nach oben

Erschienen in:

2020 | OriginalPaper | Buchkapitel

Künstliche Intelligenz 4.0

verfasst von : Gerhard Lakemeyer

Erschienen in: Handbuch Industrie 4.0: Recht, Technik, Gesellschaft

Verlag: Springer Berlin Heidelberg

Einloggen

Aktivieren Sie unsere intelligente Suche, um passende Fachinhalte oder Patente zu finden.

search-config

KI-gestützte Suche

Aus

Zusammenfassung

Künstliche Intelligenz (KI) hat seit einigen Jahren stark an Bedeutung gewonnen, insbesondere durch die eindrucksvollen Erfolge im Bereich des maschinellen Lernens. In diesem Kapitel möchte ich zunächst den Begriff KI aus Sicht der Forschung klären und einige der großen Erfolge der letzten 20 Jahre vorstellen. Anschließend werde ich auf die Bedeutung der KI für die Verwirklichung von Industrie 4.0 eingehen mit einem Fokus auf die Produktionstechnik. Dabei werde ich zum einen auf Chancen und Herausforderungen des Einsatzes von maschinellem Lernen eingehen und zum anderen darlegen, warum auch andere Bereiche der klassischen KI wie das automatische Planen eine wichtige Rolle spielen. Die Diskussion wird unterlegt mit Beispielen aus der aktuellen Forschung.

Sie haben noch keine Lizenz? Dann Informieren Sie sich jetzt über unsere Produkte:

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!

Jetzt informieren

Springer Professional "Technik"

Online-Abonnement

Mit Springer Professional "Technik" erhalten Sie Zugriff auf:

über 67.000 Bücher
über 390 Zeitschriften

aus folgenden Fachgebieten:

Automobil + Motoren
Bauwesen + Immobilien
Business IT + Informatik
Elektrotechnik + Elektronik
Energie + Nachhaltigkeit
Maschinenbau + Werkstoffe

Jetzt Wissensvorsprung sichern!

Jetzt informieren

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!

Jetzt informieren

Vorheriges Kapitel Wasserwirtschaft 4.0

Nächstes Kapitel Experimentierbare Digitale Zwillinge im Lebenszyklus technischer Systeme

Eine konzise Darstellung der Geschichte der KI findet man in dem Lehrbuch von Russell und Norvig (2016), das seit langem als Standardwerk in der KI Lehre an den Hochschulen weltweit gilt.

GPUs steht für Graphics Processing Units. Diese wurden ursprünglich für Graphikanwendungen auf PCs konzipiert und erlauben eine hochgradig parallele Verarbeitung von Daten.

Einer der derzeit eindrucksvollsten humanoiden Roboter wurde kürzlich von der Firma Boston Dynamics vorgestellt. Dieser Roboter Atlas beeindruckt durch seine Körperkontrolle, selbst in unwegsamem Gelände (https://www.bostondynamics.com/atlas).

Die amerikanische DARPA (Defense Advanced Research Projects Agency) hat hierzu vor einigen Jahren ein eigenes Programm ins Leben gerufen (https://www.darpa.mil/program/explainable-artificial-intelligence).

Der Fokus des Robocup (www.robocup.org) lag ursprünglich auf der Entwicklung von Fußball spielenden Robotern. Mittlerweile werden auch viele andere Bereiche betrachtet wie etwa Rettungs- und Haushaltsroboter, aber eben auch industrienahe wie Roboter in der Produktionslogistik.

Das Carologistics Team ist eine Zusammenarbeit zwischen der RWTH Aachen und der FH Aachen und hat bereits mehrfach den Weltmeistertitel in der RCLL gewonnen.

Auf der Int. Conf. on Automated Planning and Scheduling (ICAPS) werden nicht nur die neuesten Forschungsergebnisse im Bereich des Planens vorgestellt, sondern auch regelmäßig Wettbewerbe veranstaltet, in denen die besten Planungssysteme gegeneinander antreten.

Man denke etwa an die Sprachassistenzsysteme von Apple und Amazon, die bereits von vielen Menschen genutzt werden.

Bambach M, Seuren S (2015) On instabilities of force and grain size predictions in the simulation of multi-pass hot rolling processes. J Mater Process Technol, Elsevier 216:95–113CrossRef

Bonet B, Geffner H (2013) A concise introduction to models and methods for automated planning, Synthesis lectures on artificial intelligence and machine learning. Morgan Claypool Publishers, San Rafael

Brenner M, Nebel B (2009) Continual planning and acting in dynamic multiagent environments. Auton Agent Multi-Agent Syst 19(3):297–331CrossRef

Brown N, Sandholm T (2017) Libratus: the superhuman AI for no-limit poker. Proceedings of the International Joint Conference on Artificial Intelligence (IJCAI), S 5226–5228

Ferrucci DA, Brown EW, Chu-Carroll J, Fan J, Gondek D, Kalyanpur A, Lally A, Murdock JW, Nyberg E, Prager JM, Schlaefer N, Welty CA (2010) Building watson: an overview of the DeepQA project. AI Mag 31(3):59–79CrossRef

Fox D, Burgard W, Thrun S, Cremers AB (1998) A hybrid collision avoidance method for mobile robots. IEEE Internaltional Conference on Robotics and Automation (ICRA), S 1238–1243

Hofmann T, Niemueller T, Claßen J, Lakemeyer G (2016) Continual planning in Golog. Thirtieth AAAI conference on artificial intelligence, S 3346–3353

Hofmann T, Niemueller T, Lakemeyer G (2017) Initial results on generating macro actions from a plan database for planning on autonomous mobile robots. International conference on automated planning and scheduling, S 498–503

Hönig W, Satish Kumar TK, Cohen L, Ma H, Xu H, Ayanian N, Koenig S (2016) Multi-agent path finding with kinematic constraints. International Conference on Automated Planning and Scheduling (ICAPS), S 477–485

Hopmann C, Jescke S, Meisen T, Thiele TD, Tercan H, Liebenberg M, Heinisch J, Theunissen M (2017) Combined learning processes for injection molding based on simulation and experimental data. 33rd International conference of the Polymer Processing Society (PPS-33)

Krizhevsky A, Sutskever I, Hinton GE (2017) ImageNet classification with deep convolutional neural networks. Commun ACM 60(6):84–90CrossRef

Kusiak A, Chen M (1988) Invited review: expert systems for planning and scheduling manufacturing systems. Eur J Oper Res 34(2):113–130CrossRef

LeCun Y, Bengio Y, Hinton G (2017) Deep learning. Nature 521:436–444CrossRef

Leofante F, Ábrahám E, Niemueller T, Lakemeyer G, Tacchella A (2017) On the synthesis of guaranteed-quality plans for robot fleets in logistics scenarios via optimization modulo theories. IEEE international conference on information reuse and integration, S 403–410

Meyes R, Tewrcan H, Thiele T, Krämer A, Heinisch J, Liebenberg M, Hirt G, Hopmann C, Lakemeyer G, Meisen T, Jeschke S (2018) Interdisciplinary data driven production process analysis for the internet of production. 46th SME North American Manufacturing Research Conference (NAMRC 46), Elsevier

Monostori I, Markus A, Van Brussel H, Westkämpfer E (1996) Machine learning approaches to manufacturing. CIRP Ann Manuf Technol 45(2):675–712CrossRef

Niemueller T, Ewert D, Reuter S, Ferrein A, Jeschke S, Lakemeyer G (2016) Robocup logistics league sponsored by Festo: a competitive factory automation testbed. In: Jeschke S, Isenhardt I, Hees F, Henning K (Hrsg) Automation, communication and cybernetics in science and engineering 2015/2016. Springer, Cham, S 605–618CrossRef

Ribeiro MT, Singh S, Guestrin C (2016) Why should I trust you?. Explaining the predictions of any classifier. Proceedings of the 22nd ACM SIGKDD, New York, S 1135–1144

Roberts M, lford R, Shivashankar V, Leece M, Gupta S, Aha DW (2016) ACTORSIM: a toolkit for studying goal reasoning, planning, and acting. In: Workshop on Planning and Robotics (PlanRob) at International Conference on Automated Planning and Scheduling (ICAPS)

Russell S, Norvig P (2016) Artificial intelligence: a modern approach, global edition. Pearson, London

Schäpers B, Niemueller T, Lakemeyer G, Gebser M, Schaub T (2018) ASP-based time-bounded planning for logistics robots. International conference on Automated Planning and Scheduling (ICAPS), S 509–517

Shen W (2002) Distributed manufacturing scheduling using intelligent agents. IEEE Intell Syst 17(1):88–94CrossRef

Silver D, Huang A, Maddison CJ, Guez A, Sifre L, van den Driessche G, Schrittwieser J, Antonoglou I, Panneershelvam V, Lanctot M, Dieleman S, Grewe D, Nham J, Kalchbrenner N, Sutskever I, Lillicrap TP, Leach M, Kavukcuoglu K, Graepel T, Hassabis D (2016) Mastering the game of Go with deep neural networks and tree search. Nature 529(7587):484–489CrossRef

Thrun S (2006) A personal account of the development of Stanley, the robot that won the DARPA grand challenge. AI Mag 27(4):69–82

Thrun S, Burgard W, Fox D (2005) Probabilistic robotics. MIT Press, Cambridge

Zwilling F, Niemueller T, Lakemeyer G (2014) Simulation for the RoboCup logistics league with real-world environment agency and multi-level abstraction. In: RoboCup symposium, LNCS. Springer, Berlin, S 220–232

Titel: Künstliche Intelligenz 4.0
verfasst von: Gerhard Lakemeyer
Verlag: Springer Berlin Heidelberg
Buch: Handbuch Industrie 4.0: Recht, Technik, Gesellschaft
Print ISBN: 978-3-662-58473-6

Electronic ISBN: 978-3-662-58474-3

Copyright-Jahr: 2020
DOI: https://doi.org/10.1007/978-3-662-58474-3_42

Springer Professional

Zusammenfassung

Bitte loggen Sie sich ein, um Zugang zu Ihrer Lizenz zu erhalten.

Sie haben noch keine Lizenz? Dann Informieren Sie sich jetzt über unsere Produkte:

Springer Professional "Wirtschaft+Technik"

Springer Professional "Technik"

Springer Professional "Wirtschaft"