Gastkommentar

Autonome Systeme bieten eine Chance für die Zukunft

| Redakteur: Sebastian Gerstl

Die Autorin: Michelle Hirsch ist Head of MATLAB Product Management bei MathWorks und Keynote Speaker auf der MATLAB Expo am 27. Juni 2017 in München.
Die Autorin: Michelle Hirsch ist Head of MATLAB Product Management bei MathWorks und Keynote Speaker auf der MATLAB Expo am 27. Juni 2017 in München. (Bild: Ron Bouley Photography 774-248-4050)

Autonome Systeme werden in naher Zukunft nahezu jeden Lebensbereich der Gesellschaft berühren. Sie werden die Produktion maßgeblich verändern, aber auch Menschen mehr kreativen Freiraum verschaffen.

Für die Entwicklung hin zu autonomer Technologie in nahezu jedem Bereich unseres Lebens gibt es drei treibende Kräfte: Die Verfügbarkeit ständig steigender Rechenleistung und von Sensor-Technologie für die Datenerfassung und -Verarbeitung, Fortschritte in der Algorithmen-Entwicklung für die Analyse von Big Data sowie die Flexibilität, sowohl Cloud-Systeme als auch Embedded-Geräte für den Einsatz autonomer Technologie zu nutzen.

Autonome Systeme eröffnen aufgrund ihrer Funktionalität und Anpassungsfähigkeit die Möglichkeit für vielfältige Einsatzmöglichkeiten in der Industrie, in der Forschung und im Alltag. Der Einsatz autonomer Technologien in bestehenden Produkten oder Dienstleistungen erhöht den Wettbewerbsvorteil des Herstellers, etwa durch steigende Effizienz, höhere Flexibilität sowie Zeit- und Kosten-Einsparungen. Doch was genau sind Autonome Systeme und wie unterscheiden sie sich von herkömmlichen Maschinen?

Autonome Systeme sind in der Lage, selbstständiges Handeln erlernen zu können. Darin ähneln sie stark automatischen Systemen, die in der industriellen Produktion bereits weit verbreitet sind. Der Unterschied liegt in der Fähigkeit, dieses selbstständige Handeln auch unter unbekannten Bedingungen ausführen zu können. Ein automatisierter Roboter ist in der Lage, in einer kontrollierten Umgebung bestimmte Handlungen selbst auszuführen.

Ein autonomer Roboter kann sich darüber hinaus in unbekannten Umgebungen ohne menschliche Steuerung zurechtfinden und diese erforschen. Diese Fähigkeit bedarf hoher technischer Leistungen. Um etwa ein selbstfahrendes Auto zu entwickeln, muss man es als erstes mit der Fähigkeit zur Sinneswahrnehmung ausstatten, z.B. mit Kameras, GPS, Infrarot-Sensoren zur Erkennung von Distanzen und Bewegungen von Objekten und LIDAR, um ein 3D-Modell der Umgebung zu erstellen.

All diese einzelnen Daten müssen nun zu einem kohärenten Bild zusammengefügt und interpretiert werden. Genau bei diesem Punkt kommen Autonome Technologien ins Spiel. Da die Verkehrssituation auf den Straßen stets unterschiedlich ist, müssen Algorithmen entwickelt werden, die unbekannte Daten analysieren und verstehen können.

Mithilfe von Deep-Learning- und Machine-Learning-Algorithmen können autonome Fahrzeuge die Situation auf der Straße einschätzen und sogar identifizieren, welche Fußgänger aufmerksam sind und welche nicht. Anschließend folgt der Prozess der Entscheidung, etwa ob das Fahrzeug bremst oder die Spur wechselt. Auch hier kommen Algorithmen zum Einsatz.

Mit jeder getroffenen Entscheidung wird der Erfahrungsschatz des Systems größer und der Entscheidungsprozess wird optimiert. Deshalb ist es wichtig, dass ein System viele Tausende von Testkilometer zurücklegt, um immer sicherer in seinen Entscheidungen zu werden. Die Einführung von Autonomen Systemen sollte inkrementell erfolgen: von deterministisch kontrollierten zu überwachten über automatisiertem Betrieb und bis hin zu völlig autonomen adaptiven Systemen.

Allein aus praktischen und sicherheitsrelevanten Überlegungen ergibt sich diese schrittweise Vorgehensweise, im Zuge derer Entwickler und Anwender lernen, mit den neuen Technologien umzugehen und diese gewinnbringend einzusetzen. Autonome Technologie ermöglicht es uns, Verantwortung für eine Vielzahl von Entscheidungen auf Computer zu übertragen. Solche gut trainierten, selbstständigen Systeme können konstantere Leistung erbringen als Menschen und so etwa für mehr Sicherheit sorgen, beispielsweise im Straßenverkehr.

In anderen Bereichen ist es nicht das Ziel, die Verantwortung komplett an Maschinen zu übertragen, aber immerhin teilweise zu entlasten. Diese Zeit können wir nicht nur als Freizeit, sondern auch zu neuen Forschungen oder Business-Strategien nutzen. Auch können Autonome Systeme Aufgaben übernehmen, die für Menschen zu gefährlich sind – und so für mehr Sicherheit für Hersteller und Anwender sorgen.

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Autonome Systeme werden meiner Meinung nach letztlich nicht nur zu mehr kreativem Spielraum führen...  lesen
posted am 04.07.2017 um 13:01 von bsteeb@gmx.de

Nicht jeder Informatiker ist so kritisch wie Sie. Allein die eingebaute Ebene zur Rückgewinnung...  lesen
posted am 20.06.2017 um 14:25 von Unregistriert

Auch autonome Systeme werden Fehlentscheidungen treffen, genau wie wir Menschen. Das wird bei...  lesen
posted am 20.06.2017 um 13:09 von Olaf Barheine


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