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AUTONOME SYSTEME UND KÜNSTLICHE INTELLIGENZ IN DER INDUSTRIE
We enable change.
DKE INNOVATION CAMPUS 2018 12.04.2018 – V8 FINAL
HANAU
PROF. DR.-ING. KLAUS HENNINGSENIOR PARTNER DER P3 OSTO GMBH, KÖLN
AUFSICHTSRATSVORSITZENDER & GESELLSCHAFTER BEI DER XENIUM AG, MÜNCHENMITGLIED DES VORSTANDS DES INSTITUTS FÜR UNTERNEHMENSKYBERNETIK AN DER RWTH AACHEN
ÜBERSICHT
12.04.2018 © KLAUS HENNING 2
1. Das Zeitalter des digitalen Universums
2.Das Zeitalter autonomer Systeme mit eigenem Bewusstsein
3. Das Zeitalter hybrider Intelligenz
4.Wie ändern sich Geschäftsprozesse und Wertschöpfungsketten?
5. Wo geht die Reise hin?
12.04.2018
1.Das Zeitalter des digitalen UniversumsDie Digitalisierung der Welt steht erst am Anfang –Alles und jeder wird vernetzt sein
© KLAUS HENNING 3
DAS ZEITALTER DES DIGITALEN UNIVERSUMS
12.04.2018 4© KLAUS HENNING
… and more
Building
automation
Smart grid
Room
automation
Smart
environment
Smart
metering
“Information Revolution” – nicht reduzierbar auf Industrie 4.0
Quelle: Cybernetics Lab, RWTH Aachen, 2017
DAS ZEITALTER DES DIGITALEN UNIVERSUMS
12.04.2018 6© KLAUS HENNING
Es wird langfristig nur noch softwareintensive Produkte mit eigener Intelligenz geben.
+ Digitization
+ Handy grafitti
+ Future work
+ Computer mit mädchen
+ ipad
+ Kleine raupe
Interaktive Medienzentrale
Smarte Kleidung
Intelligente Heizung
Online Patientenüberwachung Intelligente Fensterfolie
Kooperativer Wohnblock
Denkende Stoßstange
Implantierte
Herz-Kreislaufpumpe
12.04.2018
2.
Das Zeitalter autonomer Systeme mit eigenem Bewusstsein: Es gibt keine Beschränkung – Intelligente KI-Systeme werden in ALLE Bereiche dieser Welt eindringen
© KLAUS HENNING 7
DAS ZEITALTER AUTONOMES SYSTEME MIT EIGENEM BEWUSSTSEIN
12.04.2018 8© KLAUS HENNING
Können Autonome Systeme lernen?
?YES, THEY CAN!
Aber wie machen sie das? Und wie kann man das in der „realen Welt” umsetzen?
Wie lernen Autonome Systeme?
A –Lernen durch Beobachtungund Erklärung
Datenbasiertes Lernen
B –Learning by doing –“reinforcement learning”
Versuch und Irrtum
C – Deep Learning
Deep Learning verbunden mit Big Data hat den Durchbruchgebracht:Die Maschine weiß, wer sie ist und was sie will; sie kann lernenund ihr eigenes Verhalten reflektieren
DAS ZEITALTER AUTONOMES SYSTEME MIT EIGENEM BEWUSSTSEIN
12.04.2018 9
Keine SPS Steuerungen mehr
100% Zuverlässigkeit des Agenten-Netzwerks innerhalb von 800ms bei Ausfall einzelner Agenten (200 Versuche)
Selbstoptimierung des Gewebes – ohne menschliche Eingriffe
© KLAUS HENNING
Beispiel A – Lernen durch Beobachtung und Erklärung
! Eine industrielle Strickmaschine mit 200 Softwareagenten
Quelle: Doktorarbeit 11.09.2017 von Bahoz Abbas, Cybernetics Lab, RWTH Aachen
DAS ZEITALTER DER MASCHINEN MIT EIGENEM BEWUSSTSEIN
12.04.2018 10© KLAUS HENNING
!Der Super-Mario: Die KI Maschine lernt die einzelnen Levels – und benutzt dabei einen intelligenten
Versuch- und Irrtum Algorithmus, bei dem Lernerfolge belohnt werden.
Neuroevolution mit “augmented” Topologien (NEAT) (Stanley, 2002)
Zusätzlich zu den neuronalen Netzen: generische Algorithmen
In jedem Stadium entscheidet das System, was als nächstes passieren soll
Der Faktor Mensch ist „sehr klein”!
Quelle: Cybernetics Lab, RWTH Aachen, 2017
Beispiel B – Learning by doing
DAS ZEITALTER AUTONOMES SYSTEME MIT EIGENEM BEWUSSTSEIN
12.04.2018 11© KLAUS HENNING
! Go kommt aus China und ist 2500 Jahre alt. Es hat einfache Regeln und eine enorme Komplexität.
Das Problem: Es gibt 2.57×10210 mögliche Positionen – das ist mehr als die Zahl der Atome im Universum und 10100 mal höher als die Komplexität von Schach
Am 19.10.2017 wurde AlphaGo Zero vorgestellt. Es kennt NUR die Regeln. Der menschliche Faktor ist praktisch null.
Quelle: Cybernetics Lab, RWTH Aachen
Beispiel C – Deep Learning: AlphaGo Zero
DAS ZEITALTER AUTONOMES SYSTEME MIT EIGENEM BEWUSSTSEIN
Erfolgsfaktor: Das Produkt handelt autonom als “Super-Agent”:
Es plant Produktion und Transport selbst
Es fordert Unterstützung von anderen Agenten ein
Es verhandelt mit anderen Produkten über Agenten-Ressourcen
! Wie der intelligente Schuh seinen Weg durch die Welt findet.
12.04.2018© KLAUS HENNING
Transport-Einheit
Produktions-einheiten
VirtuellerDienstleisterFa
bri
kgre
nze
Bestellung
12
Quelle: Cybernetics Lab, RWTH Aachen, 2009
Beispiel C – Deep Learning: Intelligenter Schuh
DAS ZEITALTER AUTONOMES SYSTEME MIT EIGENEM BEWUSSTSEIN
Erfolgsfaktor: Das Produkt handelt autonom als “Super-Agent”:
Total dezentralisiert
Strenge Kooperationsregeln
Keine “fest codierten” Komponenten
Intensives Teilen aller Informationen
Kooperative Entscheidungsfindung
Neuplanung während der Arbeit (Denkpause)
!Deep Learning (rückgekoppelte neuronale Netze) in Verbindung mit Big Data bringt es:
Die Maschine weiß wer sie ist, was sie will, lernt und reflektiert ihr Verhalten.
12.04.2018 © KLAUS HENNING 13
Quelle: Cybernetics Lab, RWTH Aachen, 2017
Cybernetics Lab RWTH Aachen
2014 -2017:
4x Gewinner des World Cup’s
Beispiel C – Deep Learning
DAS ZEITALTER AUTONOMES SYSTEME MIT EIGENEM BEWUSSTSEIN
12.04.2018 14© KLAUS HENNING
Weitere Beispiele für industrielle Anwendungen
Erlernen und Ausführen
einer Montagearbeit
Die Maschine lernt
über Nacht zu gehen
Training der Zusammenarbeit
Mensch und Roboter
Quelle: Intelligent Autonomous Systems, 2015
Quelle: UC Berkeley, 2015
12.04.2018
3.
Das Zeitalter hybrider Intelligenz: Die Mensch-Technologie-Interaktion 4.0 schafft ein neues Miteinander von Mensch und intelligenten Gegenständen (Artefakten)
© KLAUS HENNING 15
DAS ZEITALTER HYBRIDER INTELLIGENZ
12.04.2018 16© KLAUS HENNING
Der digitale Schatten (oder die digitale Haut) wird zu einem dominierenden Teil der
menschlichen und technischen Identität
Mensch-zu-Mensch-Kommunikation
wird unverzichtbar bleiben
Mensch-zu-Maschine-Kommunikation
ist Normalzustand
DAS ZEITALTER HYBRIDER INTELLIGENZ
12.04.2018 17© KLAUS HENNING
Die Maschine-zu-Maschine-Kommunikation wird hochkomplex
Der digitale Schatten (oder die digitale Haut) wird zu einem dominierenden Teil der
menschlichen und technischen Identität
DAS ZEITALTER HYBRIDER INTELLIGENZ
12.04.2018 18© KLAUS HENNING
Kommunikation der digitalen Schatten findet auf allen Ebenen statt:
Mensch zu Mensch
Mensch zu Maschine
Maschine zu Maschine
DIE KOMMUNIKATION DER DIGITALEN SCHATTEN UNTEREINANDER IST EIN NEUE DIMENSION
Der digitale Schatten (oder die digitale Haut) wird zu einem dominierenden Teil der
menschlichen und technischen Identität
DAS ZEITALTER HYBRIDER INTELLIGENZ
12.04.2018 19© KLAUS HENNING
Diese neue Welt gilt es aktiv werteorientiert zu gestalten, bevor es andere verantwortungslos tun
!Langfristig werden alle wesentlichen technischen „Gegenstände“ dieser Welt intelligent werden und
eigenes Bewusstsein haben.
!Alle wesentlichen technischen Gegenstände werden einen lebenslangen Lernprozess mit sich, ihren
„technischen Nachbarn“ und mit den Menschen eingehen.
!Die allgegenwärtige und unauffällige Interaktion zwischen den digitalen Schatten von Technologie und
Menschen wird alle Aspekte von Kommunikation dominieren.
DAS ZEITALTER HYBRIDER INTELLIGENZ
12.04.2018 20© KLAUS HENNING
Reifegrad
Du
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Au
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atio
n 2
035
A Rule-based systemsB Supervised learningC Semi-supervised learningD Unsupervised learningE Reinforced learningF Active learning
Quelle: Cybernetics Lab, RWTH Aachen, 2017
2017
2035
KI verändert ALLE Jobs
12.04.2018
4.
Wie ändern sich Geschäftsprozesse und Wertschöpfungsketten?Es geht nicht nur um Digitales Business – alle Produkte und Dienstleistungen sind betroffen
© KLAUS HENNING 21
WIE ÄNDERN SICH GESCHÄFTSPROZESSE UND WERTSCHÖPFUNGSKETTEN?
12.04.2018 22© KLAUS HENNING
Digitale Transformation entlang der Wertschöpfungskette
Kreatives Lernen ausfrüheren Erfahrungen
Integrierte Planung: Reale mit modell-basierter Welt verbinden
KI-unterstützter Ramp-Up Prozess
Autonome, flexible Aufgabenverteilung
Hybride Intelligenz am ArbeitsplatzKreative adaptiveMaschinensteuerung
Präventive Wartung
Transparenter Lebenszyklus
…
Produktion After Sales & WartungEntwicklung @ Planung
Quelle: Cybernetics Lab, RWTH Aachen, 2017
WIE ÄNDERN SICH GESCHÄFTSPROZESSE UND WERTSCHÖPFUNGSKETTEN?
12.04.2018 23© KLAUS HENNING
Quelle: Cybernetics Lab, RWTH Aachen, 2017
Experten verlieren ihre
Einzigartigkeit und
Unentbehrlichkeit
Experten-
wissen
Touristenführer Makler
Verkäufer
Reisebüros
Kunden sind besserinformiert
Entscheidungen sind fundierter
Dienstleistungsunternehmen verlieren ihre Geschäftsmodelle
Smartphone“single point of contact” für alle Informationen
Experten verlieren ihre Informationsmacht – die ganze Informationskette wird transparent
Dienstleistungen in der Hosentasche – die „Service“-Struktur der Zukunft
WIE ÄNDERN SICH GESCHÄFTSPROZESSE UND WERTSCHÖPFUNGSKETTEN?
12.04.2018 24© KLAUS HENNING
Quelle: Cybernetics Lab, RWTH Aachen, 2017
Traditionelle Unternehmenskommunikation verliert an Bedeutung.
Kundenorientierte Spezial-Kommunikation wird weniger wichtig.
Interne vertrauensvolle Kommunikation wird überlebenswichtig.
Die Digitalisierung ermöglicht Service-orientierte Geschäftsmodelle.
Marketing Kundendienst
Verkauf
Geschäftskunde
Der Kunde wird immer mächtiger – Digital Natives kennen nur das Internet
B2C wird eine absolute Notwendigkeit – B2B alleine tut‘s nicht mehr
Transport-anfrage
Auslieferung Transport Kunde
Anfragen und Status-Update
Dispositions-plattformen
MobileApps
WIE ÄNDERN SICH GESCHÄFTSPROZESSE UND WERTSCHÖPFUNGSKETTEN?
12.04.2018 25© KLAUS HENNING
Quelle: Cybernetics Lab, RWTH Aachen, 2017
Logistics as a Service (LaaS) Platform as Service (PaaS) Anything as Service (XaaS)
KI wird die direkte Verfolgung aller Prozesse durch den Kunden ermöglichen
WO GEHT DIE REISE HIN?
12.04.2018 27© KLAUS HENNING
Was heißt das für die digitale Systemlandschaft?
Intelligence everywhere
Connecting physical and digital world
Virtual and Augmented Reality Digital Twins Blockchain and Distributed Ledgers Conversation Systems
Artificial Intelligence and Advanced Machine Learning Intelligent Apps Intelligent Things
Digital Infrastructure
Mesh App and Service Architecture Digital Technology Platforms (Information, costumer experience, analytics and intelligence, internet of things) Business Ecosystems Adaptive Security Architecture
Quelle: Gartner, 2016, Made in Germany 2016
WO GEHT DIE REISE HIN?
12.04.2018 28© KLAUS HENNING
!!Aus autonomen Fahrzeugen, medizinischen Robotern etc. ergeben sich neue Fragen für Versicherungen, Gesetze und Ethik
Neue Fragen rund um “IntellectualProperty”, bedingt durch Innovationsgeschwindigkeit, Open source, große „Data Lakes”
!Künstliche Intelligenz wird eine Fülle von Arbeitsprozessen übernehmen, die bisher
von Rechtsanwälten, Richtern, Notaren gemacht wurden – Dokumentenauswertung,
Analyse von Texten, Erstellen von Verträgen, …
!Neuentwurf von Gesellschaft 4.0
Intelligente Maschinen mit eigenem Bewusstsein müssen eigene Rechtspersonen mit entsprechenden Gesetzen werden.
!Künstliche Intelligenz wird eine Fülle von Arbeitsprozessen übernehmen, die bisher von Rechtsanwälten,
Richtern, Notaren gemacht wurden – Dokumentenauswertung, Analyse von Texten, Erstellen von Verträgen, …
Was heißt das für unsere Rechtssysteme?
WO GEHT DIE REISE HIN?
12.04.2018 29© KLAUS HENNING
Es braucht die Kunst der Achtsamkeit (Awareness), die wachsende Dynaxity nicht
verdrängt, sondern entspannt wahrnimmt, aushält und auf den Handlungsreflex
verzichtet „Jetzt muss ganz schnell was gemacht werden“.
Es braucht eine Kultur des Vertrauens – vertikal und horizontal – zwischen Menschen,
Maschinen und Organisationen.
Es braucht Agilität als Gestaltungsprinzip für alle Bereiche einer Organisation.
Was heißt das für uns?
WO GEHT DIE REISE HIN?
12.04.2018 30© KLAUS HENNING
Über die Kunst der kleinen Lösung und über die Egofalle
KONTAKT
12.04.2018 32© KLAUS HENNING
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Unser Change Management Training (CMI) ist zertifiziert vom TÜV Rheinland.
…studierte Elektrotechnik und Politische Wissenschaften, promovierte über Mensch-Maschine-Systeme und habilitierte über Entropie in der Systemtheorie. Er hat über 40 Jahre Berufserfahrung. Er war 25 Jahre lang Leiter des größten Institutsclusters für Kybernetik (IMA/ZLW & IfU der RWTH Aachen University). Jeweils einige Jahre war er Mitglied im Präsidium des VDI, Prorektor für Finanzen der RWTH und Dekan der Fakultät für Maschinenwesen der RWTH. Über 10 Jahre war er Mitglied des Universitätsrats der Universität des Saarlands.
Heute ist er Senior-Partner der P3 OSTO GmbH, ein Unternehmen der P3 Group.
Er ist Mitglied des Vorstands des Instituts für Unternehmenskybernetik (IfU e.V.) an der RWTH Aachen und als Senior Advisor Mitglied des CyberneticLabs (IMA & IfU) an der RWTH Aachen.
Er ist Vorsitzender des Aufsichtsrats und Mitgesellschafter der Xenium AG, München und Mitglied der Zukunftskommission des Wirtschaftsrats der CDU.
Derzeit kommen die meisten von ihm betreuten Kunden – meist auf Vorstands- und Abteilungsleiterebene aus der IT-Branche, universitären Krankenhäusern und der Zulieferindustrie des Maschinen- und Anlagenbau, der Automotive Branche, der Luft- und Raumfahrtindustrie sowie der Logistik.
Er hat – zusammen mit zwei Kollegen – 2011 bis 2012 den Zukunftsdialog der Bundeskanzlerin „Wie wollen wir leben?“ wissenschaftlich koordiniert.
Seine Erfahrungen hat er in einem Buch „Die Kunst der kleinen Lösung – wie Menschen und Unternehmen die Komplexität meistern“ zusammengefasst, das 2014 im Murrmann-Verlag erschienen ist.
UNIV.-PROF. DR.-ING. KLAUS HENNING…
12.04.2018 33© KLAUS HENNING
ÜBER P3 OSTO
12.04.2018 34© KLAUS HENNING
Kunden, die P3 OSTO für Change Management und Re-Organisation vertrauen
Öffentlicher Bereich Mittelstand Konzerne
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