Bild: (v. l. n. r.) Michael Bolle, Michaela Lukesova und Christian Daniel (Bosch-Moderatoren) diskutieren mit Raquel Urtasun, Karen Willcox und Zico Kolter (über Bildschirme zugeschalten) das Panel-Thema "AI in the real world - all you need is data (or not?)".
KI-Lösungen machen Produkte im industriellen Umfeld besser und nutzerfreundlicher. Für die Überführung der Schlüsseltechnologie in die reale Welt gibt es jedoch noch immer Hürden und Herausforderungen. Darüber, wie diese bewältigt werden können, beraten rund 2 300 Experten bei der AI CON.
Bosch macht die Lebenswelt der Menschen bereits in vielen Bereichen mit Hilfe von künstlicher Intelligenz (KI) effizienter und komfortabler. In Fitness Trackern erkennt sie automatisch die absolvierte Übung. Selbstlernende optische Systeme übernehmen die Qualitätskontrolle in der Produktion. Intelligente Fahrassistenzsysteme unterstützen Autofahrer dabei, Fahrzeuge in der Spur zu halten. Mit dem Erfolg solcher KI-Anwendungen wächst auch das Vertrauen in intelligente Maschinen. 60 Prozent der Deutschen wünschen sich laut Bosch KI-Zukunftskompass einen stärkeren Einsatz von KI im industriellen Umfeld. Diese Entwicklung untermauert die Rolle der künstlichen Intelligenz als Schlüsseltechnologie der Zukunft. Noch ist die Technologie aber nicht so weit, dass sie ohne menschliche Unterstützung mit der realen Welt interagieren kann. Umso wichtiger ist es, Akteure aus Wissenschaft, Industrie und Gesellschaft bei Veranstaltungen wie der Bosch AI CON zusammen zu bringen. In Kooperation mit dem Cyber Valley, richtet Bosch die Konferenz für Experten im Bereich Artificial Intelligence (AI) am 3. März zum dritten Mal aus – erstmals komplett virtuell.
Obwohl die AI CON kaum drei Jahre alt ist, hat sie sich von einer exklusiven Konferenz mit etwa 300 geladenen Forschern und Entwicklern zu einem Schlüsselevent für Branchenvertreter, KI-Spezialisten und -Enthusiasten entwickelt. Knapp 4 000 Teilnehmende haben sich für die virtuelle Konferenz angemeldet. „Seit der letzten AI CON 2019 sind im Bereich der künstlichen Intelligenz bemerkenswerte Fortschritte erzielt worden“, sagt Volkmar Denner, Vorsitzender der Geschäftsführung der Robert Bosch GmbH, zur Eröffnung der diesjährigen AI CON. Tatsächlich wurden 2020 und 2021 bahnbrechenden Projekte vorgestellt. Das neue GPT-3 zeigt erstaunliche Fähigkeiten, Texte in natürlicher Sprache zu generieren. AlphaFold hat es geschafft, durch maschinelles Lernen Proteinfaltungen präzise zu entschlüsseln und damit ein grundlegendes Problem von Biologie und Medizin gelöst. Unterdessen haben die Dimensionen von KI-Modellen die Marke von einer Milliarde Parametern überschritten. Trotz dieser beachtlichen Erfolge wird die Zukunft von intelligenten Maschinen im industriellen Umfeld auch davon abhängen, wie schnell der Vorstoß in die Tiefen der KI gelingt. Deshalb bietet die Konferenz auch Forschern aus Wissenschaft und Industrie eine Plattform zum Austausch über die Forschungsergebnisse und Fortschritte. Wissenschaft und Industrie diskutieren bei der AI CON den Ausbau der industriellen KI und suchen Wege, diese in echte Anwendungen zu überführen.
Bosch sieht sich im Umfeld der industriellen KI als Speerspitze in Europa und möchte zum führenden AIoT-Unternehmen werden – also in der Kombination der Bereiche Artificial Intelligence (AI) und Internet of Things (IoT). Ab 2025 sollen alle Bosch Produkte über KI verfügen, damit entwickelt oder hergestellt werden. Ein wichtiger Grundstein dafür ist das KI-Schulungsprogramm des Unternehmens: mehr als 20.000 Beschäftigte werden bis Ende 2022 zu KI-Spezialisten für ihren Bereich ausgebildet.
Antreiber der Transformation zum AIoT-Unternehmen ist das 2017 gegründete Bosch Center for Artificial Intelligence (BCAI). Es soll die bestehenden Kompetenzen im Bereich KI und maschinelles Lernen weiter ausbauen. Bereits im dritten Jahr nach seiner Gründung hat das BCAI 2020 einen „return on invest“ realisiert und liefert mit seiner Arbeit einen Ergebnisbeitrag von rund 300 Millionen Euro. Derzeit arbeiten rund 270 Spezialisten des BCAI an sieben internationalen Standorten in mehr als 180 Bosch KI-Projekten in Domänen wie Mobilität, Fertigung und intelligente Services. Während der AI CON werden verschiedene Produkte und Lösungen mit angewandter KI präsentiert, wie beispielweise:
- Industrial Energy Management: Das Balancing Energy Network ist ein smartes Energiemanagement von Bosch.IO. Es nutzt künstliche Intelligenz, um die Erzeugungs- und Lastspitzen der lokalen Energieerzeuger vorherzusagen und stimmt den Energiefluss und den Verbrauch von Produktionsanlagen darauf ab. Damit hilft das System Unternehmen, ihre Energieeffizienz zu optimieren sowie CO₂-Ausstoß und Energiekosten zu reduzieren.
- Intelligente Sensoren: Mit dem weltweit ersten selbstlernenden KI-Sensor (BHI260AP) für Wearables revolutioniert Bosch Sensortec das Fitness-Tracking. Dank der selbstlernenden und individuell anpassbaren Funktionen können Benutzer ihren Geräten individuell auf sie zugeschnittene Fitnessaktivitäten beibringen. Der Sensor erkennt und reagiert auf viele unterschiedliche Bewegungen und kann jede neue Fitnessaktivität lernen, die auf sich regelmässig wiederholenden Abläufen basiert – wie Kniebeugen, Ausfallschritte oder Burpees. Herkömmliche Bewegungssensoren erkennen die Übungen wegen der unterschiedlichen Bewegungsmuster der Anwender nicht immer zuverlässig.
- Anpassungsfähige Einspritzanlage: Bosch hat einen virtuellen Sensor entwickelt, der die Einspritzmenge in Dieselmotoren abhängig von der Abnutzung der Anlage selbst nachreguliert. Der Sensor nutzt ein neuronales Netzwerk, das mit Offline-Daten trainiert und in die Steuerungseinheit des Motors implementiert wird. In der Ausstellung wird der Prozess der KI-Integration in die Motorsteuerung im Detail erklärt.
Bei der Entwicklung und Integration von KI in Prozesse und Produkte, setzt Bosch auf den Einsatz hybrider Modelle, die maschinelles Lernen und klassische, physikalische Modelle verbinden. Durch die Kombination entsteht erklärbare und transparente KI, deren Handlungen und Entscheidungen nachvollziehbar sind. Wie für den Menschen wird auch für intelligente Maschinen die Physik zum Schlüssel, um die Beobachtungen der Welt mathematisch konsistent einzuordnen. Für die Entwicklung von konkreten Produkten und Diensten bieten hybride Modelle zudem essentielle Vorteile: der Trainingsaufwand für KI-Lösungen sinkt und die Modelle können kompakter dimensioniert werden.
Der Weg zur Entwicklung transparenter KI führt auch über den Austausch zwischen verschiedenen Unternehmen, sowie der Industrie und der Grundlagenforschung. Eines der Ziele der AI CON ist daher, Spitzenkräfte auf dem Gebiet miteinander zu vernetzen und den Austausch durch Panel Diskussionen, offene virtuelle Treffen und Ausstellungen oder grundlegende Fachvorträge anzukurbeln.
Auf der AI CON 2021 stellen neun Redner ihre Visionen vor:
- Michael Bolle, BOSCH CTO/ CDO: „The Bosch AIoT Cycle“
- Raquel Urtasun, ehemals Uber ATG Chief Scientist und Head of Uber ATG Toronto: “A Future with Self-Driving Vehicles”
- Feiyu Xu, SAP Senior Vice President und Global Head of Artificial Intelligence SAP: “Enterprise AI – Injecting AI into Business Processes”
- Luis Ceze, OctoML CEO: „ML for ML: Optimizing and Deploying Models on any Hardware with Apache TVM“
- Zico Kolter, CMU (Carnegie Mellon University) und Bosch: „Equilibrium Models in Deep Learning“
- Jun Zhu, Tsinghua Universität: „Understand and Evaluate the Adversarial Robustness of Deep Learning Models“
- Nuria Oliver, ELLIS (European Laboratory for Learning and Intelligent Systems): “Data Science to Fight Against COVID-19: The Valencian Experience”
- George Karniadakis, Brown University: “Physics-Informed Neural Networks (PNNs) Simplify Simulations and Lead to Robust Predictions of Multiscale and Multiphysics Systems”
- Karen Willcox, Oden Institute for Computational Engineering and Sciences: „Predictive Digital Twins and the Data-Driven Future of Computational Science”
Neben dem technologischen Fortschritt hängt der Erfolg der KI auch von er gesellschaftlichen Akzeptanz gegenüber intelligenten Maschinen ab. „Das erreichen wir nur durch einen konstruktiven Austausch, der alle Risiken und Chancen Künstlicher Intelligenz transparent macht“, sagt Michael Bolle, CTO/ CDO von Bosch. Grundlage dafür sei eine verbesserte Vermittlung der Funktionsweise von KI, die am besten schon im Lehrplan der Schulen ansetze. Auch deshalb unterstützt Bosch den Bundeswettbewerb Künstliche Intelligenz von Beginn an. Die Gewinner des nationalen Schulwettbewerbs aus dem Jahr 2020 stellen ihre Projekte auf der virtuellen Ausstellung der AI CON vor. Dort stellt sich ebenfalls das Cyber Valley vor, das Bosch 2016 gemeinsam mit mehreren Partnern, den Regionen Stuttgart und Tübingen und der Regierung Baden-Württembergs gegründet hat. Hier kommen Partner aus Industrie und akademischer Welt zusammen, um die Forschung und Entwicklung zu beschleunigen und die Ergebnisse rasch in konkrete industrielle Anwendungen zu überführen. Wie Bosch auch intern am Ausbau des KI-Fachwissens arbeitet, lässt sich im Ausstellungsbereich des BCAI erfahren.
Die Inhalte der AI CON sind über die Veranstaltungsplattform bis einschliesslich 31.03.2021 online verfügbar: www.ubivent.com/register/AI-CON-2021
