Ein Ansatz, das visuelle Verständnis von Computermodellen dem des Menschen anzupassen (Veröffentlichung im Fachmagazin Nature), eine neue, KI-gestützte Methode für präzisere Prognosen für Lungenkrebspatient:innen (Nature Communications), die Simulation von großen Biomolekülen mit quantenmechanischer Genauigkeit (Journal of the American Chemical Society) oder die Aufdeckung fehlerhafter Vorhersagestrategien von KI (Nature Machine Intelligence): Dies sind nur einige der im Jahr 2025 von Klaus-Robert-Müller zusammen mit weiteren hochrangigen internationalen Wissenschaftler:innen publizierten wissenschaftlichen Erfolge.

Pionier des Maschinellen Lernens

Das von ihm dabei genutzte mathematische Werkzeug ist das „Maschinelle Lernen“, das Klaus-Robert Müller in Wissenschaft und Industrie etabliert hat. Es beinhaltet statistische Algorithmen, die durch Lernen Probleme lösen können, bei denen der Lösungsweg nicht einfach durch Regeln beschrieben werden kann. Trainiert werden diese Algorithmen mit Beispieldaten – eine bekannte Anwendung ist etwa die Bilderkennung. Klaus-Robert Müller treibt diese wichtige Richtung der KI seit 1989 voran.

Erfinder eines der prominentesten mathematische Verfahren der Mustererkennung

Hervorzuheben sind dabei etwa die „Support-Vector-Maschinen“ (SVM), die eine der prominentesten theoretischen Entwicklungen im Bereich des Maschinellen Lernens darstellen. Dabei handelt es sich um mathematische Verfahren der Mustererkennung, bei denen beispielsweise Objekte in Klassen eingeteilt werden. Klaus-Robert Müller hat mit seiner Gruppe die Grundlagen für diese Verfahren gelegt, in enger Zusammenarbeit mit seinem Mentor Vladimir Vapnik von den AT&T Bell Labs in den USA. Viele der einflussreichsten und am häufigsten zitierten Arbeiten im Bereich der Support-Vector-Maschinen stammen aus Müllers Arbeitsgruppe und werden als wegweisende Klassiker angesehen.

Tiefe neuronale Netze und erklärbare KI

Darüber hinaus hat Müller herausragende theoretische und praktische Arbeiten zu sogenannten tiefen neuronalen Netzwerken geleistet. Dabei handelt es sich um ein Teilgebiet des Maschinellen Lernens, bei dem die Algorithmen analog zu den biologischen Neuronen in unserem Gehirn organisiert sind. Sein 2012 herausgegebenes Buch „Neural Networks: Tricks of the Trade“ ist bis heute ein Standardwerk. Seit 2010 hat Klaus-Robert Müller die Grundlagen für die sogenannte erklärbare KI (XAI) gelegt. Diese Technologie zielt darauf ab, die beim Training und der Ausführung der Algorithmen des Maschinellen Lernens ablaufenden Vorgänge transparent und nachvollziehbar zu machen. Das Verständnis darüber, warum Lernalgorithmen zu ihren Vorhersagen gelangen, wird mittlerweile als Schlüssel für ihre breite und vertrauenswürdige Anwendung in den Wissenschaften und der Industrie angesehen.

Bislang unbeobachtete Eigenschaften von Proteinen

Während seines Sabbaticals im Jahr 2011 am Institute for Pure and Applied Mathematics (IPAM) an der University of California, Los Angeles hatte Klaus-Robert Müller die bahnbrechende Idee, Maschinelles Lernen als Mittel zur Vorhersage der Ergebnisse der „Schrödinger-Gleichung“ aus der Quantenmechanik einzusetzen. Mit seinen Kooperationspartnern führte seine Idee zu einer Reihe von Publikationen mit sehr erfolgreichen Anwendungen für Moleküle. So kann beispielsweise bei der Bestimmung quantenmechanischer molekularer Eigenschaften eine Beschleunigung von etwa 20 Millionen gegenüber herkömmlichen Verfahren erreicht werden. Insbesondere hat Klaus-Robert Müller auch die erste „Transformerarchitektur“ für die Quantenchemie entwickelt. Sie macht es beispielsweise möglich, zu größeren Systemen zu skalieren und bislang unbeobachtete Eigenschaften von Proteinen zu erkennen.

Start-ups mit über 500 Beschäftigen in Berlin

Mit mehr als 600 im Peer-Review-Verfahren veröffentlichten wissenschaftlichen Publikationen, einem „h-Index“ von 168 und über 171.000 Zitatstellen in Veröffentlichungen anderer Forschender ist Klaus-Robert Müller ein äußerst produktiver und einflussreicher Wissenschaftler. 48 Ehemalige seiner Arbeitsgruppe wurden Professor:innen. Aus seiner Gruppe heraus wurden weiterhin mehr als 20 Start-ups gegründet; daraus resultieren über 500 Beschäftige in Berlin. So ist Müller zugleich auf dem Gebiet des Wissenstransfers zum Nutzen der Gesellschaft beispielgebend.

Co-Direktor des Berlin Institute for the Foundations of Learning and Data (BIFOLD)

Seit dem 1. Juli 2022 leitet Klaus-Robert Müller gemeinsam mit Prof. Dr. Volker Markl das Berlin Institute for the Foundations of Learning and Data (BIFOLD). BIFOLD ist eines der sechs Nationalen KI-Forschungszentren in Deutschland und wird gemeinsam vom Land Berlin und dem Bundesministerium für Forschung, Technologie und Raumfahrt mit jährlich 22 Millionen Euro gefördert. BIFOLD betreibt Grundlagenforschung im Bereich Maschinelles Lernen und Data Management sowie an deren Schnittstellen und operiert als ein hochschulübergreifendes Zentralinstitut an der TU Berlin und der Charité – Universitätsmedizin Berlin. Aktuell beschäftigt BIFOLD über 200 Wissenschaftler:innen in 14 Forschungsgruppen. BIFOLD hat bereits vier neue Professuren an die TU Berlin sowie eine an die Charité berufen. Zwei weitere Berufungen an die TU Berlin sowie eine weitere an die Charité sind aktuell ausgeschrieben.

Glückwünsche der Präsidentin der TU Berlin

„Ich gratuliere Klaus-Robert Müller herzlich zu dieser Auszeichnung, die ihn als einen der weltweit führenden Köpfe im Bereich des Maschinellen Lernens würdigt. Seine Forschung spannt einen beeindruckenden Bogen – von der ersten Idee über die Entwicklung grundlegender mathematischer Methoden bis hin zu ihrer Anwendung in einer Vielzahl realer Problemstellungen und wissenschaftlicher Disziplinen. Damit stärkt er nicht nur die internationale Sichtbarkeit der TU Berlin, sondern trägt auch maßgeblich dazu bei, unsere Universität als einen zentralen Standort für Spitzenforschung im Bereich der Künstlichen Intelligenz weiter auszubauen“, erklärt Prof. Dr. Geraldine Rauch, Präsidentin der TU Berlin. „Ich bin gespannt auf die neuen Erkenntnisse, die Klaus-Robert Müller mit Unterstützung des Preisgeldes künftig gewinnen wird – zum Nutzen von Wissenschaft und Gesellschaft.“

Weiterführende Informationen

Klaus-Robert Müller ist Professor für Informatik an der TU Berlin und Co-Direktor des Berlin Institute for the Foundations of Learning and Data (BIFOLD); außerdem ist er Distinguished Professor an der Korea University in Seoul. Er studierte theoretische Physik und Informatik in Karlsruhe und verbrachte zwei Sabbaticals als Principal Scientist bei Google. Klaus-Robert Müller ist Mitglied mehrerer Akademien, darunter der Nationalen Akademie der Wissenschaften Leopoldina und der Berlin-Brandenburgischen Akademie der Wissenschaften, sowie externes wissenschaftliches Mitglied der Max-Planck-Gesellschaft (MPII). Er erhielt eine Reihe von Forschungspreisen, zum Beispiel den Feynman-Preis (2024) und den IEEE CIS Neural Network Pioneer Award (2025) und ist seit 2019 ISI Highly Cited Researcher. Sein Forschungsfokus ist KI für die Wissenschaften.