Skip to main content
Top

2022 | OriginalPaper | Chapter

Chancen und Herausforderungen beim Einsatz neuronaler Netzwerke als Methoden der Künstlichen Intelligenz oder des Maschinellen Lernens in KMU

Authors : Christina Klüver, Jürgen Klüver

Published in: Digitalisierung und Nachhaltigkeit – Transformation von Geschäftsmodellen und Unternehmenspraxis

Publisher: Springer Berlin Heidelberg

Activate our intelligent search to find suitable subject content or patents.

search-config
loading …

Zusammenfassung

Die digitale Transformation, die rasanten Entwicklungen verschiedener Methoden sowie die großen Datenmengen, ganz zu schweigen von den gestiegenen Anforderungen seitens der Kunden, stellen Entscheider in Unternehmen vor erhebliche Herausforderungen. Der Einsatz einer Künstlichen Intelligenz, häufig in den Medien synonym für neuronale Netzwerke verwendet, scheint selbstverständlich oder zukunftsweisend zu sein. Welche Netzwerktypen damit gemeint sind, bleibt überwiegend verborgen oder der Fantasie überlassen. In der Fachliteratur hingegen werden für die speziellen Netzwerkarchitekturen Mathematik- und Statistikkenntnisse vorausgesetzt, um die Funktionsweise zu verstehen.
In diesem Beitrag wird ein Mittelweg verfolgt, indem auf mathematische Erläuterungen verzichtet wird, nicht jedoch auf die Besonderheiten verschiedener Netzwerktypen und deren Anwendungsfelder. Im Fokus stehen die Begrifflichkeiten, die methodische Vorgehensweise, die Potentiale sowie Herausforderungen beim Einsatz von Neuronalen Netzwerken in der Praxis. Der Beitrag wendet sich demnach an Interessierte ohne Vorkenntnisse, die einen Eindruck über Möglichkeiten und Grenzen von NN gewinnen möchten.

Dont have a licence yet? Then find out more about our products and how to get one now:

Springer Professional "Wirtschaft+Technik"

Online-Abonnement

Mit Springer Professional "Wirtschaft+Technik" erhalten Sie Zugriff auf:

  • über 102.000 Bücher
  • über 537 Zeitschriften

aus folgenden Fachgebieten:

  • Automobil + Motoren
  • Bauwesen + Immobilien
  • Business IT + Informatik
  • Elektrotechnik + Elektronik
  • Energie + Nachhaltigkeit
  • Finance + Banking
  • Management + Führung
  • Marketing + Vertrieb
  • Maschinenbau + Werkstoffe
  • Versicherung + Risiko

Jetzt Wissensvorsprung sichern!

Springer Professional "Wirtschaft"

Online-Abonnement

Mit Springer Professional "Wirtschaft" erhalten Sie Zugriff auf:

  • über 67.000 Bücher
  • über 340 Zeitschriften

aus folgenden Fachgebieten:

  • Bauwesen + Immobilien
  • Business IT + Informatik
  • Finance + Banking
  • Management + Führung
  • Marketing + Vertrieb
  • Versicherung + Risiko




Jetzt Wissensvorsprung sichern!

Footnotes
1
Die Weiterentwicklung des Projektes wird vom Bundesministerium für Digitales und Verkehr für drei Jahre gefördert.
 
3
Ursprünglich bezog sich der Begriff Rekurrenz auf den Informationsfluss innerhalb eines Netzwerkes.
 
4
Die Hebbsche Lernregel ist für alle neuronale Netzwerke fundamental und findet sich in allen Lernregeln wieder.
 
5
Die komplexen Berechnungen in vielen neuronalen Netze haben uns veranlasst, SEN zu konzipieren, da es unwahrscheinlich ist, dass das Gehirn zum Beispiel die Verknüpfungen per Zufall generiert oder komplizierte Berechnungen durchgeführt werden.
 
6
Es ist z. B. erstaunlich wie viele Schreibweisen für die Stadt Köln in einer Datenbasis zu finden waren.
 
7
Dies ist natürlich grundsätzlich mit verschiedenen Methoden möglich.
 
Literature
go back to reference Axmann B, Harmoko H (2021) Herausforderungen bei der Einführung neuer digitaler Technologien bei KMU Teil 1: Am Beispiel der Künstlichen Intelligenz. Z Wirtsch Fabr 116(4):269–271CrossRef Axmann B, Harmoko H (2021) Herausforderungen bei der Einführung neuer digitaler Technologien bei KMU Teil 1: Am Beispiel der Künstlichen Intelligenz. Z Wirtsch Fabr 116(4):269–271CrossRef
go back to reference Bazarbaev M, Chuluunsaikhan T, Oh H, Ryu G-A, Nasridinov A, Yoo K-H (2022) Generation of time-series working patterns for manufacturing high-quality products through auxiliary classifier generative adversarial network. Sensors 22(1) Bazarbaev M, Chuluunsaikhan T, Oh H, Ryu G-A, Nasridinov A, Yoo K-H (2022) Generation of time-series working patterns for manufacturing high-quality products through auxiliary classifier generative adversarial network. Sensors 22(1)
go back to reference Brito da Silva LE, Elnabarawy I, Wunsch DC (2019) A survey of adaptive resonance theory neural network models for engineering applications. Neural Netw 120:167–203CrossRef Brito da Silva LE, Elnabarawy I, Wunsch DC (2019) A survey of adaptive resonance theory neural network models for engineering applications. Neural Netw 120:167–203CrossRef
go back to reference Ertel W (2021) Neuronale Netze. In: Ertel W (Hrsg) Grundkurs Künstliche Intelligenz: Eine praxisorientierte Einführung. Springer Fachmedien Wiesbaden, Wiesbaden, S 285–349CrossRef Ertel W (2021) Neuronale Netze. In: Ertel W (Hrsg) Grundkurs Künstliche Intelligenz: Eine praxisorientierte Einführung. Springer Fachmedien Wiesbaden, Wiesbaden, S 285–349CrossRef
go back to reference Galke L, Scherp A (2021) Forget me not: A gentle reminder to mind the simple multi-layer perceptron baseline for text classification. arXiv preprint arXiv:2109.03777 Galke L, Scherp A (2021) Forget me not: A gentle reminder to mind the simple multi-layer perceptron baseline for text classification. arXiv preprint arXiv:​2109.​03777
go back to reference Gauger I, Nagel T, Huber M (2022) Hybrides Maschinelles Lernen im Kontext der Produktion. In: Hartmann EA (Hrsg) Digitalisierung souverän gestalten II. Handlungsspielräume in digitalen Wertschöpfungsnetzwerken. Springer, Heidelberg, S 64–79 Gauger I, Nagel T, Huber M (2022) Hybrides Maschinelles Lernen im Kontext der Produktion. In: Hartmann EA (Hrsg) Digitalisierung souverän gestalten II. Handlungsspielräume in digitalen Wertschöpfungsnetzwerken. Springer, Heidelberg, S 64–79
go back to reference Ghojogh B, Ghodsi A, Karray F, Crowley M (2021) Restricted boltzmann machine and deep belief network: tutorial and survey. arXiv preprint arXiv:2107.12521 Ghojogh B, Ghodsi A, Karray F, Crowley M (2021) Restricted boltzmann machine and deep belief network: tutorial and survey. arXiv preprint arXiv:​2107.​12521
go back to reference Grätz A (2021) Schutz des Systems – Künstliche Neuronale Netze. In: Grätz A (Hrsg) Künstliche Intelligenz im Urheberrecht: Eine Analyse der Zurechnungskriterien und der Prinzipien der Verwandten Schutzrechte vor dem Hintergrund artifizieller Erzeugnisse. Springer Fachmedien Wiesbaden, Wiesbaden, S 45–72CrossRef Grätz A (2021) Schutz des Systems – Künstliche Neuronale Netze. In: Grätz A (Hrsg) Künstliche Intelligenz im Urheberrecht: Eine Analyse der Zurechnungskriterien und der Prinzipien der Verwandten Schutzrechte vor dem Hintergrund artifizieller Erzeugnisse. Springer Fachmedien Wiesbaden, Wiesbaden, S 45–72CrossRef
go back to reference Haarmeier M (2021) Künstliche Intelligenz für den Mittelstand: Erfolgreiche Einführung und Nutzung von KI-Anwendungen in Unternehmen. Springer Fachmedien Wiesbaden, WiesbadenCrossRef Haarmeier M (2021) Künstliche Intelligenz für den Mittelstand: Erfolgreiche Einführung und Nutzung von KI-Anwendungen in Unternehmen. Springer Fachmedien Wiesbaden, WiesbadenCrossRef
go back to reference Jing X, Bo W, Gihong M (2022) Research on human resource allocation model based on SOM neural network. Research Anthology on Human Resource Practices for the Modern Workforce. IGI Global, Hershey, S 513–525 Jing X, Bo W, Gihong M (2022) Research on human resource allocation model based on SOM neural network. Research Anthology on Human Resource Practices for the Modern Workforce. IGI Global, Hershey, S 513–525
go back to reference Klüver C, Klüver J (2021a) Decision Support in Everyday Business Using Self-enforcing Networks. In: Dingli A, Haddod F, Klüver C (Hrsg) Artificial Intelligence in industry 4.0: a collection of innovative research case-studies that are reworking the way we look at industry 4.0 thanks to Artificial Intelligence. Springer International Publishing, Cham, S 31–44 Klüver C, Klüver J (2021a) Decision Support in Everyday Business Using Self-enforcing Networks. In: Dingli A, Haddod F, Klüver C (Hrsg) Artificial Intelligence in industry 4.0: a collection of innovative research case-studies that are reworking the way we look at industry 4.0 thanks to Artificial Intelligence. Springer International Publishing, Cham, S 31–44
go back to reference Klüver C, Klüver J (Hrsg) (2021b) Neue Algorithmen für praktische Probleme. Springer Vieweg, Wiesbaden Klüver C, Klüver J (Hrsg) (2021b) Neue Algorithmen für praktische Probleme. Springer Vieweg, Wiesbaden
go back to reference Klüver C, Klüver J, Schmidt J (2021) Modellierung komplexer Prozesse durch naturanaloge Verfahren. Springer Vieweg, WiesbadenCrossRef Klüver C, Klüver J, Schmidt J (2021) Modellierung komplexer Prozesse durch naturanaloge Verfahren. Springer Vieweg, WiesbadenCrossRef
go back to reference Klüver C, Klüver J (2022) Ewiges Leben durch künstliche Intelligenz und künstliche Gesellschaften. In: Willmann T, El Maleq A (Hrsg) Sterben 2.0: (Trans-)Humanistische Perspektiven zwischen Cyberspace, Mind Uploading und Kryonik. De Gruyter, 121–137 Klüver C, Klüver J (2022) Ewiges Leben durch künstliche Intelligenz und künstliche Gesellschaften. In: Willmann T, El Maleq A (Hrsg) Sterben 2.0: (Trans-)Humanistische Perspektiven zwischen Cyberspace, Mind Uploading und Kryonik. De Gruyter, 121–137
go back to reference Krüger S (2021) Was ist KI und was nicht. In: Krüger S (Hrsg) Die KI-Entscheidung: Künstliche Intelligenz und was wir daraus machen. Springer Fachmedien Wiesbaden, Wiesbaden, S 71–212CrossRef Krüger S (2021) Was ist KI und was nicht. In: Krüger S (Hrsg) Die KI-Entscheidung: Künstliche Intelligenz und was wir daraus machen. Springer Fachmedien Wiesbaden, Wiesbaden, S 71–212CrossRef
go back to reference Kruse R, Borgelt C, Braune C, Klawonn F, Moewes C, Steinbrecher M (2015) Computational Intelligence. Eine methodische Einführung in Künstliche Neuronale Netze, Evolutionäre Algorithmen, Fuzzy-Systeme und Bayes-Netze. Springer Vieweg, Wiesbaden Kruse R, Borgelt C, Braune C, Klawonn F, Moewes C, Steinbrecher M (2015) Computational Intelligence. Eine methodische Einführung in Künstliche Neuronale Netze, Evolutionäre Algorithmen, Fuzzy-Systeme und Bayes-Netze. Springer Vieweg, Wiesbaden
go back to reference Landes M, Steiner E, Utz T (2022) Unternehmen im Wandel – Interdisziplinäre Wege zu Kreativität und Innovation. In: Landes M, Steiner E, Utz T (Hrsg) Kreativität und Innovation in Organisationen : Impulse aus Innovationsforschung, Management, Kunst und Psychologie. Springer, Berlin, S 1–8 Landes M, Steiner E, Utz T (2022) Unternehmen im Wandel – Interdisziplinäre Wege zu Kreativität und Innovation. In: Landes M, Steiner E, Utz T (Hrsg) Kreativität und Innovation in Organisationen : Impulse aus Innovationsforschung, Management, Kunst und Psychologie. Springer, Berlin, S 1–8
go back to reference Loscher G (2021) Potenziale in den Handlungsfeldern des Personalmanagements’, Quick Guide People Analytics: Wie Sie das Personalmanagement verändern können. Springer Fachmedien Wiesbaden, Wiesbaden, S 61–92CrossRef Loscher G (2021) Potenziale in den Handlungsfeldern des Personalmanagements’, Quick Guide People Analytics: Wie Sie das Personalmanagement verändern können. Springer Fachmedien Wiesbaden, Wiesbaden, S 61–92CrossRef
go back to reference Mangelsdorf A, Wittenbrink N, Gabriel P (2022) Regulierung und Zertifizierung von KI in der Industrie: Ziele, Kriterien und Herausforderungen. Digitalisierung souverän gestalten II. Springer Vieweg, Berlin, S 110–119 Mangelsdorf A, Wittenbrink N, Gabriel P (2022) Regulierung und Zertifizierung von KI in der Industrie: Ziele, Kriterien und Herausforderungen. Digitalisierung souverän gestalten II. Springer Vieweg, Berlin, S 110–119
go back to reference Maronese M, Prati E (2021) A continuous rosenblatt quantum perceptron. Int J Quantum Inf 19(04):2140002CrossRef Maronese M, Prati E (2021) A continuous rosenblatt quantum perceptron. Int J Quantum Inf 19(04):2140002CrossRef
go back to reference Mockenhaupt A (2021) Maschinelles Lernen. In: Mockenhaupt A (Hrsg) Digitalisierung und Künstliche Intelligenz in der Produktion: Grundlagen und Anwendung. Springer Fachmedien Wiesbaden, Wiesbaden, S 133–163CrossRef Mockenhaupt A (2021) Maschinelles Lernen. In: Mockenhaupt A (Hrsg) Digitalisierung und Künstliche Intelligenz in der Produktion: Grundlagen und Anwendung. Springer Fachmedien Wiesbaden, Wiesbaden, S 133–163CrossRef
go back to reference Mohammadi M, Al-Fuqaha A, Sorour S, Guizani M (2018) Deep learning for IoT Big Data and streaming analytics: a survey. IEEE Communications Surveys & Tutorials 20(4):2923–2960CrossRef Mohammadi M, Al-Fuqaha A, Sorour S, Guizani M (2018) Deep learning for IoT Big Data and streaming analytics: a survey. IEEE Communications Surveys & Tutorials 20(4):2923–2960CrossRef
go back to reference Pohlink C, Fischer S (2021) Verantwortungsvolle und robuste KI in Unternehmen. In: Knappertsbusch I, Gondlach K (Hrsg) Arbeitswelt und KI 2030: Herausforderungen und Strategien für die Arbeit von morgen. Springer Fachmedien Wiesbaden, Wiesbaden, S 155–163CrossRef Pohlink C, Fischer S (2021) Verantwortungsvolle und robuste KI in Unternehmen. In: Knappertsbusch I, Gondlach K (Hrsg) Arbeitswelt und KI 2030: Herausforderungen und Strategien für die Arbeit von morgen. Springer Fachmedien Wiesbaden, Wiesbaden, S 155–163CrossRef
go back to reference Reinhart F, Neumann K, Aswolinskiy W, Steil J, Hammer B (2018) Maschinelles Lernen in technischen Systemen. In: Trächtler A, Gausemeier J (Hrsg) Steigerung der Intelligenz mechatronischer Systeme. Springer, Berlin, S 73–118 Reinhart F, Neumann K, Aswolinskiy W, Steil J, Hammer B (2018) Maschinelles Lernen in technischen Systemen. In: Trächtler A, Gausemeier J (Hrsg) Steigerung der Intelligenz mechatronischer Systeme. Springer, Berlin, S 73–118
go back to reference Roedenbeck M, Qari S, Herold M (2021) Künstliche Intelligenz im Recruiting: Performancevergleiche des (un-)supervised Learnings bei Bewerbungsdokumenten. In: Barton T, Müller C (Hrsg) Künstliche Intelligenz in der Anwendung: Rechtliche Aspekte, Anwendungspotenziale und Einsatzszenarien. Springer Fachmedien Wiesbaden, Wiesbaden, S 219–237CrossRef Roedenbeck M, Qari S, Herold M (2021) Künstliche Intelligenz im Recruiting: Performancevergleiche des (un-)supervised Learnings bei Bewerbungsdokumenten. In: Barton T, Müller C (Hrsg) Künstliche Intelligenz in der Anwendung: Rechtliche Aspekte, Anwendungspotenziale und Einsatzszenarien. Springer Fachmedien Wiesbaden, Wiesbaden, S 219–237CrossRef
go back to reference Roth S, Corsten H (Hrsg) (2022) Handbuch Digitalisierung. Vahlen, München Roth S, Corsten H (Hrsg) (2022) Handbuch Digitalisierung. Vahlen, München
go back to reference Schneider T (2022) Digitalisierung und Künstliche Intelligenz. Springer Gabler, WiesbadenCrossRef Schneider T (2022) Digitalisierung und Künstliche Intelligenz. Springer Gabler, WiesbadenCrossRef
go back to reference Thiemermann S, Braun G, Klüver C (2021) Homogenitätsprüfung von LED-Lichtleitern durch Neuronale Netzwerke. In: Klüver C, Klüver J (Hrsg) Neue Algorithmen für praktische Probleme: Variationen zu Künstlicher Intelligenz und Künstlichem Leben. Springer Fachmedien Wiesbaden, Wiesbaden, S 325–339CrossRef Thiemermann S, Braun G, Klüver C (2021) Homogenitätsprüfung von LED-Lichtleitern durch Neuronale Netzwerke. In: Klüver C, Klüver J (Hrsg) Neue Algorithmen für praktische Probleme: Variationen zu Künstlicher Intelligenz und Künstlichem Leben. Springer Fachmedien Wiesbaden, Wiesbaden, S 325–339CrossRef
go back to reference Welsch A, Eitle V, Buxmann P (2018) Maschinelles Lernen. HMD Praxis der Wirtschaftsinformatik 55(2):366–382CrossRef Welsch A, Eitle V, Buxmann P (2018) Maschinelles Lernen. HMD Praxis der Wirtschaftsinformatik 55(2):366–382CrossRef
go back to reference Werner M (2021) Künstliche Neuronen und Lernen. In: Werner M (Hrsg) Digitale Bildverarbeitung: Grundkurs mit neuronalen Netzen und MATLAB®-Praktikum. Springer Fachmedien Wiesbaden, Wiesbaden, S 319–347CrossRef Werner M (2021) Künstliche Neuronen und Lernen. In: Werner M (Hrsg) Digitale Bildverarbeitung: Grundkurs mit neuronalen Netzen und MATLAB®-Praktikum. Springer Fachmedien Wiesbaden, Wiesbaden, S 319–347CrossRef
go back to reference Wijayaningrum VN, Saragih TH, Putriwijaya NN (2021) Optimal multi-layer perceptron parameters for early stage diabetes risk prediction’. IOP Conference Series: Materials Science and Engineering 1073(1):012070CrossRef Wijayaningrum VN, Saragih TH, Putriwijaya NN (2021) Optimal multi-layer perceptron parameters for early stage diabetes risk prediction’. IOP Conference Series: Materials Science and Engineering 1073(1):012070CrossRef
go back to reference Yorek N, Ugulu I, Aydin H (2016) Using self-organizing neural network map combined with ward’s clustering algorithm for visualization of students’ cognitive structural models about aliveness concept. Comput Intell Neurosci (Article ID 2476256). https://doi.org/10.1155/2016/2476256 Yorek N, Ugulu I, Aydin H (2016) Using self-organizing neural network map combined with ward’s clustering algorithm for visualization of students’ cognitive structural models about aliveness concept. Comput Intell Neurosci (Article ID 2476256). https://​doi.​org/​10.​1155/​2016/​2476256
go back to reference Zinkhan D (2021) Entscheidungsunterstützungssystem zur Interpretation probabilistischer Wettervorhersagen für den Flughafen Frankfurt. In: Klüver C, Klüver J (Hrsg) Neue Algorithmen für praktische Probleme: Variationen zu Künstlicher Intelligenz und Künstlichem Leben. Springer Fachmedien Wiesbaden, Wiesbaden, S 229–244CrossRef Zinkhan D (2021) Entscheidungsunterstützungssystem zur Interpretation probabilistischer Wettervorhersagen für den Flughafen Frankfurt. In: Klüver C, Klüver J (Hrsg) Neue Algorithmen für praktische Probleme: Variationen zu Künstlicher Intelligenz und Künstlichem Leben. Springer Fachmedien Wiesbaden, Wiesbaden, S 229–244CrossRef
go back to reference Zinkhan D, Eiermann S, Klüver C, Klüver J (2021) Decision support systems for air traffic control with self-enforcing networks based on weather forecast and reference types for the direction of operation. Advances in Computational Intelligence. Springer International Publishing, Cham, S 404–415 Zinkhan D, Eiermann S, Klüver C, Klüver J (2021) Decision support systems for air traffic control with self-enforcing networks based on weather forecast and reference types for the direction of operation. Advances in Computational Intelligence. Springer International Publishing, Cham, S 404–415
Metadata
Title
Chancen und Herausforderungen beim Einsatz neuronaler Netzwerke als Methoden der Künstlichen Intelligenz oder des Maschinellen Lernens in KMU
Authors
Christina Klüver
Jürgen Klüver
Copyright Year
2022
Publisher
Springer Berlin Heidelberg
DOI
https://doi.org/10.1007/978-3-662-65509-2_8