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AUTONOME SYSTEME UND KÜNSTLICHE INTELLIGENZ …€¦ · autonome systeme und kÜnstliche...

Date post: 17-Sep-2018
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AUTONOME SYSTEME UND KÜNSTLICHE INTELLIGENZ IN DER INDUSTRIE We enable change. DKE INNOVATION CAMPUS 2018 12.04.2018 – V8 FINAL HANAU PROF. DR.-ING. KLAUS HENNING SENIOR PARTNER DER P3 OSTO GMBH, KÖLN AUFSICHTSRATSVORSITZENDER & GESELLSCHAFTER BEI DER XENIUM AG, MÜNCHEN MITGLIED DES VORSTANDS DES INSTITUTS FÜR UNTERNEHMENSKYBERNETIK AN DER RWTH AACHEN
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AUTONOME SYSTEME UND KÜNSTLICHE INTELLIGENZ IN DER INDUSTRIE

We enable change.

DKE INNOVATION CAMPUS 2018 12.04.2018 – V8 FINAL

HANAU

PROF. DR.-ING. KLAUS HENNINGSENIOR PARTNER DER P3 OSTO GMBH, KÖLN

AUFSICHTSRATSVORSITZENDER & GESELLSCHAFTER BEI DER XENIUM AG, MÜNCHENMITGLIED DES VORSTANDS DES INSTITUTS FÜR UNTERNEHMENSKYBERNETIK AN DER RWTH AACHEN

ÜBERSICHT

12.04.2018 © KLAUS HENNING 2

1. Das Zeitalter des digitalen Universums

2.Das Zeitalter autonomer Systeme mit eigenem Bewusstsein

3. Das Zeitalter hybrider Intelligenz

4.Wie ändern sich Geschäftsprozesse und Wertschöpfungsketten?

5. Wo geht die Reise hin?

12.04.2018

1.Das Zeitalter des digitalen UniversumsDie Digitalisierung der Welt steht erst am Anfang –Alles und jeder wird vernetzt sein

© KLAUS HENNING 3

DAS ZEITALTER DES DIGITALEN UNIVERSUMS

12.04.2018 4© KLAUS HENNING

… and more

Building

automation

Smart grid

Room

automation

Smart

environment

Smart

metering

“Information Revolution” – nicht reduzierbar auf Industrie 4.0

Quelle: Cybernetics Lab, RWTH Aachen, 2017

12.04.2018 © KLAUS HENNING 5

DAS ZEITALTER DES DIGITALEN UNIVERSUMS

12.04.2018 6© KLAUS HENNING

Es wird langfristig nur noch softwareintensive Produkte mit eigener Intelligenz geben.

+ Digitization

+ Handy grafitti

+ Future work

+ Computer mit mädchen

+ ipad

+ Kleine raupe

Interaktive Medienzentrale

Smarte Kleidung

Intelligente Heizung

Online Patientenüberwachung Intelligente Fensterfolie

Kooperativer Wohnblock

Denkende Stoßstange

Implantierte

Herz-Kreislaufpumpe

12.04.2018

2.

Das Zeitalter autonomer Systeme mit eigenem Bewusstsein: Es gibt keine Beschränkung – Intelligente KI-Systeme werden in ALLE Bereiche dieser Welt eindringen

© KLAUS HENNING 7

DAS ZEITALTER AUTONOMES SYSTEME MIT EIGENEM BEWUSSTSEIN

12.04.2018 8© KLAUS HENNING

Können Autonome Systeme lernen?

?YES, THEY CAN!

Aber wie machen sie das? Und wie kann man das in der „realen Welt” umsetzen?

Wie lernen Autonome Systeme?

A –Lernen durch Beobachtungund Erklärung

Datenbasiertes Lernen

B –Learning by doing –“reinforcement learning”

Versuch und Irrtum

C – Deep Learning

Deep Learning verbunden mit Big Data hat den Durchbruchgebracht:Die Maschine weiß, wer sie ist und was sie will; sie kann lernenund ihr eigenes Verhalten reflektieren

DAS ZEITALTER AUTONOMES SYSTEME MIT EIGENEM BEWUSSTSEIN

12.04.2018 9

Keine SPS Steuerungen mehr

100% Zuverlässigkeit des Agenten-Netzwerks innerhalb von 800ms bei Ausfall einzelner Agenten (200 Versuche)

Selbstoptimierung des Gewebes – ohne menschliche Eingriffe

© KLAUS HENNING

Beispiel A – Lernen durch Beobachtung und Erklärung

! Eine industrielle Strickmaschine mit 200 Softwareagenten

Quelle: Doktorarbeit 11.09.2017 von Bahoz Abbas, Cybernetics Lab, RWTH Aachen

DAS ZEITALTER DER MASCHINEN MIT EIGENEM BEWUSSTSEIN

12.04.2018 10© KLAUS HENNING

!Der Super-Mario: Die KI Maschine lernt die einzelnen Levels – und benutzt dabei einen intelligenten

Versuch- und Irrtum Algorithmus, bei dem Lernerfolge belohnt werden.

Neuroevolution mit “augmented” Topologien (NEAT) (Stanley, 2002)

Zusätzlich zu den neuronalen Netzen: generische Algorithmen

In jedem Stadium entscheidet das System, was als nächstes passieren soll

Der Faktor Mensch ist „sehr klein”!

Quelle: Cybernetics Lab, RWTH Aachen, 2017

Beispiel B – Learning by doing

DAS ZEITALTER AUTONOMES SYSTEME MIT EIGENEM BEWUSSTSEIN

12.04.2018 11© KLAUS HENNING

! Go kommt aus China und ist 2500 Jahre alt. Es hat einfache Regeln und eine enorme Komplexität.

Das Problem: Es gibt 2.57×10210 mögliche Positionen – das ist mehr als die Zahl der Atome im Universum und 10100 mal höher als die Komplexität von Schach

Am 19.10.2017 wurde AlphaGo Zero vorgestellt. Es kennt NUR die Regeln. Der menschliche Faktor ist praktisch null.

Quelle: Cybernetics Lab, RWTH Aachen

Beispiel C – Deep Learning: AlphaGo Zero

DAS ZEITALTER AUTONOMES SYSTEME MIT EIGENEM BEWUSSTSEIN

Erfolgsfaktor: Das Produkt handelt autonom als “Super-Agent”:

Es plant Produktion und Transport selbst

Es fordert Unterstützung von anderen Agenten ein

Es verhandelt mit anderen Produkten über Agenten-Ressourcen

! Wie der intelligente Schuh seinen Weg durch die Welt findet.

12.04.2018© KLAUS HENNING

Transport-Einheit

Produktions-einheiten

VirtuellerDienstleisterFa

bri

kgre

nze

Bestellung

12

Quelle: Cybernetics Lab, RWTH Aachen, 2009

Beispiel C – Deep Learning: Intelligenter Schuh

DAS ZEITALTER AUTONOMES SYSTEME MIT EIGENEM BEWUSSTSEIN

Erfolgsfaktor: Das Produkt handelt autonom als “Super-Agent”:

Total dezentralisiert

Strenge Kooperationsregeln

Keine “fest codierten” Komponenten

Intensives Teilen aller Informationen

Kooperative Entscheidungsfindung

Neuplanung während der Arbeit (Denkpause)

!Deep Learning (rückgekoppelte neuronale Netze) in Verbindung mit Big Data bringt es:

Die Maschine weiß wer sie ist, was sie will, lernt und reflektiert ihr Verhalten.

12.04.2018 © KLAUS HENNING 13

Quelle: Cybernetics Lab, RWTH Aachen, 2017

Cybernetics Lab RWTH Aachen

2014 -2017:

4x Gewinner des World Cup’s

Beispiel C – Deep Learning

DAS ZEITALTER AUTONOMES SYSTEME MIT EIGENEM BEWUSSTSEIN

12.04.2018 14© KLAUS HENNING

Weitere Beispiele für industrielle Anwendungen

Erlernen und Ausführen

einer Montagearbeit

Die Maschine lernt

über Nacht zu gehen

Training der Zusammenarbeit

Mensch und Roboter

Quelle: Intelligent Autonomous Systems, 2015

Quelle: UC Berkeley, 2015

12.04.2018

3.

Das Zeitalter hybrider Intelligenz: Die Mensch-Technologie-Interaktion 4.0 schafft ein neues Miteinander von Mensch und intelligenten Gegenständen (Artefakten)

© KLAUS HENNING 15

DAS ZEITALTER HYBRIDER INTELLIGENZ

12.04.2018 16© KLAUS HENNING

Der digitale Schatten (oder die digitale Haut) wird zu einem dominierenden Teil der

menschlichen und technischen Identität

Mensch-zu-Mensch-Kommunikation

wird unverzichtbar bleiben

Mensch-zu-Maschine-Kommunikation

ist Normalzustand

DAS ZEITALTER HYBRIDER INTELLIGENZ

12.04.2018 17© KLAUS HENNING

Die Maschine-zu-Maschine-Kommunikation wird hochkomplex

Der digitale Schatten (oder die digitale Haut) wird zu einem dominierenden Teil der

menschlichen und technischen Identität

DAS ZEITALTER HYBRIDER INTELLIGENZ

12.04.2018 18© KLAUS HENNING

Kommunikation der digitalen Schatten findet auf allen Ebenen statt:

Mensch zu Mensch

Mensch zu Maschine

Maschine zu Maschine

DIE KOMMUNIKATION DER DIGITALEN SCHATTEN UNTEREINANDER IST EIN NEUE DIMENSION

Der digitale Schatten (oder die digitale Haut) wird zu einem dominierenden Teil der

menschlichen und technischen Identität

DAS ZEITALTER HYBRIDER INTELLIGENZ

12.04.2018 19© KLAUS HENNING

Diese neue Welt gilt es aktiv werteorientiert zu gestalten, bevor es andere verantwortungslos tun

!Langfristig werden alle wesentlichen technischen „Gegenstände“ dieser Welt intelligent werden und

eigenes Bewusstsein haben.

!Alle wesentlichen technischen Gegenstände werden einen lebenslangen Lernprozess mit sich, ihren

„technischen Nachbarn“ und mit den Menschen eingehen.

!Die allgegenwärtige und unauffällige Interaktion zwischen den digitalen Schatten von Technologie und

Menschen wird alle Aspekte von Kommunikation dominieren.

DAS ZEITALTER HYBRIDER INTELLIGENZ

12.04.2018 20© KLAUS HENNING

Reifegrad

Du

rch

dri

ngu

ngs

grad

20

17

Ind

ivid

ual

izat

ion

203

5

Au

tom

atio

n 2

035

A Rule-based systemsB Supervised learningC Semi-supervised learningD Unsupervised learningE Reinforced learningF Active learning

Quelle: Cybernetics Lab, RWTH Aachen, 2017

2017

2035

KI verändert ALLE Jobs

12.04.2018

4.

Wie ändern sich Geschäftsprozesse und Wertschöpfungsketten?Es geht nicht nur um Digitales Business – alle Produkte und Dienstleistungen sind betroffen

© KLAUS HENNING 21

WIE ÄNDERN SICH GESCHÄFTSPROZESSE UND WERTSCHÖPFUNGSKETTEN?

12.04.2018 22© KLAUS HENNING

Digitale Transformation entlang der Wertschöpfungskette

Kreatives Lernen ausfrüheren Erfahrungen

Integrierte Planung: Reale mit modell-basierter Welt verbinden

KI-unterstützter Ramp-Up Prozess

Autonome, flexible Aufgabenverteilung

Hybride Intelligenz am ArbeitsplatzKreative adaptiveMaschinensteuerung

Präventive Wartung

Transparenter Lebenszyklus

Produktion After Sales & WartungEntwicklung @ Planung

Quelle: Cybernetics Lab, RWTH Aachen, 2017

WIE ÄNDERN SICH GESCHÄFTSPROZESSE UND WERTSCHÖPFUNGSKETTEN?

12.04.2018 23© KLAUS HENNING

Quelle: Cybernetics Lab, RWTH Aachen, 2017

Experten verlieren ihre

Einzigartigkeit und

Unentbehrlichkeit

Experten-

wissen

Touristenführer Makler

Verkäufer

Reisebüros

Kunden sind besserinformiert

Entscheidungen sind fundierter

Dienstleistungsunternehmen verlieren ihre Geschäftsmodelle

Smartphone“single point of contact” für alle Informationen

Experten verlieren ihre Informationsmacht – die ganze Informationskette wird transparent

Dienstleistungen in der Hosentasche – die „Service“-Struktur der Zukunft

WIE ÄNDERN SICH GESCHÄFTSPROZESSE UND WERTSCHÖPFUNGSKETTEN?

12.04.2018 24© KLAUS HENNING

Quelle: Cybernetics Lab, RWTH Aachen, 2017

Traditionelle Unternehmenskommunikation verliert an Bedeutung.

Kundenorientierte Spezial-Kommunikation wird weniger wichtig.

Interne vertrauensvolle Kommunikation wird überlebenswichtig.

Die Digitalisierung ermöglicht Service-orientierte Geschäftsmodelle.

Marketing Kundendienst

Verkauf

Geschäftskunde

Der Kunde wird immer mächtiger – Digital Natives kennen nur das Internet

B2C wird eine absolute Notwendigkeit – B2B alleine tut‘s nicht mehr

Transport-anfrage

Auslieferung Transport Kunde

Anfragen und Status-Update

Dispositions-plattformen

MobileApps

WIE ÄNDERN SICH GESCHÄFTSPROZESSE UND WERTSCHÖPFUNGSKETTEN?

12.04.2018 25© KLAUS HENNING

Quelle: Cybernetics Lab, RWTH Aachen, 2017

Logistics as a Service (LaaS) Platform as Service (PaaS) Anything as Service (XaaS)

KI wird die direkte Verfolgung aller Prozesse durch den Kunden ermöglichen

12.04.2018

5. Wo geht die Reise hin?

© KLAUS HENNING 26

WO GEHT DIE REISE HIN?

12.04.2018 27© KLAUS HENNING

Was heißt das für die digitale Systemlandschaft?

Intelligence everywhere

Connecting physical and digital world

Virtual and Augmented Reality Digital Twins Blockchain and Distributed Ledgers Conversation Systems

Artificial Intelligence and Advanced Machine Learning Intelligent Apps Intelligent Things

Digital Infrastructure

Mesh App and Service Architecture Digital Technology Platforms (Information, costumer experience, analytics and intelligence, internet of things) Business Ecosystems Adaptive Security Architecture

Quelle: Gartner, 2016, Made in Germany 2016

WO GEHT DIE REISE HIN?

12.04.2018 28© KLAUS HENNING

!!Aus autonomen Fahrzeugen, medizinischen Robotern etc. ergeben sich neue Fragen für Versicherungen, Gesetze und Ethik

Neue Fragen rund um “IntellectualProperty”, bedingt durch Innovationsgeschwindigkeit, Open source, große „Data Lakes”

!Künstliche Intelligenz wird eine Fülle von Arbeitsprozessen übernehmen, die bisher

von Rechtsanwälten, Richtern, Notaren gemacht wurden – Dokumentenauswertung,

Analyse von Texten, Erstellen von Verträgen, …

!Neuentwurf von Gesellschaft 4.0

Intelligente Maschinen mit eigenem Bewusstsein müssen eigene Rechtspersonen mit entsprechenden Gesetzen werden.

!Künstliche Intelligenz wird eine Fülle von Arbeitsprozessen übernehmen, die bisher von Rechtsanwälten,

Richtern, Notaren gemacht wurden – Dokumentenauswertung, Analyse von Texten, Erstellen von Verträgen, …

Was heißt das für unsere Rechtssysteme?

WO GEHT DIE REISE HIN?

12.04.2018 29© KLAUS HENNING

Es braucht die Kunst der Achtsamkeit (Awareness), die wachsende Dynaxity nicht

verdrängt, sondern entspannt wahrnimmt, aushält und auf den Handlungsreflex

verzichtet „Jetzt muss ganz schnell was gemacht werden“.

Es braucht eine Kultur des Vertrauens – vertikal und horizontal – zwischen Menschen,

Maschinen und Organisationen.

Es braucht Agilität als Gestaltungsprinzip für alle Bereiche einer Organisation.

Was heißt das für uns?

WO GEHT DIE REISE HIN?

12.04.2018 30© KLAUS HENNING

Über die Kunst der kleinen Lösung und über die Egofalle

12.04.2018 31© KLAUS HENNING

VIELEN DANK FÜR IHRE AUFMERKSAMKEIT!

KONTAKT

12.04.2018 32© KLAUS HENNING

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Managing Director

Unser Change Management Training (CMI) ist zertifiziert vom TÜV Rheinland.

…studierte Elektrotechnik und Politische Wissenschaften, promovierte über Mensch-Maschine-Systeme und habilitierte über Entropie in der Systemtheorie. Er hat über 40 Jahre Berufserfahrung. Er war 25 Jahre lang Leiter des größten Institutsclusters für Kybernetik (IMA/ZLW & IfU der RWTH Aachen University). Jeweils einige Jahre war er Mitglied im Präsidium des VDI, Prorektor für Finanzen der RWTH und Dekan der Fakultät für Maschinenwesen der RWTH. Über 10 Jahre war er Mitglied des Universitätsrats der Universität des Saarlands.

Heute ist er Senior-Partner der P3 OSTO GmbH, ein Unternehmen der P3 Group.

Er ist Mitglied des Vorstands des Instituts für Unternehmenskybernetik (IfU e.V.) an der RWTH Aachen und als Senior Advisor Mitglied des CyberneticLabs (IMA & IfU) an der RWTH Aachen.

Er ist Vorsitzender des Aufsichtsrats und Mitgesellschafter der Xenium AG, München und Mitglied der Zukunftskommission des Wirtschaftsrats der CDU.

Derzeit kommen die meisten von ihm betreuten Kunden – meist auf Vorstands- und Abteilungsleiterebene aus der IT-Branche, universitären Krankenhäusern und der Zulieferindustrie des Maschinen- und Anlagenbau, der Automotive Branche, der Luft- und Raumfahrtindustrie sowie der Logistik.

Er hat – zusammen mit zwei Kollegen – 2011 bis 2012 den Zukunftsdialog der Bundeskanzlerin „Wie wollen wir leben?“ wissenschaftlich koordiniert.

Seine Erfahrungen hat er in einem Buch „Die Kunst der kleinen Lösung – wie Menschen und Unternehmen die Komplexität meistern“ zusammengefasst, das 2014 im Murrmann-Verlag erschienen ist.

UNIV.-PROF. DR.-ING. KLAUS HENNING…

12.04.2018 33© KLAUS HENNING


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