Grundlagenforschung für
Advanced Cognitive Systems

Seit 2018 betreiben wir Grundlagenforschung und experimentelle Entwicklung innovativer KI-Architekturen. Diese Aktivitäten bilden die technologische und methodische Basis unserer Systeme.

Zur Intensivierung und Beschleunigung unserer Forschungsaktivitäten haben wir Mitte 2025 das Advanced Cognitive Systems Lab gegründet. Wir sehen diese Arbeit als kontinuierlichen Prozess zur Erschaffung leistungsstarker und vertrauenswürdiger maschineller Intelligenz.

Unsere technologische Grund-Überzeugung

Intelligenz als Zusammenspiel aus Strukturierung & Generierung

Seit Beginn unserer Forschung arbeiten wir nach einem grundlegenden Credo:
Maschinelle Intelligenz entsteht nicht als auto-emergente Eigenschaft über die Skalierung einzelner Modelle in einem einzigen Repräsentationsraum.

Sondern aus dem strukturierten, gerichteten Zusammenwirken funktional unterschiedlicher Subsysteme mit jeweils eigenen Repräsentations- und Abstraktionsräumen.

Aus dieser Überzeugung heraus denken wir Systeme nicht von einzelnen Modellen, sondern aus kognitiven System-Architekturen. Der Fokus liegt auf Strukturen, Abstraktionen und Repräsentationen — und der Interaktion aller Komponenten.

In Kognitiven Systemen entsteht die Intelligenz nicht aus einzelnen  Funktionen, sondern aus dem strukturierten und gerichteten Zusammenwirken all dieser Blöcke.

Was abstrakt klingt, hat eine ganz praktische Bewandtnis: auf diesem Weg entsteht fortschrittliche maschinelle Intelligenz, die belastbar denken, reproduzierbar schlussfolgern und verlässlich handeln kann. Also genau diese Art maschineller Intelligenz, die reale Denkarbeit in wertschöpfenden Prozessen leisten kann.

Unsere derzeitigen Forschungs-Schwerpunkte

Unsere Arbeit zielt darauf ab, die Leistungsfähigkeit und Sicherheit maschineller Intelligenz
durch strukturelle Erweiterungen ihrer kognitiven Architekturen konsequent zu erweitern.

Unsere Arbeiten sind inspiriert durch Epistemologie, Teleologie und Kognitionswissenschaften.

Abstrakte Repräsentationen/
Cognitive Geometry

Higher-Order
Machine Reasoning

Wir erforschen, wie aus Wissen komplexe, mehrdimensionale Repräsentationsräume erzeugt werden können, die anschließend als „Navigations-Hilfe“ für anspruchsvolle Reasoning-Prozesse dienen. Diese Arbeit zahlt auf die kognitive Leistungsfähigkeit und die Effizienz des Reasoning-Prozesses, als auch auf Safety & Alignment ein.

Wir erforschen kognitive Architekturen, die eine Symbiose aus Künstlicher Intelligenz, Kognitionswissenschaft und anspruchsvollem System Engineering sind, um leistungsstarke und verlässliche Denk-Architekturen für KI-Systeme zu entwerfen.

Machine-Level
Meta-Cognition

Wir lassen KI-Systeme über ihren eigenen Denkprozess nachdenken („Reasoning about Reasoning“). Darauf aufbauend untersuchen wir, in welcher Form und welchen Grenzen wir Systemen eigenständige Optimierungen erlauben können und wollen. Dadurch entsteht Ressourcen-Effizienz und erweiterte Fähigkeiten für unsere Systeme.

AI-Safety &
Alignment

Leistungsstarke KI-Systeme erfordern besondere Aufmerksamkeit für sämtliche sicherheitsrelevanten Aspekte. Wir entwickeln und erforschen architekturell eingebettete Absicherungs- und Kontroll-Mechanismen, die für KI-Systeme unüberwindbar sind. Sicherheit ist in unseren kognitiven Architekturen ein basales Konstruktionsprinzip.

Details zu allen Themenfeldern teilen wir im Rahmen NDA-gebundener Kooperationen.

Werde Teil unserer Forschung

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Basis-Komponenten für Kognitive Modelle:
unser Fundament für starke, kontrollierbare KI

Kognitive Intelligenz, als System

Cognitive Control Unit: das Denk-Zentrum

Um Denk- und Handlungs-KI strategisch kontrollierbar zu machen, haben wir ihre grundlegende Architektur neu gedacht — nicht in Modellen, sondern in SystemenDazu stellen wir Sprachmodellen mit unserer eigenständigen Cognitive Control Unit ein Denk-Zentrum an die Seite, welches die Hypothesen des Sprachmodells zerlegt, analysiert und überprüft. Im Ergebnis entstehen logisch nachvollziehbare und begründete Denkpfade.

Long- & Short-Term Memory

Cognitive Memory: das Gedächtnis

Cognitive Memory ist der dynamische Arbeitsspeicher unserer Thinking- / Conclusion-Machines, der alle Denk-Artefakte zwischenspeichert und der Cognitive Control Unit zur Verfügung stellt. Dieser wird in Lang- & Kurzzeitspeicher unterteilt, der den zu verarbeitenden Kontext aktiv steuert, um die entsprechende Artefakte zu generieren und zu validieren. Diese Steuerung ermöglicht es, gezielt und strukturiert Zusammenhänge zu ziehen und zu erschließen.

Low-Profile LLM Inference

Kognitive Intelligenz für jede Umgebung

Wahre Souveränität bedeutet, starke KI dort nutzen zu können, wo sie gebraucht wird – auch auf ressourcenschonender Low-End-Hardware. Wir forschen an Methoden, um anspruchsvolle KI-Modelle auf solchen „Low-Profile“-Umgebungen hocheffizient zu betreiben. Dies maximiert nicht nur Ihre Unabhängigkeit, sondern ermöglicht auch völlig neue Anwendungsfälle direkt am Ort des Geschehens.

Kognitive System-Architekturen

Stand-alone Reasoning Engine

Um Denk- und Handlungs-KI strategisch kontrollierbar zu machen, haben wir ihre grundlegende Architektur neu gedacht — nicht in Modellen, sondern in SystemenDazu stellen wir Sprachmodellen mit unserer eigenständigen Reasoning Engine einen Gegenspieler an die Seite, der die Hypothesen des Sprachmodells zerlegt, analysiert und überprüft. Im Ergebnis entstehen logisch nachvollziehbare und begründete Schlussfolgerungen, die als Grundlage belastbarer Entscheidungen dienen.

Synthetische Trainings-Daten

Hochwertige Trainingsdaten

Die Qualität von Trainings-Daten hat einen maßgeblichen Einfluss auf das Verhalten von KI-Systemen. Statt uns auf externe Quellen zu verlassen, erzeugen wir mit unserer Open-Source-Pipeline SynthIOS unsere eigenen hochqualitativen Trainingsdaten. So stellen wir sicher, dass die hinterlegten Modelle auf der bestmöglichen und relevantesten Wissensbasis operieren und frei von unerwünschten Verzerrungen sind. Wir entwickeln unsere Daten-Pipelines  kontinuierlich weiter.

LLM Finetuning

Effizientes Finetuning mit LoRA

Eine kontrollierbare Architektur verdient eine präzise Sprache. Damit unsere Systeme nicht nur logisch korrekt, sondern auch in Ihrer spezifischen Domäne exzellent kommunizieren, passen wir Open-Weight-Sprachmodelle mit LoRA (Low-Rank Adaptation) an. Diese effiziente Methode erlaubt es uns, die sprachlichen Fähigkeiten unserer Systeme gezielt zu verfeinern – schneller, ressourcenschonender und exakt auf Ihre Domäne & Bedürfnisse zugeschnitten.

Kognitive Intelligenz, als System

Cognitive Control Unit: das Denk-Zentrum

Um Kognitive Modelle strategisch kontrollierbar zu machen, haben wir ihre grundlegende Architektur neu gedacht — nicht rein auf Basis von Transformen, sondern in Modell-SystemenDazu stellen wir Sprachmodellen mit unserer eigenständigen Cognitive Control Unit ein Denk-Zentrum an die Seite, welches die Hypothesen des Sprachmodells zerlegt, analysiert und überprüft. Im Ergebnis entstehen logisch nachvollziehbare und begründete Denkpfade.

Long- & Short-Term Memory

Cognitive Memory: das Gedächtnis

Cognitive Memory ist der dynamische Arbeitsspeicher unserer Conclusion Models , der alle Cognitive Artifacts zwischenspeichert und der Cognitive Control Unit zur Verfügung stellt. Dieser wird in Lang- & Kurzzeitspeicher unterteilt, der den zu verarbeitenden Kontext aktiv steuert, um die entsprechende Artefakte zu generieren und zu validieren. Diese Steuerung ermöglicht es, gezielt und strukturiert Zusammenhänge zu ziehen und zu erschließen.

Funktionale Typisierung

Cognitive Artifacts: die Teil-Gedanken

Wahre Souveränität bedeutet, starke KI dort nutzen zu können, wo sie gebraucht wird – auch auf ressourcenschonender Low-End-Hardware. Wir forschen an Methoden, um anspruchsvolle KI-Modelle auf solchen „Low-Profile“-Umgebungen hocheffizient zu betreiben. Dies maximiert nicht nur Ihre Unabhängigkeit, sondern ermöglicht auch völlig neue Anwendungsfälle direkt am Ort des Geschehens.

Unsere Research-Schwerpunkte:
die nächste Generation leistungsstarker Kognitiver Modelle

Um unsere Mission weiter voranzutreiben, arbeiten wir gezielt an der Optimierung der zentralen Stellschrauben. Damit verschieben wir die Grenzen des Machbaren, ohne dabei die Sicherheit und Zuverlässigkeit aus den Augen zu verlieren. Bei unserer Tochtergesellschaft ACSL betreiben wir Grundlagenforschung, um die heutigen modellzentrierten KI-Architekturen zu architektonisch fundierten Kognitiven Modellen weiterzuentwickeln. Dies basiert auf unserer innovativen Leibniz-von-Neumann-Architektur – einem spezifischen Entwurf für Verbundsystemstrukturen, der die Stärken der Sprachmodell-Technologie aufgreift und zugleich deren strukturelle Grenzen in Bezug auf Sicherheit, Zuverlässigkeit und menschliche Kontrolle überwindet.

Advanced Cognitive Systems Lab

Kognitive Architekturen weiterdenken

Die Leistungsfähigkeit von kognitiver Intelligenz wird u.a. durch die Qualität der hinterlegten Cognitive Schemata bestimmt. Das Ziel der ACSL ist es, diese Schemata kontinuierlich zu verbessern und auch für komplexeste Denk-Pfade nutzbar zu machen. Wir praktizieren experimentelle Forschung, wie wir diese Steigerung der Intelligenz bei gleichzeitiger Beibehaltung von Sicherheit und Kontrolle als durchgängigem Grund-Prinzip erreichen können. Die Ergebnisse werden öffentlich publiziert und für die Nutzbarmachung in der Wirtschaft dokumentiert und aufbereitet.

Synthetische Trainings-Daten

SynthIOS: Hochwertige Trainingsdaten

Die Qualität von Trainings-Daten hat einen maßgeblichen Einfluss auf das Verhalten von KI-Systemen. Statt uns auf externe Quellen zu verlassen, erzeugen wir mit unserer Open-Source-Pipeline SynthIOS unsere eigenen hochqualitativen Trainingsdaten. So stellen wir sicher, dass die hinterlegten Modelle auf der bestmöglichen und relevantesten Wissensbasis operieren und frei von unerwünschten Verzerrungen sind. Wir entwickeln unsere Daten-Pipelines  kontinuierlich weiter.

LLM Finetuning & Scale-Ups

Finetuning mit Kontext-Skalierung

Eine kontrollierbare Architektur verdient eine präzise Sprache. Damit unsere Systeme nicht nur logisch korrekt, sondern auch in Ihrer spezifischen Domäne exzellent kommunizieren, passen wir Open-Weight-Sprachmodelle mit LoRA (Low-Rank Adaptation) an. Außerdem forschen wir an innovativen Methoden, das Kontextfenster signifikant (Faktor x2, x4 oder gar x8) zu erweitern. Damit erweitern wir gezielt die Fähigkeiten von EU AI Act konformen Open-Source Modellen, um diese für den Business-Einsatz verwend- & anpassbar zu machen.

Cognitive Architecture Lab

Kognitive Architekturen weiterdenken

Die Leistungsfähigkeit unserer Reasoning Engine wird durch die Qualität ihrer Reasoning-Schemata bestimmt. Unser Ziel ist es, diese Schemata kontinuierlich zu verbessern und für komplexeste logische Herausforderungen zu optimieren. Wir forschen daran, wie wir noch anspruchsvollere Denkprozesse abbilden und die kognitive Leistung unserer Systeme konsequent zu steigern.

Synthetische Trainings-Daten

SynthIOS: Hochwertige Trainingsdaten

Die Qualität von Trainings-Daten hat einen maßgeblichen Einfluss auf das Verhalten von KI-Systemen. Statt uns auf externe Quellen zu verlassen, erzeugen wir mit unserer Open-Source-Pipeline SynthIOS unsere eigenen hochqualitativen Trainingsdaten. So stellen wir sicher, dass die hinterlegten Modelle auf der bestmöglichen und relevantesten Wissensbasis operieren und frei von unerwünschten Verzerrungen sind. Wir entwickeln unsere Daten-Pipelines  kontinuierlich weiter.

LLM Finetuning & Scale-Ups

Finetuning mit Kontext-Skalierung

Eine kontrollierbare Architektur verdient eine präzise Sprache. Damit unsere Systeme nicht nur logisch korrekt, sondern auch in Ihrer spezifischen Domäne exzellent kommunizieren, passen wir Open-Weight-Sprachmodelle mit LoRA (Low-Rank Adaptation) an. Außerdem forschen wir an innovativen Methoden, das Kontextfenster signifikant (Faktor x2, x4 oder gar x8) zu erweitern. Damit erweitern wir gezielt die Fähigkeiten von EU AI Act konformen Open-Source Modellen, um diese für den Business-Einsatz verwend- & anpassbar zu machen.

Advanced Cognitive Systems Lab gGmbH

Kognitive Architekturen weiterdenken

Die Leistungsfähigkeit von kognitiver Intelligenz wird u.a. durch die Qualität der hinterlegten Cognitive Schemata bestimmt. Das Ziel der ACSL ist es, diese Schemata kontinuierlich zu verbessern und auch für komplexeste Denk-Pfade nutzbar zu machen. Wir praktizieren experimentelle Forschung, wie wir diese Steigerung der Intelligenz bei gleichzeitiger Beibehaltung von Sicherheit und Kontrolle als durchgängigem Grund-Prinzip erreichen können. Die Ergebnisse werden öffentlich publiziert und für die Nutzbarmachung in der Wirtschaft dokumentiert und aufbereitet.

Synthetische Trainings-Daten

SynthIOS: Hochwertige Trainingsdaten

Die Qualität von Trainings-Daten hat einen maßgeblichen Einfluss auf das Verhalten von KI-Systemen. Statt uns auf externe Quellen zu verlassen, erzeugen wir mit unserer Open-Source-Pipeline SynthIOS unsere eigenen hochqualitativen Trainingsdaten. So stellen wir sicher, dass die hinterlegten Modelle auf der bestmöglichen und relevantesten Wissensbasis operieren und frei von unerwünschten Verzerrungen sind. Wir entwickeln unsere Daten-Pipelines  kontinuierlich weiter.

LLM Finetuning & Scale-Ups

Finetuning mit Kontext-Skalierung

Eine kontrollierbare Architektur verdient eine präzise Sprache. Damit unsere Systeme nicht nur logisch korrekt, sondern auch in Ihrer spezifischen Domäne exzellent kommunizieren, passen wir Open-Weight-Sprachmodelle mit LoRA (Low-Rank Adaptation) an. Außerdem forschen wir an innovativen Methoden, das Kontextfenster signifikant (Faktor x2, x4 oder gar x8) zu erweitern. Damit erweitern wir gezielt die Fähigkeiten von EU AI Act konformen Open-Source Modellen, um diese für den Business-Einsatz verwend- & anpassbar zu machen.

Unsere Forschungsagenda verfolgt ein klares, strategisches Ziel: wir machen kontrollierbare KI intelligenter, zugänglicher und leistungsfähiger. Indem wir die Denkfähigkeit der Architektur vertiefen, ihre Effizienz auf jeder Hardware maximieren und die Fähigkeiten konformer Open-Source-Modelle gezielt erweitern, gestalten wir aktiv die nächste Generation souveräner Kognitiver Modelle. 

So stellen wir sicher, dass unsere Technologie nicht nur heute führend ist, sondern auch morgen die Standards für vertrauenswürdige künstliche Intelligenz setzt.

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