Sicherheit autonomer Systeme

Roboter vor Manipulation schützen

Autonome Roboter bieten Cyberkriminellen neue Angriffsflächen. Verschaffen sie sich Zugriff, könnten sie etwa Parameter minimal ändern, was sich negativ auf die Produktqualität auswirkt. Die Plattform Lernende Systeme beschreibt in einem Whitepaper, wie sich das verhindern lässt.

(Bild: ©Andrey Armyagov/stock.adobe.com)

Ob zur Inspektion von Ölplattformen, zur Überwachung von Industrieanlagen oder zur Dokumentation auf dem Bau – autonome, mobile Roboter kommen bereits vielerorts zum Einsatz. Nicht zuletzt die Fortschritte auf dem Gebiet des maschinellen Lernens und dabei insbesondere beim maschinellen Sehen haben diese Entwicklung in der Robotik ermöglicht. Sie können etwa Industrieanlagen oder Baustellen vermessen, Messstände ablesen und die Informationen zur weiteren Auswertung zur Verfügung stellen.

Autonome Systeme bieten aber auch Kriminellen eine Angriffsfläche. Ein System kann entgegen dessen eigentlichen Zweck genutzt werden und so etwa körperliche und psychische Unversehrtheit von Menschen, gefährden oder immaterielle Werte verletzen und der Umwelt schaden. So können Roboter als Waffe oder für Sabotage- oder Spionageakte zweckentfremdet werden. Doch die Automaten können gegen solch missbräuchliche Nutzung gewappnet werden. In ihrem Whitepaper ‘KI-Systeme schützen, Missbrauch verhindern’ geben Expertinnen und Experten der Plattform Lernende Systeme Empfehlungen. Gerade bei autonomen Systemen können beispielsweise die frühzeitige Erkennung von Anomalien sowie die Einschränkung bestimmter Funktionalitäten des Systems besonders wichtig sein.

Anomalien erkennen

Diese Anomalien können mithilfe künstlicher Intelligenz ausfindig gemacht werden. Es handelt sich um Abweichungen vom Umgebungsmodell beim autonomen Fahren oder Abweichungen vom geplanten Verlauf eines Einsatzes. Handlungen ähnlicher KI-Systeme können dazu beispielsweise in einer Cloudumgebung gesammelt werden. Auf diese Weise könnte abgeglichen werden, ob diese Handlungen bereits in ähnlichen Situationen vorkamen. Verdächtige oder ungewöhnliche Anfragen und Handlungen könnten so ermittelt und geprüft werden – etwa durch Simulationen, die erwartete Ergebnisse, wie System- oder Umweltveränderungen, analysieren. Die gesammelten Daten können wiederum in Lernprozesse überführt werden, um die Anomalieerkennung weiter zu optimieren.

Funktionen einschränken

Die Funktionalitäten und Fähigkeiten von autonomen Robotern können für bestimmte Orte, Zeitfenster, Situationen und Umgebungen deaktiviert bzw. der Grad der Autonomie reduziert werden. Beispiele dafür sind das Geofencing und -targeting. Dabei werden anhand geographischer Koordinaten Funktionen auf einem bestimmten Gebiet beschränkt. Die Fähigkeiten von KI-basierten, mobilen Robotern können auch gekoppelt an eine Umgebungsanalyse auf Basis der Sensoren des Roboters eingeschränkt werden. Das heißt, dass bestimmte Fähigkeiten nur dann freigegeben sind, wenn Sensoren spezifische Merkmale eines Ortes oder einer Umgebung erkennen. Solche Umgebungs- und Ortsanalysen stellen eine Alternative oder Ergänzung dar, da Verfahren wie Geofencing und -targeting technisch umgangen werden können. Die Grundlage dafür kann der Abgleich von Informationen aus unterschiedlichen Sensoren eines mobilen KI-Systems bilden.

Datum:20. Juli 2022

Autoren:acatech – Deutsche Akademie der Technikwissenschaften e.V.

Themen: Industrie 4.0, Security, Technik

Schlagwörter: plus

Webseite: www.acatech.de

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