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Künstliche Intelligenz: „Wir haben nachweisbare Erfolge“

Michael May ist Technologiefeldleiter bei Corporate Technology und Experte für das Thema „Künstliche Intelligenz“.

Künstliche Intelligenz ist derzeit eines der Hype-Themen – spätestens seit eine Google-Software einen der besten Go-Spieler der Welt geschlagen hat. Siemens ist auf dem Gebiet der Neuronalen Netze seit mehr als 30 Jahren sehr aktiv und setzt die Technologie bereits ein, um in der industriellen Praxis Anlagen und Systeme autonom zu optimieren. Das Interview mit Michael May, Technologiefeldleiter bei Corporate Technology, macht deutlich, warum Siemens sich nicht vor Google verstecken muss.

Bei der Künstlichen Intelligenz ist es doch wie mit der Kernfusion, wo es seit den 1960er-Jahren heißt: In 40 Jahren haben wir einen funktionierenden Reaktor – nur mit dem Unterschied, dass die Künstliche Intelligenz immer 15 Jahre entfernt ist. Stimmt das noch?

May: Vielleicht stimmt die Zahl noch bei der Kernfusion, aber was Künstliche Intelligenz betrifft, haben sich die Rahmenbedingungen in der jüngeren Vergangenheit dramatisch geändert. Heute haben wir nachweisbare Erfolge. Systeme, die früher nur als Prototypen existierten, sind jetzt in der Praxis produktiv. Beispiel Bilderkennung: Hier liegen die Erkennungsraten in manchen Bereichen inzwischen bei 98 Prozent oder höher. Das ist mit der menschlichen Leistung vergleichbar.

Woher kommt der Fortschritt?

May: Da gibt es mehrere Treiber. Die Rechenleistung hat sich vervielfacht, sodass heute beispielsweise Neuronale Netze wesentlich größer sind und Probleme genauer modellieren können. Außerdem sind die Algorithmen so verbessert worden, dass sie die oftmals aufwendige Vorverarbeitung der Daten gleich mit erledigen. Und für die Bildverarbeitung kommt hinzu, dass beispielsweise im Internet eine Unmenge von Bildern zur Verfügung steht, mit der die Software trainiert werden kann.

Ein Meilenstein in der Geschichte des maschinellen Lernens ist das Programm AlphaGo von Google. Die Software ist darauf ausgelegt, das komplexe Brettspiel Go mit seiner nahezu unbegrenzten Anzahl möglicher Positionen zu beherrschen.

Was ist eigentlich Künstliche Intelligenz?

May: Wir meinen damit auf Algorithmen basierende Computersysteme, die Leistungen erbringen, für die ein Mensch seine Intelligenz einsetzt – zum Beispiel Texte erkennen und deuten, Auto fahren, Bilder erkennen oder Schach spielen. Eine Maschine muss aber dazu nicht wie ein Mensch denken, sie muss nur eine ähnliche Performance bringen.

Und wie funktioniert so ein System?

May: Es gibt verschiedene Ansätze des maschinellen Lernens. Die Stichworte heißen zum Beispiel Deep Learning oder Reinforcement Learning. Ohne in die Details zu gehen: Ein Neuronales Netz, das ähnliche Verknüpfungen besitzt wie die Nervenzellen im Gehirn, bekommt eine Vielzahl von Daten eingespeist und passt dann diese Verknüpfungen beziehungsweise ihre Stärke so an, dass es für die Beispieldaten die richtigen Antworten lernt. Das wird dann auf neue, unbekannte Daten übertragen: Das System lernt, die Daten zu interpretieren und Entscheidungen zu treffen. Es wird also nichts fest programmiert. Unsere Deep-Learning-Verfahren arbeiten mit zigtausenden simulierten Neuronen.

Heute können Kunden einen Service bekommen, bei dem Künstliche Intelligenz den Betrieb von Gasturbinen automatisch optimiert.

Wo setzt Siemens Künstliche Intelligenz ein?

May: Bei unseren oft komplexen Systemen gibt es viele Einsatzmöglichkeiten. Am weitesten sind wir bei den Gasturbinen. Da können Kunden heute schon einen Service bekommen, bei dem eine Künstliche Intelligenz den Betrieb von Gasturbinen automatisch optimiert. Damit sind wir weltweit führend. Nachdem vergangenes Jahr die Google-Software Deep Mind einen Großmeister im Brettspiel Go geschlagen hat, haben Fachleute erklärt, dass es sich erst noch zeigen muss, ob das außerhalb einer Spieleumgebung auch in der industriellen Praxis funktioniert. Da sind wir weiter, denn wir haben das schon!

Haben Sie weitere Beispiele?

May: Ja, die Konfiguration von Stellwerken für neue Bahnhöfe beispielsweise. Das ist so komplex, weil es so viele verschiedene Möglichkeiten gibt. Unser System erstellt selbstständig eine Architektur für die Hard- und Software, die nachweislich sämtliche Sicherheitsbedingungen einhält. Oder nehmen Sie Healthineers: Dort gibt es einige Entwicklungen, bei denen Ärzte durch animierte Bilder bei Operationen in Echtzeit unterstützt werden, etwa beim Einsetzen von Herzklappen. Oder die Software erkennt in einer Tomografenaufnahme des Brustkorbs automatisch alle Rippen und ordnet sie übersichtlich in einer zweidimensionalen Darstellung an.

Die “Bone Reading” Technologie erleichtert dank der zweidimensionalen Darstellung das Identifizieren von Rippenbrüchen. Der Arzt kann einzelne Regionen markieren, die für den Befund von Interesse sind.

Welche Rolle spielt die globale Forschung Corporate Technology?

May: Wir sind der Ort, an dem alle Kompetenz zum Thema Künstliche Intelligenz gebündelt ist. Unsere Aufgabe ist es, mit den operativen Einheiten konkrete Geschäftsmöglichkeiten zu entwickeln. Wir arbeiten seit mehr als 30 Jahren auf diesem Gebiet und haben mit Neuronalen Netzen bereits viele Optimierungen umgesetzt: für Stahlwerke oder bei der Papierproduktion, um nur einige frühere Erfolge zu nennen.

Wo sehen Sie die größten Möglichkeiten für Künstliche Intelligenz?

May: Sie spielt bereits in sehr vielen Bereichen eine Rolle. Eingesetzt werden kann sie in vielen Bereichen, in denen heute Menschen mit ihrer Erfahrung und Kompetenz tätig sind. Die medizinische Diagnostik habe ich schon erwähnt, wo Ärzte bei der Auswertung tausender Röntgenbilder unterstützt werden. Die Software spart Zeit, weil sie automatisiert auf Unregelmäßigkeiten hinweist, die der Arzt sich dann detaillierter ansehen kann. Für selbstfahrende Autos oder kooperierende Roboter ist Künstliche Intelligenz eine Voraussetzung.

Wie wird das unser Leben verändern?

May: Im Alltag merken wir das jetzt schon bei unseren Handys. Sie erkennen unsere Sprache und erledigen dann Aufgaben. Das funktioniert ziemlich gut. Solche Assistenten werden uns künftig umgeben, im Privatleben wie im Beruf. Die Zusammenarbeit mit Computern und Maschinen wird eine andere und viel enger sein.

Die Vorstellung macht so manchem vermutlich Angst.

May: Maschinen werden immer anders denken als Menschen, daher sehe ich das als Ergänzung und nicht als Bedrohung. In vielen dieser Bereiche ist die KI eine Art Intelligenzverstärker, ohne dass der Mensch dabei überflüssig wird. Außerdem glaube ich nicht, dass es auf absehbare Zeit eine einzige Maschine geben wird, die sämtliche kognitiven Fähigkeiten in sich vereint, die ein Mensch besitzt. Gerade diese Flexibilität in der Problemlösung zeichnet den Menschen ja aus. Meiner Meinung nach wird die Arbeit reichhaltiger, weil Tätigkeiten automatisiert werden können, die nicht so interessant oder anfällig für Fehler sind, und die Menschen so mehr Freiraum für Kreativität gewinnen.

Das Interview führte Norbert Aschenbrenner
Picture credits: von oben: 2. Bild Google