Na avstrijskem Koroškem nastaja mini Silicijeva dolina

Avstrijski kancler Karl Nehammer je poleti dejal, da »Avstrija ne bi smela biti znana le po lipicancih, mozartovih kroglicah in čisti elektriki, temveč tudi po mikročipih Made in Austria«.

Usmeritev in razvoj industrije polprevodnikov ni pogruntavščina aktualne vlade, območje avstrijske Koroške namreč že vsaj od preloma tisočletja dalje aktivno podpira razvoj sektorja elektronike, mikroelektronike in informacijsko-komunikacijskih tehnologij, umetne inteligence in robotike. Predvsem tako, da aktivno in načrtno pomaga premagovati razkorak med industrijo in izobraževalno-raziskovalnim področjem.

V raziskave in razvoj (R&R) v regiji usmerijo 2,9 odstotka BDP, v celotni Avstriji pa 3,2 odstotka BDP, s čimer se celotna Avstrija uvršča na visoko tretje mesto med državami EU. Ni čudno, da si je ravno Beljak za sedež svojega oddelka za R&R izbral tudi eden izmed desetih največjih evropskih proizvajalcev čipov Infineon, ki tam proizvede 13 milijard čipov na leto. Njihov novi obrat za 300-milimetrske tanke rezine – z 1,6 milijarde evrov investicije do leta 2025 – predstavlja največjo zasebno naložbo v Avstriji. Pa tudi ameriški Flex ter Intel, ki v Beljaku upravlja tudi dva raziskovalna in razvojna centra za prihodnje generacije omrežij in digitalna domača omrežja.

STEM med mladimi

Poleg inovativnih in aplikativnih smeri na Koroški univerzi uporabnih znanosti, Visoke šole za elektrotehniko, Univerza v Celovcu slovi po odličnem programu umetne inteligence in kibernetske varnosti. Koroška pedagoška fakulteta je usmerjena v to, da izobrazi učitelje na vseh ravneh o pomembnosti pravilnega prenosa znanja naravoslovja, tehnologije, inženiringa in matematike (STEM) na mlade. Usposabljanja učiteljev potekajo v Celovcu v izobraževalnih laboratorijih tehnološkega kampusa Lakeside Park. 11 različnih laboratorijev je postalo stična točka za izobraževanje otrok in mladostnikov.

Tukaj – nekatere šole celo dvakrat na teden – izvajajo pouk iz fizike, kemije, biologije, inženiringa na praktičnih primerih – devetletniki iz lego kock izdelujejo robote, jih opremijo z majhnimi čipi ter napišejo algoritme, da se premikajo v želeni smeri. V preteklem letu je bilo takšnega pouka deležnih 22.000 otrok. Programe imajo tudi za vrtčevske otroke.

Poleg laboratorijev, namenjenih izobraževanju, so v Lakeside Parku tudi laboratoriji, kot je CD Laboratorija ATHENA. Tu raziskujejo nova orodja in metode za kodiranje, transport in prenos videa na zahtevo z uporabo http prilagodljivih pretočnih metod. V tem laboratoriju potekajo aplikativno usmerjene temeljne raziskave v sodelovanju med raziskovalci z univerze in inovativnimi podjetji.

Iz laboratorija na trg in obratno

Iz sodelovanja je nastalo globalno priznano podjetje Bitmoving, ki ima sedež v kampusu in je v njem tudi nastal. Ustanovil ga je profesor na Celovški univerzi dr. Christian Timmerer, ki je izvršni direktor za inovacije in soustanovitelj Bitmovina. Imajo svoj laboratorij, kjer z mednarodnimi doktorskimi študenti raziskujejo prilagajanje pretočnosti. Ugotovitve niso namenjene le izboljšavi tržnega produkta, ampak se prenašajo tudi nazaj v akademsko sfero, prek Timmerera, ki novonastalo znanje prenaša naprej med študente in v učna gradiva.

»Enako pomembno kot spoznanja iz znanstvenega okolja prenesti v uporabo je tudi zagotoviti, da dosežki, ki nastanejo pri razvoju izdelkov in storitev v podjetju, ne utonejo v pozabo med širšo akademsko skupnostjo,« pravi dr. Claudia Prüggler iz Lakeside Labs, še enega v vrsti laboratorijev v kampusu.

Razsikovalni laboratorij za robotiko v Lakeside Parku. FOTO: Lakesidepark

V tem laboratoriju, kjer imajo lastno skupino znanstvenikov, se ukvarjajo z robotiko in brezpilotniki. Od zime 2019 naprej lahko raziskovalci, ki raziskujejo avtonomne brezpilotne zrakoplove, uporabljajo vrhunsko raziskovalno infrastrukturo Univerze v Celovcu, ki meri do 150 kvadratnih metrov in je visoka deset metrov. V inštitutu Karl Popper Kolleg s približno 30 raziskovalci med drugim z navigacijskimi sistemi raziskujejo, kako z droni raziskovati tuje planete.

Posnemajo inteligenco narave

Dron je po slovensko trot, kar pomeni čebelji samec. »Središče naših raziskav je tako imenovana inteligenca roja (inteligenca swarm), kjer poskušamo oponašati samozaščitno delovanje, ki ga imajo živali v naravi. Ko ena žival v roju opazi naravnega sovražnika, zelo hitro opozori preostale živali na nevarnost. Njihovo logiko lahko uporabimo v sistemih preskrbe z energijo, ko se pokvari ena entiteta, da nadzor nad njo prevzamejo preostale,« enega od predmetov raziskovanj ponazori Claudia Prüggler.

Z gasilci so preizkusili sistem brezpilotnikov, ki je zastavljen tako, da več manjših dronov preleti in v realnem času posname območje, sistem pa vse posnetke sestavi v celoten prikaz območja. Gasilcem tako ni treba prečesavati fizičnega prostora, da bi ugotovili stanje, ampak lahko informacije pridobijo na enem zaslonu,« pojasnjuje sogovornica. Največja težava brezpilotnikov so še vedno mehanske omejitve; zaradi teže baterij so majhni, baterije delujejo kratek čas, občutljivi so tudi na temperature.

Inteligenco roja v projektu s poslovnimi partnerji uporabljajo tudi za optimizacijo proizvodnje. Eno izmed petih podjetij, ki je nastalo v njihovem laboratoriju, na trgu zelo uspešno ponuja rešitve za optimizacijo lesnih žag, saj prek digitalnih dvojčkov izračuna optimalno postavitev težkih strojev. Eden izmed primerov je tudi v uporabi v suhih pristaniščih, kjer droni s pomočjo 6G-tehnologije prečesavajo in opravljajo ladijske kontejnerje ter pregledujejo ladje. Pri tem projektu sodelujejo s švedsko Nokio in drugimi partnerji.

»Inteligenca rojev nima omejitve, lahko jo apliciraš na karkoli, v prihodnosti bo to področje najbolj zanimivo. Z njo, recimo, lahko izboljšamo tudi varnost hrambe podatkov, kar delamo npr. z italijansko vlado v Rimu na njihovem ministrstvu za finance. Ni nujno najbolj optimalno shranjevati podatkov na enem mestu, če jih znaš hitro potegniti skupaj, so lahko shranjeni tudi decentralizirano,« razloži Prügglerjeva.

»Smo neprofitna organizacija, ki z lastnimi prostori in znanstveniki pomagamo najti rešitev, ki jo nekdo v praksi potrebuje,« poslanstvo razloži sogovornica.

Pri tem pa opozarja, da imajo naročniki včasih zgrešene predstave o umetni inteligenci. »Večkrat pridejo do nas in rečejo, to ste že naredili, aplicirajte le na naše podatke. Ampak to ne gre tako hitro. Umetna inteligenca potrebuje veliko časa, da se nauči prepoznavati nove vzorce, in za vsako najmanjšo spremembo parametra potrebuje svoj čas. Zato nobena stvar ni hitra in enostavna. Morda bo s časom trening AI postal hitrejši, a za zdaj vzame še kar precej časa.«

Čipi in kvantni senzorji

S čipi in celotnim ekosistemom, povezanim z njim, se ukvarjajo v Beljaku. Tukaj deluje Silicon Austria Labs (SAL). Ustanovile so jo koroška deželna vlada, štajerska zvezna vlada in spodnja avstrijska zvezna vlada, da bi skupaj premagali razkorak med akademsko in uporabno znanostjo in Avstrijo zasidrali na mednarodni zemljevid proizvajalcev mikroelektornike.

Christina Hirschl, Izvršna direktorica Silicon Austria Labs, pravi, da s Kitajsko ne moremo tekmovati po višini vloženih sredstev v razvoj tehnologije, lahko pa z inovativnostnim potencialom naših ljudi. FOTO: Helge Baue

Iz nje je izšlo že več uspešnih podjetij, imajo na desetine patentov in več sto praktičnih primerov izboljšav, trenutno delajo na stotih novih projektih, tudi na kvantnih senzorjih. Trenutno je v industriji največ zanimanja za uporabo njihove čiste sobe. Pri izdelavi čipov je namreč zelo pomembno, da ima prostor konstantno temperaturo in vlago ter je brez delcev oziroma je v 28 litrih zraka lahko le en delček prahu večji od 0,5 mikrometra. Za primerjavo, v operacijski dvorani je takšnih delčkov med 1000 in 10.000. Izgradnja čiste sobe je stala 14 milijonov evrov.

V SAL sicer delujejo s 140 milijoni evrov za naslednja tri leta. »Polovico je prispevala država, polovico je zasebnih sredstev. Vsak projekt, ki ga sprejmemo, v polovičnem znesku financiramo z javnimi sredstvi,« razloži izvršna direktorica SAL dr. Christine Hirschl. Pri tem finančni vložek predstavlja 25 odstotkov vložka, drugo četrtino pa zasebni sektor vloži v obliki človeških virov, ki sodelujejo pri projektu skupaj z raziskovalci iz SAL. »V kooperativnih raziskavah ljudje iz prakse in akademske sfere delajo in razmišljajo skupaj. Podjetja sama običajno nimajo dovolj znanstvenega multidisciplinarnega kadra in raziskovalne infrastrukture, da bi lahko sama delala na prebojnih odkritjih, zato je povezovanje z raziskovalnimi skupinami ključno,« razloži sogovornica, ki je rahlo skeptična o poleti predstavljeni viziji o razvoju sektorja mikročipov v Evropski uniji.

Prednost je v ljudeh

»Ko se pogovarjamo o viziji Evrope, me včasih skrbi, ker nismo ravno zelo predani tehnologiji. Oktobra lani sem bila v Singapurju, kjer smo obiskali podoben raziskovalni center, kot je naš, s prav tako 300 zaposlenimi. Izvajajo samo štiri programe, pa zgolj v infrastrukturo investirajo 450 milijonov vsako leto, mi pa imamo za tri leta delovanja na voljo 70 milijonov javnih sredstev in še enkrat toliko zasebnih. Takrat se vprašam, kako lahko sploh tekmujemo z njimi,« pravi. In nadaljuje: »Ampak, veste kaj. Imamo močno prednost v človeškem kapitalu, v znanju in inovativnosti ter zagnanosti, da izboljšamo naš planet. Denar in oprema sta res nujno potrebna, ampak najbolj pomembno je imeti kreativne ljudi.« S tem se strinja tudi Claudia Prüggler iz Lakeside Labs, ki dodaja: »Če delaš osredotočen na to, da boš generiral novo uporabno znanje, je za druge zelo težko, da te dohitijo.«