Masterarbeit (w/m/d): Implementierung eines OKF-basierten LLM-Chatbots für die Luft- und Raumfahrt

Das DLR-Institut für Softwaretechnologie versteht Software als Katalysator für Forschung und technische Fortschritte. Mit der Entwicklung hochmoderner Softwarelösungen und innovativer Forschung leisten die derzeit rund 200 Mitarbeitenden des Instituts einen wesentlichen Beitrag zu den Fortschritten in den Bereichen Luftfahrt, Raumfahrt, Energie, Verkehr und Sicherheit. Zu unseren Kompetenzfeldern zählen zuverlässige und sicherheitskritische Softwaresysteme, Künstliche Intelligenz, High-Performance Computing und Quantum Computing, Mensch-System-Interaktion und Visualisierung, Software- und Systems Engineering sowie Digitale Plattformen und Digitale Zwillinge.

Das erwartet dich

In der Abteilung für Flugsoftware forschen und entwickeln wir zuverlässige und resiliente (Echtzeit-)Software für Luft- und Raumfahrzeuge. Mit unserer Expertise in diesem Bereich unterstützen wir derzeit etwa 20 Raumfahrtmissionen mit Software-Engineering und Software-Qualitätssicherung.

Ziel dieser Arbeit ist es, den aktuellen Stand der Technik bei großen Sprachmodellen zu untersuchen, wobei der Schwerpunkt auf der Erforschung liegt, wie alternative Wissensrepräsentationen die Leistungsfähigkeit von Algorithmen zur Retrieval-Augmented Generation verbessern können. Bei aktuellen Chatbot-Implementierungen stellt die Erfassung der tiefgreifenden semantischen Strukturen umfangreicher technischer Dokumentationen eine Herausforderung dar. Das Projekt zielt darauf ab, das Potenzial des neu vorgeschlagenen Open Knowledge Format (OKF) als Rahmenwerk zu untersuchen, das die hierarchische Struktur fachspezifischer Informationen bewahrt. Die Forschung untersucht Möglichkeiten, bei denen ein KI-gestützter Ansatz zum Wissensmanagement klassische Methoden verbessern könnte.

Deine Aufgaben

• Überblick über aktuelle Methoden auf dem neuesten Stand der Technik zur Nutzung von LLM-Technologien in speziellen Fachgebieten
• Überblick über robuste Bewertungsmethoden für die Leistung von Chatbots
• Durchführung einer Literaturrecherche zu OKF und eines Vergleichs mit RAG-Systemen
• Entwurf und Implementierung eines auf dem aktuellen Stand der Technik basierenden Frameworks (OKF mit oder ohne RAG), das sowohl auf Geschwindigkeit als auch auf Genauigkeit ausgerichtet ist
• Einführung eines Mechanismus zur Bewertung des Systems hinsichtlich Reaktionszeit, Präzision und anderer möglicher Metriken
• Durchführung einer Analyse der Ergebnisse, bei der traditionelle RAG-Systeme mit dem OKF-Ansatz anhand stark strukturierter und hierarchischer Eingabedokumente verglichen werden
• Entwicklung eines KI-gestützten Compliance-Assistenten, der die Navigation durch die ECSS-Dokumentation optimiert und als wichtiges und zuverlässiges Nachschlagewerk dient, um die Entscheidungsfindung für Fachleute in der Luft- und Raumfahrt zu beschleunigen.

Das bringst du mit

• immatrikuliert im Masterstudium (z. B. Informatik, Computertechnik, KI-Technik, Robotik) oder einem eng verwandten Fachgebiet
• Programmiersprachen (z. B. C/C++, Python, Bash)
• Kenntnisse im Bereich LLM-Technologien
• Kenntnisse in Git, Unit-Tests und den Grundlagen von CI/CD sowie der Dokumentation
• Fähigkeit, sich auf Englisch zu verständigen, da die Betreuung auf Englisch erfolgt

Wir freuen uns darauf, dich kennenzulernen!

Alexandros Marantos

Tel.: +49 8153 28 1493