Beiträge

agritechnica 2019 Dr. Michael Mueller und Dr. Christa Hoffmann

Smart Farming, innovativ & digital – Magility auf der Agritechnica

Vom 10.-16. November 2019 fand in diesem Jahr die Agritechnica in Hannover statt. Mit über 2800 Ausstellern aus 51 Ländern, und in den vergangenen Jahren konstant hohen Besucherzahlen – um 450.000 – aus 130 Ländern hat sich die Agritechnica als die Weltleitmesse für Landtechnik etabliert. Bereits seit 1887 organisiert die Deutsche Landwirtschafts-Gesellschaft (DLG) Fachausstellungen in der Land- und Ernährungswirtschaft. Seit Mitte der 1980er Jahre werden unter dem Namen Agritechnica turnusmäßig alle 2 Jahre die neuesten Innovationen in der Agrartechnik vorgestellt. Passend zum diesjährigen Leitthema “Global Farming – Local Responsibility” zeigten die Aussteller Produkte mit zunehmender Automatisierung, Digitalisierung und weiteren innovativen Lösungen für eine lokale und nachhaltigere Produktion. Neben (teil-)elektrischen Antrieben für Traktoren zeigt sich dies vor allem in Sensormodulen für das Precision Farming. Konnektivität ist ein sichtbarer Trend im Sektor. 

 

Innovation Award Agritechnica 2019

 

Auch in diesem Jahr wurden wieder die besten Innovationen mit dem Innovation Award Agritechnica ausgezeichnet. Insgesamt hatte die Fachjury über 291 Einreichungen von 148 Unternehmen aus 24 Ländern zu entscheiden. Immerhin 39 Innovationen durften sich am Ende über eine Silbermedaille freuen. Neben Innovationen in der Konstruktion der Maschinen nimmt das Thema Digitalisierung (Digitale Systeme und IT) auch in der Agrartechnik einen festen Platz ein. Die meisten eingereichten Innovationen (über 70) kamen in diesem Jahr aus diesem Bereich. Vier davon wurden mit einer Silbermedaille ausgezeichnet. 

Agritechnica 2019 © magility GmbH

© magility GmbH

Julia Klöckner, Bundesministerin für Ernährung und Landwirtschaft (BMEL), stellte in ihrer Rede auf dem diesjährigen Max-Eyth Abend am 11.11.2019 heraus, dass Deutschland führend bei moderner Landtechnik ist und das dies auch im digitalen Zeitalter so bleiben soll. Ihrer Meinung nach hilft die Digitalisierung, Zielkonflikte zwischen Umwelt- und Naturschutz sowie Produktivität zu lösen. Ein weiterer Meilenstein in der Digitalisierung der Landwirtschaft werden daher die vom BMEL mit insgesamt 50 Millionen Euro geförderten digitalen Experimentierfelder sein. Ausgezeichnet mit der einzigen Goldmedaille wurden die Firmen John Deere Walldorf GmbH & Co KG und der belgische Hersteller JOSKIN S.A. für ihre Gemeinschaftsentwicklung, ein eAutoPower Getriebe und intelligentes e8WD System. Es ist das erste elektrisch-mechanische leistungsverzweigte Getriebe in der Landtechnik. Durch den Einsatz von zwei E-Maschinen kann nicht nur der Fahrantrieb gewährleistet werden, sondern zusätzlich bis zu 100 kW elektrische Leistung für externe Verbraucher. Demonstriert wurde dies anhand der Elektrifizierung von zwei Achsen des angehängten Tridem-Güllefasses. 

 

Start-ups auf der Agritechnica – das AgrifutureLab 

 

Treffpunkt der internationalen, landtechnischen Start-up-Szene war in diesem Jahr das  DLG-AgrifutureLab in Pavillion 11. Etwa 40 junge Unternehmen präsentierten dort ihre Lösungsvorschläge für zukünftige Herausforderungen in der Landtechnik und zeigen damit auch, wo die Trends hingehen. 3D-Druck, Agrarsoftware, Künstliche Intelligenz (AI), Big Data Analysen, Bildanalyse, Blockchain-Technologie, Cloud Dienste, Data Exchange, Drohnenfotografie, Pflanzenphänotypisierung, Pflanzenstress-Erkennung, Precision Farming, Robotik-Systeme, Sensortechnik und Vernetzung von Pflanzen sind nur einige Beispiele mit denen die Start-ups beim Fachpublikum und potenziellen Kunden oder Investoren punkten wollten. 

Agritechnica 2019 © magility GmbH

© magility GmbH

Auch große Landtechnikfirmen investieren zunehmend in Start-ups, u.a. um sich Zugang zu Kompetenzen in wichtigen Zukunftsthemen zu verschaffen. So erwarb beispielsweise das Unternehmen John Deere im Jahre 2017 das Silicon-Valley Start-Up Blue River Technology für 305 Mio.US$ und kaufte sich damit Kompetenzen im Bereich Onboard-Kameras inklusive Machine-Learning-Software ein. Dabei handelt es sich um eine Technologie, welche selbstständig zwischen Nutzpflanzen und Gräsern differenziert. Damit gekoppelte, automatisierte Sprühgeräte sind gleichzeitig in der Lage das Unkraut zu vernichten. Neben diesem immer präziseren und pflanzenindividuellen  Einsatz von Unkrautvernichtungsmitteln im Bestand, erlebt im Zuge der Diskussionen um ein Verbot von Mitteln wie Glyphosat in der EU die mechanische Unkrautvernichtung eine Renaissance bei den Landtechnikherstellern.

 

Smart, Smarter – Smart Farming 

 

Die anhaltende Automatisierung und Digitalisierung sowie der Einsatz von KI lassen die Bewirtschaftung der Felder zukünftig noch smarter werden. Sensoren für eine präzise, individuelle Feldbearbeitung steuern mittlerweile jeden Bearbeitungsschritt; ein Beispiel sind Bodenfeuchtesensoren für eine präzise Ablage von Saatgut unter individuellen Bodenbedingungen (z.B. SmartDepth der Firma Precision Planting LLC), um bereits bei der Aussaat die besten Voraussetzungen für das spätere Erntegut zu schaffen. Einsähtiefe und Ausrichtung der Körner entscheiden bereits hier über den späteren Ertrag.

© magility GmbH

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In einigen Anbaukulturen lassen sich bestimmte Arbeitsschritte bereits gänzlich automatisieren. Autonom fahrende und zunehmend praxistaugliche Maschinen sind daher auch auf der Agritechnica ein anhaltender Trend. Neben autonom fahrenden Traktoren bieten autonome Roboter mit KI Unterstützung, beispielsweise zur präzisen Unkrautbekämpfung – zu nennen wäre hier der Dino der Firma Naïo Technologies – gerade in Sonderkulturen wie z.B. Salat große Vorteile. Vor allem im Hinblick auf die Reduzierung kraftaufwendiger Handarbeit  wird hier großer Mehrwert generiert. 

 

 

Auch die Unterstützung aus der Luft mittels Drohneneinsatz bleibt ein Thema. John Deere stellte dazu auf der Agritechnica in seiner Future Innovation Zone die Velodrone vor, eine Kooperation mit dem Unternehmen Volocopter. Die Drohne hat einen Durchmesser von 9,2 m, wird von 18 Rotoren angetrieben und ermöglicht eine Zuladung von 200 kg. Die mit zwei Tanks mit Pflanzenschutzmittel bestückte Drohne verspricht eine Flächenleistung von 6 ha pro Stunde. Ob sich die Maschine bei einer derzeitigen maximalen Flugzeit von 30 min bewährt, wird sich zeigen müssen.

Trend zu E-Antrieben auf dem Acker 

 

Nach wie vor ist die Elektrifizierung der Maschinen im Hinblick auf eine ressourcenschonende Landwirtschaft ein großes Thema, wie auch die Verleihung der Goldmedaille für ein elektrifiziertes Getriebe auf der diesjährigen Agritechnica zeigt. Durch die zu erbringenden höheren Leistungen der Motoren ist dies in der Agrarwirtschaft ein deutlich schwierigeres Unterfangen als in der Automobilindustrie. Trotzdem entwickeln neben der Firma Steyr (Zukunftskonzept Hybrid) auch Zulieferfirmen wie ZF Systeme zur Elektrifizierung von Traktoren. Erst im vergangenen Jahr stellte die Firma John Deere in einer Konzeptstudie einen über 400 PS starken Elektro-Traktor vor, der über ein Kabel mit Strom versorgt wird, um die bestehenden Limitierungen einer Elektrifizierung über Batterie zu umgehen. 

Können die derzeit noch bestehenden technischen Begrenzungen, v.a. der Batterie, überwunden werden, ist die Landwirtschaft grundsätzlich prädestiniert für elektrische Antriebssysteme, da sie häufig elektrische Energie mit eigenen Photovoltaik- oder Biogasanlagen erzeugt. Eine Elektrifizierung der Maschinen könnte den Eigenverbrauch deutlich steigern. 

 

 

Konnektivität ist Treiber für vernetzte Agrartechnik

 

Drei große Trends in der Agrartechnik lassen sich aus den dargestellten Entwicklungen ableiten. Unter dem Dach einer nachhaltigeren Landwirtschaft sind dies zum einen die zunehmende Sensor- und Kameratechnik, zweitens die autonomen Systeme und Roboter und drittens das Massendatenmanagement inklusive Künstlicher Intelligenz im Hintergrund. Verknüpft ist dies alles durch den Megatrend der Konnektivität. Um diese einzelnen Entwicklungen zu vereinen, zeigen sich auch auf der Agritechnica vermehrt Initiativen, die den Datenaustausch zwischen Maschinen oder Komponenten auch unterschiedlicher Hersteller und teils unterschiedlichster Formate vereinfachen sollen. Ein Beispiel ist das Konzept DataConnect das den cloudbasierten Datenaustausch zwischen u.a. Claas- und John Deere- und CNH Industrial- Maschinen gewährleisten soll. 

Agritechnica 2019 © magility GmbH

Agritechnica 2019 © magility GmbH

Auch die agrarwissenschaftliche Forschung hat die Notwendigkeit der Konnektivität erkannt und fördert mit gut 12 Millionen Euro das EU Projekt Agricultural Interoperability and Analysis System (ATLAS) zum Aufbau einer herstellerunabhängigen Datenplattform, zur flexiblen Nutzung aller Maschinen- und Sensorsysteme sowie Datenanalysetools. Auf der einen Seite ergeben sich dadurch erhebliche Vorteile durch Entscheidungsunterstützung für die Landwirte bzw. die Feldbearbeiter, was einen wesentlichen Teil von smart farming ausmacht. Auf der anderen Seite geben die Hersteller dadurch zunehmend einen Teil ihrer Datenhoheit zugunsten eines zufriedenen Kunden auf.

 

Kirchheim unter Teck – magility in der Wiege der Landtechnik

 

Max Eyth, Dichter, aber vor allem Ingenieur und Pionier der modernen Landtechnik wurde 1836 in Kirchheim unter Teck, nur unweit des Firmensitzes von magility geboren. 1885 gründete Max Eyth die DLG, die er bis zum Jahre 1896 leitete. Die Firma magility, mit Firmensitz im Heimatort von Max Eyth, verbindet daher eine besondere Beziehung zur Landtechnik. 

Agritechnica 2019 © magility GmbH

© magility GmbH

Wir von magility beobachten schon seit Jahren die Entwicklungen in der Agrartechnik und sehen viele Parallelitäten zur Automobilbranche. Einige der technologischen Innovationen der vergangenen Jahre in der Agrartechnik, sei es der E-Antrieb oder die Konnektivität, finden wir in ähnlichen Ausprägungen auch im Automobilbau. So verwundert es nicht, dass beispielsweise die Innovation der diesjährigen Silbermedaillengewinner NEVONEX, eine offene sensoren- und herstellerunabhängige Datenplattform, auf einer zuverlässigen und gegen Angriffe geschützten Technologie mit End-to-End Verschlüsselung aus der Automobilindustrie basiert. 

 

 

Nehmen Sie gerne mit unseren Experten Kontakt auf für einen fachlichen Austausch.

Zur Autorin: 

Christa Hoffmann, unsere magility Expertin zum Thema AgTech, ist studierte und promovierte Agraringenieurin. Seit 13 Jahren beschäftigt sie sich in unterschiedlichen Rollen mit der Digitalisierung in der Land- und Ernährungswirtschaft. Neben diversen Veröffentlichungen zu dem Thema, engagiert sie sich ehrenamtlich im Beirat der Gesellschaft für Informatik in der Land-, Forst- und Ernährungswirtschaft (GIL) und ist Gastdozentin an der Universität Hohenheim im Fachgebiet Agrarinformatik.

“Future Digital Business Networks – Innovationen im Zeitalter des IoT”

Wie reagiert ein Unternehmen auf aktuelle Innovationswellen und immer rasanter voranschreitende technologische Trends, um sich auch in Zukunft in einem dynamischen Marktumfeld mit schnellen Innovationszyklen erfolgreich zu positionieren?

Netzwerktreffen lokaler Führungskräfte

Führungskräfte lokaler mittelständischer Unternehmen trafen sich am Donnerstag, 4. April 2019 im futuristischen Ambiente der Carola Daimler Cars Eventlocation um genau dieser Fragestellung auf den Grund zu gehen. Dort fand die vierte, von magility und der Führungsriege der VP Bank gemeinsam organisierte Netzwerkveranstaltung “Future Digital Business Networks” statt. Diesmal stand das Thema “Innovationen im Zeitalter des Internet of Things” im Fokus. Durch den spannenden Abend führte, der aus TV- und Hörfunk bekannte Moderator, Andreas Groß.

Finanzwesen trifft auf Unternehmensberatung

Antony Lassanianos, CEO der VP Bank (Schweiz) AG, begrüßte die hochkarätigen Gäste aus Industrie und Wirtschaft. Im Anschluss bereicherten Dr. Michael Müller, CEO der magility GmbH, Jan Dietz, Partner der magility GmbH sowie Dr. Thomas Gitzel, Chefökonom der VP Bank und Dr. Urs Monstein, CEO a.i. und COO der VP Bank Gruppe, mit Ihren Vorträgen zu hochaktuellen Themen den Abend.

Dr. Thomas Gitzel ordnete digitale Innovationen aus volkswirtschaftlicher Sicht ein und veranschaulichte den Zuhörern, unter seinem Vortragstitel “Investing in Chance”, wie durch die richtigen Anlagen von dem globalen Megatrend profitiert werden kann. Den Zuhörern gab er sein Credo “Ohne Innovation droht der Stillstand” mit auf den Weg.

High-Tech Innovationen – Trends 2019

Im Anschluss zeigte Dr. Michael Müller die Technologie Trends 2019 auf und veranschaulichte, wie diese neuen Technologien als Basis für innovative Produkte und Dienstleistungen genutzt werden können. Artificial Intelligence, Big Data, DIY Biohacking, Quantum Computing, 5G und Robotik waren nur einige der Schlagworte, die er in seinem Beitrag erläuterte. IoT Investitionen werden sich laut Dr. Müller bis 2020 global auf circa 250 Milliarden Euro erhöhen. Elektrik und Elektronik sowie Cyber Security stehen dabei technologieübergreifend im Mittelpunkt. Jedes neue Gerät, das einem IoT Ecosystem hinzugefügt wird, schafft eine neue Angriffsfläche für Cyber-Attacken. Auch das Connected Car ist bereits heute ein essenzieller Teil des IoT. Für die Automobilbranche wird Software zum kritischen Erfolgsfaktor. Es gibt keine funktionale Sicherheit und keinen Datenschutz mehr ohne Cyber Security. Trotz riesiger Potentiale, die sich durch High-Tech-Innovationen ergeben, muss das Gesamtsystem mehrschichtig und nachhaltig geschützt werden. End-to-End Cyber-Security Lösungen müssen zum Fundament der neuen Technologien der Zukunft werden. Die Vertraulichkeit der Daten sowie der Schutz vor Cyber-Angriffen sind eine Grundvoraussetzung für die Massenakzeptanz von technologischen Neuerungen und High-Tech-Innovationen, so Müller.

Konnektivität – Die Basis technischer Innovationen im IoT Ecosystem

Die Konnektivität bildet die Grundvoraussetzung für technische Innovationen im IoT Ecosystem. Es wird immer wichtiger Produkte ineinandergreifen zu lassen. Die Produktzyklen sind kurz und auch die Prozesszyklen unterliegen heute einer ständigen Transformation. In Zukunft wird es durch die Möglichkeiten des IoT laut Müller nicht mehr nur einen Regelkreis geben der intern kommuniziert. Es wird viele Regelkreise geben, die miteinander vernetzt sind und die selbstständig untereinander kommunizieren. Es entstehen multiple Netzwerke von Echtzeitanwendungen, die ein Eigenleben entwickeln werden, also sich selbst verändernde Regelkreise in Echtzeit. Der Umgang mit diesen, sich selbst verändernden Netzwerken, wird die große Herausforderung für Unternehmen in der Zukunft, so Müller.

Digitale Geschäftsmodelle im IoT Umfeld

Jan Dietz ging anschließend näher auf die Anwendung der Technologietrends und Innovationen des IoT Umfelds ein. Er veranschaulichte, wie sich diese Trends auf Produkte, Prozesse und Geschäftsmodelle auswirken und wie sich Unternehmen bestenfalls den Herausforderungen in dieser disruptiven Zeit stellen. Digitale Geschäftsmodelle besitzen große Erfolgspotentiale, ganz vorne stehen Plattform-Ansätze wie sie beispielsweise Car-Sharing Anbieter wie car2Go, DriveNow oder Anbieter von multimodalen Mobilitätsdiensten wie moovel anwenden. Wachstumschancen ergeben sich für Unternehmen auch durch die Anwendung von KI, insbesondere von Machine Learning. Weiter stellte Jan Dietz Geschäftsmodelle aus dem Bereich digitalisierte Ökosysteme vor. Hierbei fielen Begriffe wie Blockchain und Digital Twin. Auch den Bereich DIY Biohacking betrachtete er kritisch und erläuterte, welche Geschäftsmodelle sich durch Biochips, Exoskelette und Smart Fabrics ergeben können. Selbstverständlich durften auch Anwendungsbeispiele die sich durch die Vernetzung ergeben nicht fehlen. So wird beispielsweise die Technologie der “Augmented Reality” schon in den verschiedensten Bereichen angewendet und auch durch Smart Homes und “IoT enabled Workplaces” ergeben sich interessante Möglichkeiten für neue Geschäftsmodelle. Nachdem dargestellt wurde, welche Möglichkeiten sich durch 5G und Quantencomputer in Zukunft ergeben, schloss Jan Dietz seinen Vortrag mit einer Einschätzung des Attraktivitätsgrades der vorgestellten Geschäftsmodelle bezüglich Investmentpotentialen – nicht ohne zu erwähnen, dass ein konsequentes Risiko- und Projektmanagement sowie ein professionelles Cyber Security Management die Basis des Erfolgspotentials bilden.

Future Banking – Innovationen und Digitalisierungstrends

Die Vortragsrunde schloss Dr. Urs Monstein. Er skizzierte das “Future Banking” und erlaubte den Teilnehmern einen Blick hinter die Kulissen der Bank, um aufzuzeigen, wie die VP Bank mit Innovationen und Digitalisierungstrends intern umgeht. Er ging dabei auch auf den Spagat zwischen Anpassungsfähigkeit und Standardisierung ein, den Banken bezüglich ihrer IT Strategie heute bewältigen müssen. Die VP Bank bedient sich aktuell schon verschiedenster State-of-the-art Lösungen und blickt den Veränderungen, die sich durch das IoT und den damit verbundenen Herausforderungen ergeben, positiv entgegen. High-Tech Lösungen und Innovationen sind wichtig und können auch den Banken und deren Kunden viele Prozesse erleichtern und vereinfachen. Im Mittelpunkt steht aber am Ende immer der Mensch. Deshalb ist es trotz neuer digitaler Angebote und Robo Advisors wichtig, den richtigen und zur eigenen Persönlichkeit passenden Vermögensverwalter an der Seite zu haben.

Podiumsdiskussion – Ein Blick hinter die Kulissen

Im Anschluss an die Vorträge folgte eine anregende Podiumsdiskussion mit Moderator Andreas Groß, in der die Inputs der Vorträge mit den Referenten und Veranstaltern vertieft diskutiert, sowie kritisch hinterfragt wurden. Andreas Groß sorgte mit seinen treffenden, teilweise auch mit Humor gespickten und stets herausfordernden Fragen für eine lockere Stimmung in der Podiumsrunde. So gaben die Referenten auch sehr persönlich gehaltene Stellungnahmen zu den diskutierten Themen des Abends ab. Damit regten sie die folgenden spannenden Netzwerkgespräche an, die sich beim anschließendem Flying Dinner zwischen Teilnehmern und Referenten ergaben.

Der kritische Erfolgsfaktor Mensch

Begleitend zur Veranstaltung „Future Digital Business Networks“ wurden Dr. Michael Müller und Jan Dietz von magility auf der Stuttgarter Börse zum Thema des Abends interviewt.

Wir danken unserem Partner VP Bank sowie unseren Gästen aus Wirtschaft und Industrie für ihr Kommen und ihren Input an diesem gelungenen und für alle Seiten inspirierenden Abend in der Carola Daimler Cars Eventlocation. Wir freuen uns schon jetzt auf die Fortsetzung der Netzwerkveranstaltung “Future Digital Business Networks” Im Frühjahr 2020.

Wenn Sie in der Unternehmensleitung tätig sind und Interesse haben, an der Netzwerkveranstaltung „Future Digital Business Networks“ im nächsten Jahr teilzunehmen, kontaktieren Sie uns. Wir merken Sie gerne für die Einladungsrunde zu Future Digital Business Networks vor.

Sie möchten sich schon vorher über neueste Innovationen, Trends, deren Chance und Risiken und Geschäftsmodelle der Zukunft informieren? Dann sprechen Sie uns von magility gerne an!

neuronale Netze

Neuronale Netze – Die Technik lernt aus der Natur

Der Begriff Bionik setzt sich zusammen aus den Begriffen Biologie und Technik. Bionik beschreibt das Lernen und die Nachahmung von natürlichen Vorgängen durch die Technik. Forscher schauen sich bewährte Methoden aus der Natur ab und nutzen diese für innovative Techniken. Nicht nur stoffliches Wissen und dessen Übertragung in die Technik ist Gegenstand der Bionik, auch Funktionsweisen und dahinterliegende Grundprinzipien finden sich in bionischen Anwendungen wieder.

Beispiele aus der Bionik, die wir im Alltag benutzen, gibt es etliche und sie erstrecken sich über Anwendungsbereiche wie Konstruktionstechnik, Oberflächen, Robotik, Fortbewegungsmöglichkeiten, Optimierungsverfahren, Materialien sowie Sensorik und Kommunikation.

Das menschliche Gehirn als Vorbild

Neuronale Netzwerke bestimmen unser menschliches Gehirn. Sie beinhalten eine riesige Anzahl an Nervenzellen (Neuronen), die sich im Verlauf der Gehirnentwicklung immer weiter vermehren und sich untereinander vernetzen. Dadurch entstehen intelligente Verbindungen, sogenannte neuronale Netzwerke. Die Funktionsweise der Vernetzung von Neuronen wird bei künstlichen neuronalen Netzen auf mathematische Rechenmodelle übertragen und die biologischen Netze dabei als informationsverarbeitende Systeme nachgeahmt.

Sowohl für natürliche als auch für künstliche neuronale Netze treffen ähnliche typischen Eigenschaften zu. Beide können komplexe Muster erlernen, ohne die dafür zugrunde liegenden Regeln und Gesetze zu kennen. Sie folgen in ihrer Funktionsweise einer Intelligenz, die keiner verifizierbaren Logik folgt. Der Nachteil ist, dass aus neuronalen Netzen auch im Nachhinein keine Logik identifiziert werden kann, die einen Lernerfolg erklären könnte. Erst nach jahrelangem Training sind neuronale Netzwerke fähig, logische und klare Regeln zu erlernen und anzuwenden. Sie lernen implizit – quasi learning by doing.

Künstliche Neuronale Netze

Künstliche neuronale Netze sind mathematische Strukturen, die den biologischen neuronalen Netzwerken ähneln. Sie bestehen aus sogenannten Modellneuronen und Kopplungsstellen, auch Synapsen genannt. Diese beiden Einheiten stehen miteinander in Wechselwirkung. Die Bestimmung der Synapsenstärke läuft über einen numerischen Wert. Dieser Wert stellt das Verbindungsgewicht dar. Im Bereich von Optimierungsverfahren werden heutzutage bereits künstliche neuronale Netze eingesetzt.

Künstliche Neuronale Netze in der Praxis

Heutzutage werden intelligente neuronale Netze beispielsweise beim Betrieb von Maschinen eingesetzt. Diese Maschinen übertragen Daten im Bedarfsfall selbständig an weitere vorher definierte Stellen. Sie können frühzeitige Verschleiß-Aktivitäten erkennen und helfen so, einem potenziellen Ausfall der Maschine vorzubeugen.

Auch in Fahrzeugen werden künstliche neuronale Netze eingesetzt. Autonomes Fahren kann nur durch künstliche Intelligenz (KI) sicher umgesetzt werden. Das Auto lernt über einen Szenarienkatalog zu manövrieren. Es lernt, was es bei der Fahrt als Hindernis einzuordnen hat und orientiert sich dabei über eingebaute Sensoren. Bilderkennungsverfahren ermöglichen den Transfer vom “Gesichteten” zur Verarbeitung im künstlichen neuronalen Netz des Fahrzeugs. Das gesichtete Hindernis wird abstrahiert und rechnerisch verbildlicht, dadurch kann das Fahrzeug die Gefahr anhand bereits erlernter Szenarien abschätzen und entsprechend manövrieren.

Cybersicherheit von Bionik Anwendungen

Künstliche neuronale Netze funktionieren gut, wenn man sie in Ruhe lässt. Was aber geschieht, wenn Angreifer sie von außen manipulieren oder mit krimineller Absicht lahmlegen?

Sowohl im Bereich des autonomen Fahrens als auch in der Medizintechnik ist Security eine elementare Schlüsselfunktion für die Zukunftschancen der eingesetzten innovativen Technologien. Automobilhersteller und -zulieferer haben die Dringlichkeit bereits erkannt und Cyber-Security Unternehmen an Bord geholt. Es braucht in der breiten Öffentlichkeit wohl aber noch weitere kriminelle Hacker-Angriffe um Automotive Cyber-Security generell als Schlüsselfunktion bei der Anwendung innovativer vernetzter technologischer Lösungen anzuerkennen. Eine Security Lösung sollte immer ganzheitlich für den kompletten Lebenszyklus gedacht und im Idealfall von Anfang an, also schon im Produktentwicklungsprozess, integriert werden. Technische Innovationen gibt es heute nur noch durch intelligente Vernetzung, Informationsfluss und Datentransfer. Sobald ein Produkt im Internet of Things vernetzt ist, ist es auch anfällig für Cyber-Angriffe. Vernetzte Produkte sollten daher immer mit Cyber Security “gedacht” werden.

Interessieren Sie sich für den technischen Fortschritt und die Entwicklung von KI, insbesondere im Bereich von Mobility-Themen, kontaktieren Sie unsere Experten. Wir von Magility beraten Sie gerne zum Thema Cyber Security und zeigen Ihnen, wie Sie Sicherheit zum entscheidenden Wettbewerbsvorteil machen.

 

Brain-Computer-Interfaces, KI und Androiden

Brain-Computer-Interfaces – Behalten wir die Oberhand?

Die Art und Weise wie der Nutzer in Zukunft mit Computern kommunizieren wird, steht vor einem großen Umbruch. Nach Tastaturen, Mäusen, Touchscreens, Gesten- und Stimmerkennung, setzt die Avantgarde der Computer Forschung auf sogenannte Brain-Computer-Interfaces (BCI’s). Die neuartigen Schnittstellen sollen es dem Nutzer erlauben, komplexer werdende Anwendungen direkt mit der Kraft der Gedanken zu steuern. Hintergrund der Entwicklung ist die Erfindung immer leistungsfähigerer künstlicher Intelligenzen (KI).

Was sind Brain-Computer-Interfaces?

Brain-Computer-Interfaces (BCI’s) sind Schnittstellen zwischen Gehirn und Computer. Die Gedankenkraft wird dabei übersetzt in digitale Eingabebefehle. Die Messung der Hirnströme kann auf zwei Arten stattfinden: nichtinvasiv und invasiv. Bei der ersten Methode wird über Elektroden die Hirnaktivität auf der Kopfhaut gemessen. Ein Nachteil liegt dabei in der Ungenauigkeit der Messergebnisse. Bei der zweiten, der invasiven Methode, wird mit einer kleinen Elektrode direkt im Gehirn gemessen. Diese Methode ermöglicht weitaus präzisere Messungen unserer Hirnaktivität und Elon Musk scheut nicht davor zurück, einen minimalinvasiven Eingriff zu präferieren. Das von ihm erst 2016 mitbegründete Unternehmen Neuralink will hierzu schon bald ein revolutionäres Produkt vorstellen.

Cyborg oder Android – Welches Konzept gewinnt die Zukunft?

Unter einem Cyborg versteht man einen Menschen, der durch technologische Erweiterungen seine Möglichkeiten erhöht. Bereits heute gibt es Prothesen oder Hör- und Sehhilfen, die erste Schritte in diese Richtung beweisen. Es muss dabei aber nicht lediglich darum gehen, körperlich eingeschränkten Personen Hilfe zu verschaffen. Die technologische Entwicklung wird auch dazu genutzt werden einen unbeeinträchtigten Menschen zu verbessern. Ein Exoskelett lässt einen Querschnittsgelähmten wieder gehen oder verleiht einem ‚Gesunden‘ übermenschliche Kraft und Ausdauer. Auch die Verwendung eines Implantats, das ein Gehirn mit einem Computer kommunizieren lässt, macht einen Menschen zu einem Cyborg. Unter einem Androiden hingegen versteht man eine möglichst menschenähnliche Maschine, wie etwa der aus dem Film Terminator bekannte Roboter und die Figur Data aus der Serie Star Trek. Wirft man einen Blick auf die Roboter des Unternehmens Boston Dynamics, wird leicht erkennbar wie nah sich Science-Fiction und aktuelle Realität bereits sind.

Menschmaschine vs. Maschinenmensch

Zwei Entwicklungen stehen sich gegenüber: die technologische Erweiterung des Biomenschen auf der einen Seite, und die Vermenschlichung von Robotern. Welcher Entwicklungsstrang die Bedeutungshoheit in Zukunft erlangen wird, kann noch nicht vorhergesehen werden. Aber Pioniere dieser Entwicklung, wie etwa Elon Musk, sehen die Herausforderung darin, dass künstliche Intelligenzen zukünftig die Intelligenz der Menschheit überragen werden. Damit aus dieser Entwicklung keine substanzielle Gefahr für unsere Spezies entsteht, empfiehlt Musk die Verbindung von menschlichem Gehirn und Künstlicher Intelligenz. Nur wenn wir mit der technologischen Entwicklung integrativ mit wachsen und selbst den digitalen Raum betreten, können wir dieser Ansicht nach künftige KIs unter Kontrolle halten.

Sind wir in Gefahr?

Was würde passieren wenn BCIs oder die Server auf denen die Interaktionen stattfinden Ziel eines Cyber-Angriffs und gehackt werden? Nicht nur von Menschen erstellte Informationen könnten zum Vorteil des Angreifers entwendet werden, im schlimmsten Fall würde eine digitalisierte Seele komplett gelöscht oder so verändert, dass ihre ursprüngliche Identität verloren ginge. Viele Fragen bleiben hier noch unbeantwortet. Wenn es etwa einem Bürger, welcher interaktiv mit einem BMI vernetzt ist, immer noch erlaubt wäre im Demokratieprozess zu wählen, wie stellt man dann sicher, dass seine Stimme nicht durch Hackerangriffe manipuliert wurde und wie bewertet man diese Stimme? Bei allen technologischen Herausforderungen werden die damit verbundenen ethischen Fragen und deren soziale Umsetzung uns noch lange mindestens genauso beschäftigen.

Was bedeutet das für die Mobilität der Zukunft?

Die oben angeführten Entwicklungen werden vielfältige Einflüsse auf unser Verständnis von Mobilität ausüben. Durch weiterentwickelte Brain-Computer-Interfaces könnten wir uns in einen Androiden einklinken und ihn steuern, als wäre er unser eigener Körper. Statt tatsächlich physisch an einen weit entfernten Ort zu reisen, könnten wir so z.B. die Steuerung eines Arbeitsroboters von unserem momentanen Standort aus übernehmen und Aufgaben an jedem Ort der Welt erledigen lassen.

Sind Sie am technologischen Fortschritt interessiert und möchten ihr Unternehmen daran profitieren lassen? Wir beraten Sie gerne, wie Sie neue Technologien sicher für sich nutzen.  Nehmen Sie Kontakt zu einem unserer Berater auf und wir gestalten gemeinsam mit Ihnen eine “cyber-sichere” und gleichzeitig innovative Zukunft.

KI

Künstliche Intelligenz in der Automobilindustrie

Künstliche Intelligenz (KI) wird immer zentraler in der Diskussion ums autonome Fahren. Damit aus Big Data und maschinellem Lernen eine intelligente Machine wird ist ein komplexer Vorgang an dem aktuell auf Hochtouren gearbeitet und geforscht wird. Schon bald solle Künstliche Intelligenz menschliche Kapazitäten erreichen, prophezeien Optimisten. Daher stellt sich schon jetzt die Frage, wie KI für Fahrzeuge, den Verkehr und Unternehmen genutzt werden kann und welche Vorteile man aus der Beziehung von Mensch und Maschine gewinnen kann? Dazu steigen immer mehr Start-ups in den Wettbewerb ein um erste praktische Lösungen und Anwendungen zu entwickeln.

Geschäftsmodelle ableiten

„Das Thema KI ist ein kritischer Erfolgsfaktor in der Automobilindustrie“ ist die Einschätzung von Digitalisierungsexperte Dr. Michael Müller, Geschäftsführer von Magility. Denn für eine flächendeckende Realisierung von autonomem Fahren ist die KI derzeit unerlässlich.
Neben der Entwicklung der KI selbst geht es aktuell darum Geschäftsmodelle abzuleiten. Laut Prognose von LMC Automotive werden im Jahr 2035 48 Millionen voll- und teilautomatisierte Fahrzeuge produziert werden. Dafür werden digitale Services immer relevanter. Von der Software bis zur entsprechenden Cyber Security werden neue Dienstleistungen relevant mit denen sich auf weiteren Feldern Gewinne generieren lassen. Weitere vielversprechende Möglichkeiten finden sich innerhalb von Daten (das Rohmaterial der KI), dem Zugang zu Kunden (dank der Auswertung von Daten, können Kunden viel gezielter angesprochen werden), Chancen für Unternehmen, die Qualität ihres Outputs zu steigern aber auch ihre Prozesse zu optimieren.

Deep-Learning-Netzwerk

Ein erster Case aus der Praxis dazu ist ein Deep-Learning Netzwerk, dass alle Fahrzeuge miteinander vernetzen will. Es geht dabei um Deep-Learning- Algorithmen, die die optische Objekterkennung und den Dialog zwischen Menschen und Maschinen zukünftig optimieren sollen. Mit diesem System kann sich das Fahrzeug Situationen sowie die Reaktion des Fahrenden merken und ins Netzwerk speisen. So wird das erlernte „Wissen“ nicht nur gespeichert sondern auch an andere Fahrzeuge weitergegeben.

Start-ups kommen mit Ideen

Am „Gehirn des Autos“ arbeitet nicht nur Bosch sondern auch ein Start-up aus den USA. Dabei geht es darum die über autointernen Sensoren gesammelten Daten gewinnbringend auszuwerten und nutzbar zu machen. Denn bereits jetzt sind viele Autos mit Sensoren und Kameras ausgestattet, die in Echtzeit Daten generieren. Die Schwachstelle ist jedoch bislang die Auswertung. Ganz konkret werden in diesem Fall dem Rechner Regeln vorgegeben, insbesondere im Hinblick auf richtiges und falsches Verhalten.  Die KI lernt dann aus diesen Regeln selbstständig, jedoch ist nach wie vor die Programmierung des Lernprozesses selbst unklar.

Mensch vs. Maschine

Das Potenzial liegt vor allem in der Rechenleistung. Während der Mensch sehr schnell und gut darin ist parallele Prozesse zu meistern ist die Maschine vor allem gut darin sich Lösungen zu errechnen. So zielt die Vision zunächst darauf ab, das die KI Routineaufgaben übernehmen kann oder über Algorithmen als Assistent zu dienen. Zudem kann KI an den Stellen sinnvoll eingesetzt werden an denen ohnehin viele Daten generiert werden, zum Beispiel in Fahrzeugen. um diese auszuwerten und zu nutzen.

Es gilt aber: Nur wenn Mensch und Maschine gemeinsam an Problemen arbeiten kann Künstliche Intelligenz ihr volles Potenzial entfalten. Künstliche Intelligenz ist kein Selbstzweck sondern das Weiterdenken von Möglichkeiten um Prozesse zu vereinfachen und zu optimieren.