Vokabeln lernen für den Netzausbau

Warum ist es für die Telekom wichtig, dass eine Künstliche Intelligenz (KI) einen Laubbaum von einem Nadelbaum unterscheiden kann? Und warum braucht sie eine KI, die absichtlich etwas unkenntlich macht? Also eher Infos „dumm macht“ statt intelligent? Weil genau so eine KI der Telekom hilft, ihre Netze zu planen und zu bauen. Diese KI unterstützt dabei, Glasfaserkabel schneller und besser zum Kunden zu legen. Und zwar so:

Ein Messfahrzeug der Telekom fährt die Wege ab, in denen demnächst Glasfaserkabel verlegt werden sollen. Es nimmt die Straßensituation detailgetreu auf. Dazu macht es alle fünf Meter fünf Bilder und nimmt kontinuierlich 3D-Punktwolken auf. Das Messfahrzeug ist mit Kameras, GPS und weiteren Sensoren ausgerüstet. Und bei der Auswertung der gesammelten Daten kommt dann die Intelligenz ins Spiel. Die Künstliche Intelligenz. 

Wertvolle Infos für den Netzplaner

Ein Teil dieser KI ist die so genannte automatische Oberflächen- und Objekterkennung. Die aufgenommenen Bilder gehen in ein Künstliches Neuronales Netz, das vom Fraunhofer Institut für Physikalische Messtechnik entwickelt wurde. Es ist darauf trainiert, genau zu erkennen, welche Oberfläche der Weg draußen hat. Sind es teure Asphalt- oder Pflasterflächen? Oder kann ein Grünstreifen für die Verlegung der Kabel genutzt werden? Mit diesen Infos kann ein Netzplaner viel anfangen. Denn echte Effizienz fängt schon bei der Planung an. Rund 80 Prozent der Kosten des Glasfaserausbaus entfallen auf den Tiefbau. Daher sind detaillierte Infos zur Oberflächenbeschaffenheit Gold wert für eine wirtschaftliche Trassenplanung. Aus den Oberflächendaten und weiteren Informationen wie Katasterdaten werden dann potentielle Trassenführungen berechnet. Der Planer kann mit den Infos der KI auch prüfen, welche Alternativen zum aufwendigen Tiefbau umsetzbar sind, z.B. Trenching. Mit dieser Methode muss nicht jede Straße mit dem Bagger aufgerissen werden, wodurch der Ausbau deutlich beschleunigt werden kann. Und nicht zuletzt lässt sich auch abschätzen, welche Kosten bei der Verlegung eines Glasfaserkabels entstehen. 

Laubbaum oder Nadelbaum?

Um die Planung weiter zu optimieren, erkennt die KI auch Objekte. Oft stehen Bäume dort, wo Kabel verlegt werden sollen. Das muss beim Tiefbau natürlich beachtet werden, denn dort müssen spezielle Verfahren angewendet werden und das ist teurer. Da ist den Planern dann der Nadelbaum lieber als die Allee mit Laubbäumen. Denn eine Tanne hat zum Beispiel viel kürzere Wurzeln als eine Eiche. Neben Bäumen erkennt die KI auch Schienen, Stromkästen oder Laternen. Alles, was bei der Verlegung von Kabeln beachtet werden muss.

Mehr als 100.000 Datensätze für die KI

Und wie macht die KI das? Das ist eine Sache des Trainings und ein bisschen wie Vokabeln lernen: Nur, dass es nicht um Wörter geht, sondern darum, was auf Bildern zu sehen ist. Mehr als 100.000 Datensätze hat die KI bekommen, um fit zu werden für Oberflächen und Objekte in Deutschland. Das bedeutet, dass über 100.000 Bilder manuell genau beschriftet wurden, was darauf zu sehen ist. Das dauert pro Bild etwa 45 Minuten. Und mit diesen Daten wird die KI trainiert. Je besser die Qualität und der Umfang des Trainings, umso besser sind später die Ergebnisse. Und der Laubbaum soll zu jeder Jahreszeit mit einer hohen Zuverlässigkeit erkannt werden. Ob er nun Blätter trägt oder nur das Geäst sichtbar ist.

Ganz schön viel Aufwand für ein paar Meter Kabel verlegen? Könnte man meinen. Aber wenn man bedenkt, dass die Telekom ab 2021 plant, jedes Jahr bis zu zwei Millionen Haushalte direkt mit Glasfaser zu versorgen, lohnt sich der Einsatz der neuen Technologie. Denn es geht um jedes einzelne Haus, jeder Vorgarten muss geprüft werden. Durch die neuen Systeme und die hohe Automatisierung kann der Glasfaserausbau mit vorhandenen Ressourcen deutlich effizienter geplant werden.

Verpixelung muss sein

Die KI im Netzausbau-Auto macht aber noch mehr: Sie erkennt auch Menschen und Fahrzeuge. Aber nur, um sie gleich wieder unkenntlich zu machen. Etwas intelligent erkennen um dann die Infos auf dem Bild zu verpixeln und quasi „dumm“ zu machen?

Klingt seltsam, ist aber ebenfalls wichtig. Denn Personen und Fahrzeuge dürfen aus Datenschutzgründen nicht zu sehen sein. Daher werden sie von der KI verpixelt und die Planung läuft mit anonymisierten Daten weiter. Kein Fußgänger, kein Fahrradfahrer, kein Auto, kein Anhänger sind also zu sehen. 

Am Ende ist diese KI hier aber nichts „mystisches“. Sie ist für die Telekom ein Baustein in der Planung des Netzausbaus.

Eine schnellere und effizientere Trassenplanung – die lernende Software wird künftig einen wesentlichen Beitrag leisten, um die geplanten Ausbau-Mengen zu realisieren. Damit hilft sie, die Glasfaser schneller zum Kunden zu bringen.