

    mehr lesen: Mapal erweitert Geschäftsleitung

  • Proalpha-Unternehmensgruppe wächst

    Proalpha-Unternehmensgruppe wächst

    Curecomp gehört zukünftig zur Proalpha-Gruppe, wie der ERP-Anbieter am Montag mitgeteilt hat. Zudem erwarb der ERP-Anbieter eine Mehrheitsbeteiligung am Softwarehaus Böhme & Weihs.

    mehr lesen: Proalpha-Unternehmensgruppe wächst