Wie künstliche Intelligenz das Auto revolutioniert

Bereits 1950 hat sich Alan Turing in "Computing machinery and intelligence" mit maschineller Intelligenz beschäftigt. "In den 1960er- und 1970er-Jahren erzielte man im Bereich der KI gewaltige Fortschritte, große Durchbrüche aber blieben aus", schreibt Richard Watson im Kapitel Künstliche Intelligenz aus dem Buch 50 Schlüsselideen der Zukunft. Die menschliche Welt erwies sich noch als zu komplex für digitale Computer. Der Siegeszugs des Internets, die dadurch verfügbar gewordenen Datenmassen und die stark gestiegene Rechenleistung heutiger Computer lassen künstliche Intelligenz (KI) inzwischen jedoch die Lebenswelt der Menschen durchdringen. Auch für die Zukunft des Automobils bietet KI große Chancen und Potenziale.

"Künstliche Intelligenz ist längst keine Science Fiction mehr, die Fortschritte beim autonomen Fahren beweisen das in eindrucksvoller Weise. Ebenso wird bereits die Entwicklungsphase und Produktion durch KI unterstützt, indem globales Wissen und Know-how intuitiv zugänglich gemacht wird – jeweils zugeschnitten auf die individuellen Bedürfnisse, Erfahrungen und Kenntnisse des Mitarbeiters,“ erläutert Anke Kleinschmit, Leiterin der Daimler-Konzernforschung, anlässlich des vierten Mercedes-Benz Future Talks zum Thema künstliche Intelligenz in Berlin. 

Wirtschaftswachstum dank künstlicher Intelligenz

Neben den Fortschritten beim automatisierten Fahren sollen intelligente Roboter und selbstlernende Maschinen auch für einen großen wirtschaftlichen Wachstumsschub sorgen, so eine aktuelle Untersuchung des Beratungsunternehmens Accenture. Die Studie prognostiziert durch den Einsatz von künstlicher Intelligenz bis 2035 einen Anstieg des Wirtschaftswachstums in Deutschland um jährlich drei Prozent. Das wäre mehr als eine Verdopplung gegenüber dem Basisszenario mit einer Wachstumsrate von 1,4 Prozent pro Jahr, das die zukünftige Entwicklung der Wirtschaft auf Grundlage des technologischen Stands von heute voraussagt.

Für den nachhaltigen Erfolg künstlicher Intelligenz ist neben der technischen Entwicklung und Datensicherheit auch die Akzeptanz in der Gesellschaft wichtig. "Künstliche Intelligenz wird nur dann dauerhaft erfolgreich sein, wenn es uns gelingt, zwischen Mensch und Maschine Vertrauen aufzubauen“, verdeutlicht Daimler-Zukunftsforscher Alexander Mankowsky. "Wir müssen definieren, wie die Aufgabenteilung zwischen menschlicher und künstlicher Intelligenz aussehen soll."

Dabei können Assistenzsysteme helfen, die den Nutzer mit seinem Fahrzeug verbinden und das Fahrzeug mit der Welt vernetzen.

Moderne Technik aus der Forschung zur künstlichen Intelligenz (KI) hilft dabei, künftigen HMI-Systemen das nötige Wissen und die Fähigkeiten zu geben, wie ein menschlicher persönlicher Assistent proaktiv zu agieren“, erläutern die Autoren von Semvox im Artikel Proaktive Assistenzfunktionen für HMIs durch künstliche Intelligenz aus der ATZ 12-2016.

Die künstliche Intelligenz hilft SemVox zum Beispiel dabei, Human-Machine-Interfaces (HMIs) für adaptive, multimodale, sprachbasierte Steuerungs- undproaktive Assistenzsysteme zu entwickeln, die wie ein menschlicher Assistent agieren.

Kognitive Fahrzeuge: Das Auto als Schaltzentrale

Ein bedeutendes Ziel ist dabei die Entwicklung kognitiver Fahrzeuge. Diese können nicht nur auf bestimmte Situationen reagieren, sondern besitzen genügend Wissen über ihre Umwelt, um auf dieser Grundlage selbständig zu handeln. Beispielsweise könnten sie eigenständig die aktuelle Verkehrslage aller Mobilitätsträger analysieren und im Einklang mit dem persönlichen Tagesablauf sowie der Verfassung des Kunden einen individuellen Mobilitätsplan erstellen. Oder selbstständig komplexe Einpark-Situationen meistern, wie das Audi-Q2-Modellauto jüngst auf der NIPS in Barcelona gezeigt hat. Darüber hinaus könnten Haushaltsroboter und Lieferdrohnen an das System angebunden werden, die Schaltzentrale dafür wäre das kognitive Auto. Das demonstriert zum Beispiel der Mercedes-Benz Vision Van. Der Transporter verfügt über einen vollautomatisierten Laderaum und integrierte Lieferdrohnen.

Anders als Smartphones und Wearables würde das Auto den Menschen umgeben und zu einem digitalen Erlebnisraum werden. Es könnte das Verhalten des Fahrers analysieren, seine Bedürfnisse deuten und sich daran anpassen. Beispiele dafür sind das Einspielen der passenden Musik zur jeweiligen Stimmungslage oder die Entwicklung von Services rund um die Themen Gesundheit und Sicherheit. Inzwischen gibt es zum Beispiel zahlreiche Driver-Monitoring-Systeme, die die Müdigkeit des Fahrers messen. Im Beitrag Kognitive Belastung des Fahrers – Messung der Gefahr anhand der Pupillenveränderung für die ATZelektronik 3-2016 beschreibt Stefan Marti ein neues kamerabasiertes System, das Veränderungen der Pupillen misst.

Bild- und Mustererkennung: Schritt zum autonomen Fahren

Um diesen Weg erfolgreich zu beschreiten, müssen sich Fahrzeuge Wissen über ihre Umwelt aneignen und es analysieren. Dieses maschinelle Lernen spielt bereits heute für das automatisierte Fahren eine wichtige Rolle. Mercedes-Benz arbeitet zum Beispiel daran, die automatische Bild- und Mustererkennung für Fahrassistenzsysteme und autonom fahrende Fahrzeuge weiter zu optimieren. "Bei Tageslicht laufen viele Systeme für Bild- und Mustererkennung auf dem Markt zuverlässig", sagt Dr. Uwe Franke, zuständig für Bildverstehen und Sensorfusion in der Mercedes-Benz-Entwicklung. "Unser System liefert mittlerweile allerdings auch bei Nacht Ergebnisse auf höchstem Niveau, das ist eine sehr wichtige Entwicklung. Im nächsten Schritt geht es darum, die Gestik und die Mimik von Menschen zu erkennen und zu deuten."

Erst das Erkennen von Gestik und Mimik sowie das Verstehen des maschinellen Verhaltens durch den Menschen macht eine funktionierende Interaktion zwischen Mensch und autonomen Fahrzeugen möglich. Vor diesem Hintergrund hat Semcon zum Beispiel das The Smiling Car entwickelt. Ein Konzept, bei dem fahrerlose Autos mit den Fußgängern durch eine Botschaft interagieren. Damit diese Kommunikation künftig auch reibungslos funktioniert, arbeiten auch Anthropologen am selbstfahrenden Auto. Sie analysieren das menschliche Verhalten am Steuer, damit das Fahrzeug genauso reagiert wie ein "guter" Verkehrsteilnehmer.