FNR
Video zur Spotlight-Reportage
Anmerkung der Redaktion: Dies ist eine übersetzte und leicht überarbeitete Fassung eines Artikels, der ursprünglich am 13. Februar 2026 im Rahmen der Artikelserie „Spotlight on Young Researchers“ auf der Website des Luxemburger Nationalen Forschungsfonds (FNR) veröffentlicht wurde. „Spotlight on Young Researchers” wurde 2016 ins Leben gerufen, um die Geschichten und Forschungsarbeiten von Nachwuchswissenschaftlern aus aller Welt mit einem Bezug zu Luxemburg bekannter zu machen.
Die meisten komplexen Systeme werden in anfälligen Prozessen entwickelt, die nur begrenzte Erkundungsmöglichkeiten und kaum automatisierte Sicherheitsvorkehrungen bieten.
„Wenn etwas schiefgeht, ist das nicht nur teuer – es ist persönlich. Ein Rehabilitations-Exoskelett, das versagt, kann jemanden verletzen. Ein fehlerhaftes Satellitendesign kostet Millionen. Meine Forschung geht dieses Problem an, indem sie KI mit formaler Verifikation kombiniert, um Ingenieuren dabei zu helfen, von Anfang an sicherere und intelligentere Systeme zu entwickeln. Das ist wichtig für die Industrie, die öffentliche Infrastruktur und für die Menschen, die auf diese Systeme angewiesen sind, um sich fortzubewegen, zu kommunizieren oder einfach ohne Angst vor einem Ausfall zu leben“, erklärt Tagir Fabarisov, Wissenschaftler im Bereich „AI x Formal Methods“ und Postdoktorand in der SerVal-Forschungsgruppe am Interdisciplinary Center for Security, Reliability and Trust (SnT) der Universität Luxemburg.
Wir sind von Versuch und Irrtum zu Simulation und automatisiertem Schlussfolgern übergegangen. In der Rehabilitationsrobotik hat Forschung wie die meine dazu geführt, dass kostengünstige Exoskelette Fehler frühzeitig erkennen können – ohne dass dafür eine aufwendige Infrastruktur erforderlich ist. In der Luft- und Raumfahrt sowie bei kritischen Systemen ermöglicht die formale Verifikation Ingenieuren nun, Konstruktionsfehler zu erkennen, bevor sie zu Katastrophen führen.
Dr Tagir Fabarisov, Universität Luxemburg
Projekte wie das durch einen FNR-CORE-Zuschuss finanzierte Projekt VARIANCE, an dem Tagir arbeitet, gehen noch einen Schritt weiter: Es verbindet KI mit formalen Methoden, um automatisch sichere und effiziente Architekturen zu ermitteln.
Wir beweisen, dass Leistung und Vertrauen sich nicht gegenseitig ausschließen. Die Werkzeuge sind vorhanden. Die Durchbrüche sind da. Was sich ändert, ist die Art und Weise, wie wir entwerfen – schneller, sicherer und mit deutlich mehr integrierter Intelligenz.
Dr Tagir Fabarisov, Universität Luxemburg
Fotos: Tagir an seinem Arbeitsplatz am SnT an der Universität Luxemburg. Copyright: FNR.
Tagir erklärt, dass eine zentrale Herausforderung darin besteht, KI-gesteuerte Systemdesigns vertrauenswürdig zu gestalten. Es ist von entscheidender Bedeutung, über intelligente Methoden zu verfügen, die über die reine Optimierung hinausgehen, sich selbst erklären und überprüft werden können. Dies erfordert eine interdisziplinäre Verknüpfung von formaler Verifikation und KI.
Die wissenschaftlichen Grundlagen sind vorhanden. Das eigentliche Ziel sind nicht intelligentere Systeme, sondern intelligentere Entscheidungen.
Dr Tagir Fabarisov, Universität Luxemburg
Tagir erklärt jedoch, dass in der Forschung KI und Verifizierung nach wie vor als „getrennte Welten“ behandelt werden, wobei die eine schnell, aber nicht nachvollziehbar ist, die andere hingegen sicher, aber langsam.
Was fehlt, sind echte Investitionen in die Überbrückung dieser Kluft – durch nutzbare Werkzeuge und interdisziplinäres Denken. Luxemburg ist in einer einzigartigen Position, um diese Bemühungen anzuführen, da hier Wissenschaft, Industrie, Finanzwesen und Politik an einem Ort zusammenkommen.
Dr Tagir Fabarisov, Universität Luxemburg
Die von Tagir entwickelten Tools zielen darauf ab, Tausende von Systementwürfen automatisch zu untersuchen und zu bewerten und dabei sicherzustellen, dass sie die Sicherheits- und Leistungsanforderungen erfüllen.
Anstatt uns auf undurchsichtige Modelle oder manuelles Rätselraten zu verlassen, entwickeln wir Arbeitsabläufe, denen Ingenieure vertrauen und die sie überprüfen können. Meine Arbeit verbindet verschiedene Disziplinen: KI für Geschwindigkeit, Verifizierung für Genauigkeit. Von Satelliten bis hin zu kritischer Infrastruktur ist es das Ziel, intelligente Entwurfsuntersuchungen nicht nur möglich, sondern auch nutzbar zu machen – damit zuverlässige Systeme schneller, mit weniger Ausfällen und mit von Anfang an integrierter Sicherheit gebaut werden können.
Dr Tagir Fabarisov, Universität Luxemburg
Mehr über Tagir Fabarisov
Seine aktuelle Forschung in einem Satz
„Ich entwickle intelligente Werkzeuge, die Ingenieuren dabei helfen, sicherere und zuverlässigere Systeme – wie Satelliten oder medizinische Geräte – zu entwerfen, indem ich die Geschwindigkeit der KI mit der Genauigkeit der formalen Verifikation verbinde.“
Mehr zu seinem Werdegang
„Meine Forschung zielt auf Methoden ab, die das Design komplexer Systeme sowohl intelligenter als auch sicherer machen. Sie begann während meiner Promotion mit der Verbesserung der Zuverlässigkeit von Exoskeletten für die unteren Gliedmaßen zur Rehabilitation älterer Menschen – und setzt sich nun in meiner Postdoc-Forschung zur automatisierten Planung und zum Design von Satellitenmissionen fort. In beiden Fällen ist das Ziel dasselbe: Systeme, die zuverlässig funktionieren, wenn Menschenleben davon abhängen.“
Anwendungsbereiche seiner Forschung
„Zu den Anwendungsbereichen gehört die Planung von Satellitenmissionen, doch die Methodik lässt sich auf sicherheitskritische Bereiche übertragen, in denen Rückverfolgbarkeit, Erklärbarkeit und Vertrauenswürdigkeit von Grund auf unerlässlich sind.“
Eindrücke von der Zusammenarbeit mit der Industrie
„Meiner Erfahrung nach bedeutet die Zusammenarbeit mit der Industrie, sich mit strengen Fristen, Budgets und Zertifizierungsanforderungen auseinanderzusetzen. Entscheidungen müssen praxisorientiert und schnell getroffen werden, auch wenn das bedeutet, suboptimale Lösungen zu akzeptieren. In der Wissenschaft gibt es mehr Spielraum, um zu forschen, Annahmen zu hinterfragen und ein tieferes Verständnis anzustreben. In der Industrie ist es entscheidend, dass Methoden anwendbar und Ergebnisse nachvollziehbar sind; theoretische Eleganz allein reicht nicht aus. Ich schätze es, wie die Zusammenarbeit mit der Industrie Prioritäten schärft: Wenn etwas unter realen Bedingungen nicht skalierbar oder nicht vertrauenswürdig ist, wird es nicht über das Prototypenstadium hinauskommen.“
Wie die Industrie von der Zusammenarbeit mit der Wissenschaft profitiert und umgekehrt
„Die Industrie profitiert von der Zusammenarbeit, indem sie Zugang zu neuen Methoden, Technologien und Perspektiven erhält, die kommerziell noch nicht verfügbar sind. Öffentliche Forschung bringt tiefgreifendere Analysen, umfassendere Untersuchungen und langfristiges Denken mit sich, was Innovationsrisiken mindern kann. Im Gegenzug profitieren Forscher davon, dass sie mit realen Einschränkungen wie begrenzten Daten, Kostendruck und Herausforderungen bei der Umsetzung konfrontiert werden. Dieses Feedback sorgt dafür, dass sich die Forschung auf praktische, skalierbare Lösungen konzentriert, anstatt auf idealisierte Szenarien. Die Zusammenarbeit verkürzt zudem den Weg von der Theorie zur Anwendung und hilft beiden Seiten dabei, Systeme zu entwickeln, die nicht nur intelligenter, sondern auch wirklich nutzbar und zuverlässig sind.“
Eine Mentorin, die etwas bewegte
„Prof. Nafisa Yusupova – sie hat Studierenden und jungen Forschern die Welt eröffnet, indem sie an meiner Alma Mater, der Ufa State Aviation Technical University in Russland, internationale Partnerschaften aufgebaut hat. Dank ihr hat eine ganze Generation von Wissenschaftlern und Ingenieuren, darunter auch ich, den Schritt über die Grenzen Russlands hinaus gewagt und eine internationale Forschungskarriere eingeschlagen.“
Autoren: Dr Tagir Fabarisov (Universität Luxemburg) und Emily Iversen (FNR)
Redaktion: Michèle Weber (FNR)
