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E-Book

Künstliche Intelligenz

Entwicklungen, Erfolgsfaktoren und Einsatzmöglichkeiten

AutorAndrea Cornelius
VerlagHaufe Verlag
Erscheinungsjahr2019
Seitenanzahl128 Seiten
ISBN9783648132036
FormatePUB
KopierschutzWasserzeichen
GerätePC/MAC/eReader/Tablet
Preis9,49 EUR
Künstliche Intelligenz - nur ein Hype oder mehr? Was steckt genau hinter der futuristisch anmutenden Technologie? Was bringen KI-basierte Lösungen? Soll man noch abwarten oder jetzt einsteigen? Der TaschenGuide erklärt einfach und verständlich, was KI ist und geht auf Chancen und Risiken ein. Er zeigt, welche Trends dieser Technologie besonders interessant sind, welche Vorteile KI gerade in der Kundenkommunikation oder in der Prozessgestaltung bietet und wie sie im Unternehmen eingeführt werden kann. Inhalte: - Was künstliche Intelligenz ist und was sie umfasst - Trends, Vorteile, Prognosen und Risiken von KI - Geschäftsmodelle, die auf KI basieren - KI in der Interaktion mit Kunden und Geschäftspartnern

Andrea Cornelius Dr. Andrea Cornelius faszinierten Daten und was man aus ihnen ableiten kann, schon immer. So studierte und promovierte sie in theoretischer Physik. Der Wunsch, dieses Wissen mit praktischen Fragestellungen zu verbinden, führte sie in die Wirtschaft und zum Thema KI. Sie war für internationale Unternehmen wie Allianz, Computer Sciences Corporation CSC und T-Systems und zehn Jahre in verschiedenen leitenden Funktionen für den IBM-Konzern tätig. Andrea Cornelius hat dort die rasante Entwicklung von KI und darauf basierten Lösungen in den letzten Jahren miterlebt und mitgestaltet. Heute ist sie Managing Partnerin bei elaboratum und Lehrbeauftragte für Digital Technology, Entrepreneurship und Marketing Management an der Hochschule München. Sie unterstützt Unternehmen dabei, konkrete Anwendungsfälle für den sinnvollen Einsatz von KI zu identifizieren, diese agil umzusetzen und den geschäftlichen Nutzen daraus zu realisieren.

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Leseprobe

Die KI-Beschleuniger


Das Spektrum digitaler und KI-basierter Geschäftsmodelle wird durch andere innovative Technologien erweitert. Zusätzlich wird viel Geld in KI investiert. In diesem Kapitel erfahren Sie unter anderem,

  • warum das Internet of Things neue KI-Lösungen pusht,
  • welch wichtige Rolle die Blockchain-Technologie spielt,
  • wer zu den Big Playern im Geschäft mit der KI gehört,
  • wie Deutschland im internationalen Wettstreit um die Führungsrolle positioniert ist.

Internet of Things (IoT)


Das Internet der Dinge ist, wie der Name schon vermuten lässt, das Netzwerk identifizierbarer physikalischer Objekte. Diese enthalten Technologie, die sowohl Kommunikation ermöglicht (z. B. über das Internet) als auch physikalische Zustände ermittelt wie Temperatur, Bewegung und Ort etc. Auf dieser Basis können die Objekte mit sich selbst oder mit ihrer Umgebung interagieren.

Smart Home


Ein Bereich, in dem es in den letzten Jahren – auch dank Amazon und Google – einen Durchbruch gegeben hat, ist Smart Home: IoT-fähige Geräte werden in Wohnräumen und -häusern zu Verbesserung der Lebensqualität sowie zur Erhöhung von Effizienz und Sicherheit eingesetzt und vernetzt, so beispielsweise:

  • Haustechnik (z. B. Heizung, Beleuchtung, Alarmanlage, Jalousien, Wasser),
  • Haushaltsgeräte (z. B. Herd, Kühlschrank, Waschmaschine),
  • Unterhaltungselektronik.

Neben der Steuerung, der Automation und dem Monitoring können IoT-Systeme z. B. auch als Frühwarnsysteme genutzt werden.

BEISPIEL: WASSERSCHADEN
Um Wasserschäden zu erkennen, kann man Sensoren einsetzen. Registrieren sie Feuchtigkeit, wird ein Signal gesendet, das den Haus- und Wohnungsbesitzer oder Mieter dann per Mobile App warnt.
Mit den Sensoren lassen sich nicht nur der Rohrbruch, sondern auch kleine Lecks identifizieren, die ohne den Einsatz von KI lange Zeit unentdeckt bleiben, aber nicht minder große Schäden z. B. am Mauerwerk anrichten. Mit KI kann man die akustischen Signale direkt an der Wasserleitung auswerten, um Auffälligkeiten zu identifizieren. Wenn ungewöhnliche Muster auftreten, wird eine Warnung gesendet, bevor ein Schaden eintritt. Mit der gleichen Technologie können die Wasserverluste in den öffentlichen Versorgungssystemen minimiert und Wasser gespart werden.

Einsatzmöglichkeiten für IoT


IoT ist nicht auf den privaten Bereich beschränkt. Darüber hinaus gibt es eine Vielzahl von praktischen Einsatzmöglichkeiten, wie folgende Beispiele zeigen.

Einsatzmöglichkeiten für IoT – Beispiele
  • Mit dem Internet verbundene, vernetzte Fahrzeuge (z. B. Connected Cars)
  • Optimierte Verkehrssteuerung (Smart Traffic Control)
  • Überwachung der Verkehrsinfrastruktur (z. B. Brücken, Gleise)
  • Intelligente Energiesteuerung (Smart Grid, Smart Metering)
  • Überwachung der Umwelt, z. B. Luft- und Wasserqualität
  • Optimierter Dünger- und Wassereinsatz in der Landwirtschaft (Smart Farming)
  • Kontrolle der Lebensmittelherkunft (Food Safety)
  • Überwachung der Lieferkette (Supply Chain Management)
  • Überwachung von Maschinen, um Ausfällen vorzubeugen (Predictive Maintenance)
  • Einsatz von Sensoren in Kleidung, Schuhen und Helmen, um Arbeitsunfällen vorzubeugen
  • Einsatz in der Pflege zur Fernüberwachung der Vitalfunktionen und Auslösung eines Notfallalarms bei Bedarf

Dies ist nur eine kleine Auswahl an heute bereits existierenden Lösungen. Schauen wir uns eines dieser Beispiele an, um die Chancen, die sich dahinter verbergen, zu verdeutlichen.

BEISPIEL: CONNECTED CARS
Vernetzte Autos haben heute mehr als 100 Sensoren. Sie generieren damit ca. 25 Gigabyte Daten pro Stunde. Um dies zu veranschaulichen: Die Bibel in deutscher Übersetzung entspricht einem Datenvolumen von ca. 0,005 Gigabyte. Die in einer Stunde gesendeten Daten eines vernetzten Autos entsprechen dem Inhalt von 5.000 Bibeln oder 150 Metern Bücherregal, wenn man eine Buchbreite von 3 Zentimetern zugrunde legt. Für selbstfahrende Fahrzeuge wird geschätzt, dass sich das Volumen auf 4.000 Gigabyte am Tag erhöht (Krzanich, 2016).
Die Unternehmensberatung McKinsey prognostiziert, dass der Mehrwert, der aus den Fahrzeugdaten generiert werden kann, bis zum Jahr 2030 zwischen 450 und 750 Mrd. US-Dollar liegt (Bertoncello et al., 2018). Durch zusätzlichen Umsatz und Kostensenkungen entsteht ein signifikanter Wertbeitrag für das Geschäftsmodell der Automobilhersteller und ihrer Geschäftspartner. Vermutlich lässt sich durch die Technologie auch die Fahrsicherheit erhöhen, was auch den Autofahrern und der Gesellschaft nutzt.
KI bietet die notwendigen Algorithmen, um Bild- und Videoanalyse in Echtzeit durchführen zu können. Damit ist sie eine entscheidende Komponente bei der Entwicklung von selbstfahrenden Fahrzeugen.

Herausforderungen


IoT schafft viele Möglichkeiten und eröffnet unzählige Chancen. Aber es gibt auch Herausforderungen, die zu lösen sind:

  • Wie kann die Datenflut ausgewertet werden?
  • Steht genügend Bandbreite für die Kommunikation bereit, damit sie annähernd in Echtzeit stattfinden kann?

Auswertung der IoT-Daten

Mithilfe von KI können die Daten, z. B. Sensor-, Video-, Bild-, Audio- und Verkehrsdaten, ausgewertet werden. Und nicht nur das: Umgekehrt helfen die Daten, die KI-Algorithmen immer besser zu machen. Es wird geschätzt, dass in 60 % aller IoT-Vorhaben KI und Machine Learning genutzt werden (Lamarre/May, 2019). Technologische Innovationen wie spezifische Prozessoren, die bereits KI-Komponenten enthalten, machen IoT-Geräte zukünftig »intelligenter«. Schon heute gibt es solche spezifischen Prozessoren für die Auswertung von Bild- und Videodaten.

Konnektivität

5G-Netze sollen in geeigneten technischen Umgebungen Datenraten bis zu 10 Gigabit pro Sekunde ermöglichen. Das entspricht einer Verbesserung um einen Faktor von 33 im Vergleich zu Spitzenraten von 300 Mbit/s in einem LTE-Netz. Zudem sinkt die Antwortzeit des Netzes von 10 Millisekunden auf 1 Millisekunde. Damit wird es möglich, Daten annähernd in Echtzeit auszutauschen. Das ist nicht nur für IoT-basierende Lösungen wichtig. Viele, heute vielleicht noch futuristisch klingende Technologien können damit zum Durchbruch gebracht werden.

Deutschland liegt heute bei den Netzabdeckungen und Geschwindigkeiten in Europa auf den hinteren Plätzen, sogar noch hinter Albanien (P3 Studie, 2018). Für Zukunftstechnologien wie Industrie 4.0 und Connected Cars ist dies ein signifikanter Nachteil. Die schnelle und flächendeckende Einführung von 5G-Netzen oder ähnlich effizienten Technologien ist entscheidend, um im internationalen Wettbewerb mithalten zu können.

Blockchain


2008 beschrieb ein Satoshi Nakamoto die Kryptowährung Bitcoin. Wer hinter dem Pseudonym Nakamoto steckt, ist bis heute nicht geklärt. Kurz darauf im Januar 2009 wurde die erste Version der Referenzimplementierung Bitcoin Core veröffentlicht. Deren Kern ist eine Blockchain-Datenstruktur und die dazugehörigen Komponenten. Das Problem, das Blockchain löst, nennt man »doppelte Ausgaben« (»double spend«): Wenn eine Person A an eine Person B 100 Euro sendet, dann muss sichergestellt sein, dass die Person A die 100 Euro wirklich nicht mehr hat. Im klassischen Bankwesen stellen dies Finanzinstitute sicher, die darüber Buch führen. Blockchain ermöglicht eine dezentrale Buchführung, die keinen Intermediär, also keine Banken braucht.

Eine Blockchain, auch Distributed Ledger genannt, ist eine erweiterbare Liste von kryptografisch signierten, nicht widerrufbaren Datensätzen, die in einem Peer-to-Peer-Netzwerk mit allen Teilnehmern geteilt werden. Jeder Computer-Knoten dieses Netzwerkes hat eine Kopie dieser Transaktionen, sodass es keinen Single Point of Failure gibt. Jeder Eintrag hat einen Zeitstempel und ist mit den vorangegangenen Transaktionen vernetzt. Jeder Teilnehmer mit Zugriffsrechten kann die Historie auf diese Weise eindeutig nachvollziehen. Soll ein neuer Eintrag, ein Block, hinzugefügt werden, wird mit einem algorithmischen Verfahren, dem Konsensprotokoll, geprüft, ob die Transaktion legitimiert ist und ob Datenintegrität, Konsistenz und...

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