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2022 | Buch

Künstliche Intelligenz für die Entwicklung von Antrieben

Historie, Arbeitsprozesse, Konzepte, Methoden und Anwendungsbeispiele

verfasst von: Dr. Aras Mirfendreski

Verlag: Springer Berlin Heidelberg

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Über dieses Buch

Infolge angestrebter innovativer und gleichermaßen vielseitiger Antriebsvarianten werden die Entwicklungskosten der Automobilhersteller schon bald drastisch steigen. Eine Investition ist künftig nur dann noch erfolgversprechend, wenn deutlich schlankere Entwicklungsprozesse und effizientere Methoden die derzeitigen ablösen. Um dahingehend leistungsfähig zu bleiben, steht der Industrie ein wertvolles Instrument zur Verfügung: die künstliche Intelligenz (KI). KI und Big Data sind mittlerweile in aller Munde und avancieren geradewegs zu den mitunter wichtigsten Schlüsseltechnologien der Zukunft. Doch was KI im engeren Sinne wirklich bedeutet, welche konkreten Konzepte dahinterstecken und wie sie auf industrielle Anwendungen übertragbar sind, bleibt vielen Ingenieuren bis heute verwehrt. Auch Computerwissenschaftlern bleiben die Anforderungen der Industrie an die KI weitestgehend verborgen, obwohl sie ihre Potenziale und ihr Wissen dringend in diese Richtung erweitern sollten. Erstmalig schlägt dieses Buch eine Brücke, verbindet Themen der Antriebsentwicklung mit den Themen der IT-Wissenschaften, beleuchtet die Komplexität vorhandener KI-Konzepte und konkretisiert Einsatzmöglichkeiten. Die Ausarbeitung von Arbeitsprozessen zeigt außerdem, wie KI künftig in Entwicklungseinheiten implementierbar ist und wie völlig neuartige Methoden uns dabei helfen können, die Zukunft der Antriebsentwicklung neu zu gestalten.



Inhaltsverzeichnis

Frontmatter
Kapitel 1. Einleitung
Zusammenfassung
Wann haben wir eigentlich damit begonnen, alles um uns herum und nicht zuletzt uns selbst einer stetigen Optimierung zu unterziehen? Der Gedanke hinter dem Optimieren ist im Grunde seit Beginn der menschlichen Existenz vorhanden. Eine körperliche Handlung zu entlasten, die Geschwindigkeit einer Handlung zu erhöhen, um ihre Zeitdauer zu verkürzen, oder generell gesprochen, die Ausbeute und damit die Effizienz einer Handlung zu steigern sind Zeichen von Intelligenz und in unseren natürlichen Denkprozessen tief verankert. Im 18. Jahrhundert entstand aus einer Not heraus die landwirtschaftliche Revolution, weil die steigende Bevölkerung in Westeuropa nicht ausreichend mit Nahrungsmitteln versorgt werden konnte. Aufgrund dessen mussten innovative Prozesse entwickelt werden, um die Fruchtbarkeit der Böden zu erhöhen und den Ernteertrag zu steigern.
Aras Mirfendreski
Kapitel 2. Der Verbrennungsmotor in der Industrialisierungswende
Zusammenfassung
Die Industrialisierung veränderte die Welt. Sie setzte im späten 18. Jahrhundert ein und initiierte einen revolutionären Wandel durch Technologie. Die Veränderung folgte abrupt und unvorbereitet und stellte jahrhundertealte und bewährte Strukturen auf unterschiedlichen Ebenen in Frage. Sie schien eine außergewöhnliche Macht zu besitzen und war in der Lage, die Landwirtschaft, den Handel, den Transport, die Textilproduktion, das Wohnen, die Politik, Kultur und nicht zuletzt die komplette Gesellschaft zu erneuern.
Aras Mirfendreski
Kapitel 3. Revolution durch Simulation in der Antriebsentwicklung
Zusammenfassung
Der computergestützte Einsatz von Simulationswerkzeugen für die Entwicklung von Antrieben hat sich seit den letzten Jahrzehnten immer stärker etabliert und ist heutzutage unentbehrlich. Simulationen werden hierfür in die Bereiche der Strömung (3D-CFD), Konzeptsimulation (1D/0D), Elastohydrodynamik (EHD), Kinematik, Strukturdynamik und Festigkeit (Finite Elemente Methode (FEM) und Mehrkörpersimulation (MKS)) und der Akustik unterteilt. Für unterschiedliche Entwicklungsphasen von Antrieben sind verschiedene Simulationsprodukte vorgesehen.
Aras Mirfendreski
Kapitel 4. Big Data für Antriebe
Zusammenfassung
Politisch höchst ambitionierte \(\mathrm {CO_{2}}\)-Grenzwerte infolge der Klimaziele, der internationale Dieselskandal, der Brexit und nicht zuletzt der Handelskrieg zwischen den USA und China haben weltweit die Automobilindustrie lahmgelegt. Alle Zeichen stehen schlagartig auf Zeitenwende und kolossaler Neuorientierung. Hersteller, Zulieferer, Dienstleister fragen sich, welche Strategie die richtige ist, um so glimpflich wie nur möglich aus der Situation herauszufinden.
Aras Mirfendreski
Kapitel 5. Künstliche Intelligenz für die Entwicklung von Antrieben
Zusammenfassung
Künstliche Intelligenz (KI) beschäftigt sich mit der Wissenschaft, menschliche Lern-, Denk- und Entscheidungsstrukturen in mathematische Modelle zu überführen. Ihr Ziel liegt darin, Maschinen zu befähigen, Aufgaben intelligent auszuführen und sie von einer expliziten Programmierung eines Lösungswegs zu distanzieren. Erstmalig geprägt wurde der Begriff KI von John McCarthy im Jahre 1956, der die Vision hatte, Computersystemen eine Art Entscheidungskraft zu verleihen, sodass sie nach dem Vorbild menschlicher Rationalität arbeiten.
Aras Mirfendreski
Backmatter
Metadaten
Titel
Künstliche Intelligenz für die Entwicklung von Antrieben
verfasst von
Dr. Aras Mirfendreski
Copyright-Jahr
2022
Verlag
Springer Berlin Heidelberg
Electronic ISBN
978-3-662-63495-0
Print ISBN
978-3-662-63494-3
DOI
https://doi.org/10.1007/978-3-662-63495-0

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