PT-Magazi 04 2018

Mythos Künstliche

Mythos Künstliche Intelligenz Künstliche Intelligenz (KI) ist derzeit eines der Themen, das am stärksten polarisiert und am meisten gehypt wird. Damit einher gehen viele falsche Vorstellungen, Erwartungen und Befürchtungen. PT-MAGAZIN 4/2018 Oskar-Patzelt-Stiftung 26 Die Idee, Künstliche Intelligenz zu erschaffen, gibt es schon lange. Der US-amerikanische Informatik-Professor John McCarthy prägte den Begriff “Artifical Intelligence” bereits 1955 und erforschte an der Universität Stanford die Grundlagen der KI. Seither gab es immer wieder neue Entwicklungen und Hypes um das Thema – auf die dann meist Ernüchterung folgte. Den aktuellen und voraussichtlich nachhaltigen Schub erhält die KI vor allem durch die inzwischen breit verfügbaren Big Data sowie die massiv gestiegene und durch Cloud Computing hochskalierbare Rechenleistung. Denkt KI wie ein Mensch? Künstliche Intelligenz wird häufig stark überhöht dargestellt und es wird suggeriert, sie könne selbstständig denken und Probleme lösen wie ein Mensch. Aber auch KI-Systeme machen nach wie vor nichts anderes, als das auszuführen, was ihnen Menschen zuvor durch Programmierung aufgetragen haben. Dabei sind sie mittlerweile soweit fortgeschritten, dass sie den Eindruck erwecken können, man habe es mit menschlicher Intelligenz zu tun – etwa, indem KI-Systeme Bilder erkennen, Sprache verstehen oder Autos steuern. Dennoch bleibt es nur ein Eindruck. Künstliche Intelligenz ist der Überbegriff für alle Systeme und Technologien, die den Eindruck menschlicher Intelligenz erwecken. Machine Learning ist nur eine dieser Technologien. Bei ihr werden Algorithmen konstant mit neuen Daten gefüttert und so darauf trainiert, ihren Output immer weiter zu verbessern. Weitere Teildisziplinen der Künstlichen Intelligenz wären etwa Deep Learning, Cognitive Processing oder Natural Language Processing. Nimmt uns KI die Jobs weg? Bis jetzt haben technologische Revolutionen am Ende immer mehr Jobs geschaffen als zerstört. Dasselbe ist auch bei der Künstlichen Intelligenz zu erwarten. Das gilt ganz besonders dann, wenn die Menschen unterstützt und ermutigt werden, die neuen Fähigkeiten zu erlernen, die sie brauchen, um Seite an Seite mit intelligenten Systemen zu arbeiten. Das wahrscheinlichste Szenario ist deshalb, dass Menschen und KI zusammenarbeiten und sich gegenseitig unterstützen werden. Reißt KI irgendwann die Weltherrschaft an sich? Die Dystopie, dass intelligente Roboter eines Tages die Menschheit unterwerfen, beschäftigt die Science-Fiction bereits seit ihren Anfängen. Fritz Langs Film Metropolis aus dem Jahr 1927 lässt grüßen. Aber auch aktuell geistern derartige Horrorvisionen immer wieder durch die Medien. Was dabei komplett ignoriert wird: Selbst wenn Roboter irgendwann so etwas wie Moral oder einen Willen haben sollten, würden sie immer nur dem entsprechen, was Menschen zuvor programmiert haben. Eigene Motive werden Roboter nie entwickeln können. „Wie bei vielen Dingen im Leben gilt es auch bei der Künstlichen Intelligenz, eine gesunde Balance zwischen Optimismus und Pessimismus zu finden“, sagt Bas de Vos, Director IFS Labs. „Unternehmen sollten nicht alles glauben, was ihnen erzählt wird, aber in die Möglichkeiten investieren, die tatsächlich realisierbar sind; denn KI hat zweifellos das Potenzial dazu, auf vielen Gebieten der Wirtschaft tiefgehende Veränderungen zum Positiven herbeizuführen.“

© SmartFactoryKL/A.Sell © SmartFactoryKL/A.Sell Durch den Einsatz von Augmented Reality in der Datenbrille können dem Mitarbeiter zum Beispiel Wartungsanleitungen übermittelt werden. KI hilft dem Menschen, Daten aus unterschiedlichen Quellen zusammenzuführen und nur die relevanten Informationen gefiltert anzuwenden. Dabei kann AR z.B. durch smarte Datenbrillen unterstützen. KI ist ein Partner des Menschen Künstliche Intelligenz als Partner des Menschen – wie sich dies in einem Industrie 4.0-Umfeld umsetzen lässt, zeigte das Partnerkonsortium der SmartFactoryKL-Industrie 4.0-Produktionsanlage auf der Hannover Messe. Dabei werden drei Szenarien vorgeführt, die nur durch den Einsatz von Künstlicher Intelligenz und Augmented Reality (erweiterter Realität) überhaupt effizient realisierbar sind: vorausschauende Wartung, Fernwartung und Wissensmanagement. In allen Fällen geht es darum, dass große Datenmengen schnell und zuverlässig erfasst, ausgewertet und dem Menschen zweckgebunden und gefiltert zur Verfügung gestellt werden – eine Leistung, die der Mensch ohne technische Hilfe so nicht erfüllen kann. Usacase Vorausschauende Wartung Um KI in der Produktion sinnvoll nutzen zu können, müssen zuerst Daten gesammelt werden. Hier handelt es sich zum Beispiel um Maschinendaten wie Druck, Temperatur, Durchfluss, Vibration etc., mit deren Hilfe ihr Zustand überwacht werden soll (Condition Monitoring). Die dabei über Sensoren und Edge Devices generierten Datenmengen sind zu groß, um sie mit rein menschlicher Leistung schnell auszuwerten und zu interpretieren. Erst wenn die gesammelten Daten durch geeignete mathematische Analysemethoden (Data Analytics) in der Cloud verarbeitet und die Ergebnisse an den Anlagenbetreiber zurückgeschickt werden, kann man einen Nutzen aus ihnen ziehen und zum Beispiel einen drohenden Maschinenausfall vorhersagen. Dieser Ausfall kann durch eine vorausschauende Wartung im Vorfeld behoben werden, was wiederum den Anlagenstillstand und Reparaturzeiten minimiert. Vielversprechende Augmented Reality Augmented Reality ist hierbei eine vielversprechende Technologie, um Mitarbeiter am Ort des Geschehens durch den Wartungsprozess zu führen. Erprobt ist zum Beispiel der Einsatz von Datenbrillen: Dabei werden dem Werker Informationen und Arbeitsanweisungen in die Brille projiziert, sodass er gleichzeitig beide Hände für die Ausführung der Arbeitsschritte frei hat. Somit wird eine intuitive und verbesserte Fehlerbehebung ermöglicht. Auch die Möglichkeiten der Fernwartung werden durch die Nutzung von KI vereinfacht werden, in dem zum Beispiel ein Ingenieur vom Büro aus den Techniker vor Ort unterstützt. „Im Use Case Predictive Maintenance zeigt sich, wie die vertikale Integration von Produktionsanlagen in beide Richtungen reibungslos funktioniert. Es werden nicht nur Daten von den Maschinen in die Cloud geschickt, sondern die ausgewerteten Ergebnisse kommen auch wieder auf dem Shopfloor an. Der Mensch hat dann die Aufgabe, an Hand dieser Entscheidungshilfe die Angaben zu interpretieren und die richtigen Arbeitsschritte einzuleiten“, so Prof. Dr. Martin Ruskowski, Forschungsbereichsleiter Innovative Fabriksysteme am DFKI und Experte für das Thema KI in der Produktion. ó Selbstverständlich betritt jeder von uns seine Straßenbahn. Dabei werden unter seinen Füßen die lebensgefährlichen 25.000 V der Fahrleitungsspannung in die Bordspannung umgewandelt.