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Interview mit Jürgen Bock über Künstliche Intelligenz bei Kuka

Interview mit Jürgen Bock, Kuka-Konzernforschung
„Für uns ist Künstliche Intelligenz mehr als nur maschinelles Lernen“

KUKA_Jürgen Bock_Konzernforschung
Dr. Jürgen Bock aus der Kuka-Konzernforschung spricht mit Industrie.de über Entwicklungen bei Künstlicher Intelligenz. Bild: photoresque
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Künstliche Intelligenz und maschinelles Lernen werden auch in der Industrie immer wichtiger. Wir haben mit Dr. Jürgen Bock, Clusterleiter in der Kuka-Konzernforschung gesprochen. Er und sein Team beschäftigen sich schwerpunktmäßig mit den Forschungsthemen Semantische Technologien, Machine Learning und Data Analytics. 

Das Interview führte Alexander Gölz, Chefredakteur industrie.de 

Industrie.de: Unter Künstlicher Intelligenz (KI) verstehen viele Unterschiedlichstes. Können Sie die Ansätze mit Blick auf industrielle Anwendungen skizzieren?

Dr. Jürgen Bock: Für uns ist Künstliche Intelligenz mehr als nur maschinelles Lernen, auch wenn diese Teildisziplin gerade im Zentrum der Aufmerksamkeit steht. Ohne Zweifel konnten jüngste Erfolge im Bereich des maschinellen Lernens, insbesondere im Bereich Computer Vision verzeichnet werden. Etwas in Vergessenheit geraten, ist jedoch der Aspekt der symbolischen Künstlichen Intelligenz.

Die symbolische, auch regelbasierte Künstliche Intelligenz bedeutet, dass Fakten, Ereignisse oder Aktionen mit konkreten und eindeutigen Symbolen erfasst werden. Auf diesen Symbolen können nun mathematisch genaue Operationen und logische Schlussfolgerungen berechnet werden. So kann symbolische KI abstrakte Vorgänge und eindeutiges Wissen modellieren. Bei Kuka betrachten wir beide Disziplinen, da wir davon überzeugt sind, dass jeder Ansatz seine Vor- und Nachteile mit sich bringt und die Methoden sich gut ergänzen können.

Insbesondere in industriellen Anwendungen müssen Entscheidungen klaren Regeln folgen und nachvollziehbar sein, was für Ansätze der symbolischen KI spricht. Gleichzeitig lassen sich maschinelle Lernverfahren einsetzen, wenn große Datenmengen von geeigneter Qualität verfügbar sind, zum Beispiel zur Erkennung von Fehlersituationen auf Grund von Sensordaten, oder zur kamerabasierten Objekt- oder Umwelterkennung.

Wie ist bei Kuka die Konzernforschung für Künstliche Intelligenz strukturiert?

Bock: Die Konzernforschung bei Kuka gliedert sich in vier technologische Forschungscluster, die alle Bereiche der Robotik abdecken. Seit 2015 ist darunter das Cluster „Smart Data und Infrastruktur“, das sich um die verschiedenen Themenfelder der Künstlichen Intelligenz kümmert. Im Wesentlichen sind dies die Bereiche „Maschinelles Lernen“, „Semantische Technologien“ und „Infrastrukturen“ zur Bereitstellung der Technologien und zur Kommunikation der dafür notwendigen Daten.

Industrie.de: Welche Rolle spielt KI bei Kuka?

Bock: Für Kuka sind Methoden der Künstlichen Intelligenz Technologiebausteine, die den Robotern in bestimmten Anwendungsszenarien zu mehr Autonomie verhelfen. Das bedeutet jedoch nicht, dass sich alle Probleme der Robotik mit Methoden der Künstlichen Intelligenz besser lösen lassen als bisher.

Stehen bereits gute mathematische Modelle zur Verfügung, beispielsweise zur Beschreibung der Roboterkinematik und -dynamik, sollten diese auch verwendet und nicht neu gelernt werden.

KUKA Smart Production
Hinter Smart Production verbirgt sich bei Kuka das Konzept der Matrix-Produktion, die zukünftig eine extrem wandlungsfähige Produktion im industriellen Maßstab ermöglicht und über die gesamte Prozesskette vernetzt ist. Bild: Kuka

Industrie.de: Wird es bald den intelligenten humanoiden Kuka-Roboter geben?

Bock: Wir entwickeln keine humanoiden Roboter im Sinne von zweibeinigen Laufmaschinen, beschäftigen uns aber sehr wohl mit Ansätzen, wie Roboter und Menschen besser zusammenarbeiten können. Dazu gehören sichere und sensitive Leichtbauarme sowie Zweiarmsysteme und mobile Roboter.

Grundsätzlich arbeiten wir daran, dass Kuka Roboter immer intelligenter werden und sich autonomer in ihrem jeweiligen Anwendungsgebiet verhalten können – auch die klassischen Industrieroboter. Methoden der Künstlichen Intelligenz tragen dazu bei, dass Roboter in bestimmten Situationen auf Basis der zur Verfügung stehenden Daten selbstständiger Entscheidungen treffen können.

Industrie.de: Wird durch KI das Teachen eines Roboters völlig entfallen?

Bock: Was die künstliche Intelligenz von der natürlichen Intelligenz mitunter unterscheidet ist, dass es keinen intrinsischen Antrieb gibt, irgendetwas zu tun. Das bedeutet, dass dem Roboter immer in irgendeiner Form mitgeteilt werden muss, welche Aufgabe er erledigen soll.

Ob dieses „Mitteilen“ am einfachsten als Teachen von Punkten oder Bahnen erfolgt, hängt allerdings von der konkreten Art der Aufgabe und der Anwendungsdomäne ab. In Zukunft wird die Aufgabenbeschreibung sicherlich deutlich mehr anhand von zu manipulierenden oder zu handhabenden Produkten oder anderen Objekten sowie von Prozessen erfolgen.

Künstliche Intelligenz wird dabei unterstützen, aus diesen Aufgabenbeschreibungen konkrete Roboteraktionen abzuleiten.

Industrie.de: Wie beurteilen Sie im Allgemeinen die Entwicklung der Künstlichen Intelligenz innerhalb der deutschen Industrie? Wo stehen wir?

Bock: Wir haben in Deutschland und Europa ein hohes Maß an Datenbewusstsein, worauf wir stolz sind. Dies betrifft einerseits den Umgang mit (potentiell) personenbezogenen Daten und andererseits den Umgang mit Produktionsdaten, die theoretisch einen Einblick in die innersten Betriebsprozesse und Produktdetails liefern.

Rein objektiv aus dem Blickwinkel der KI-Entwicklung betrachtet, ist dies eine Hürde, da insbesondere maschinelle Lernverfahren auf große Mengen Trainingsdaten angewiesen sind. Diese Verfügbarkeit von Daten erklärt, warum es große Fortschritte zum Beispiel im Bereich der maschinellen Bildverarbeitung gibt, wo massenhaft qualitativ hochwertige Daten im Internet verfügbar sind, die Erfolge in der Industrie dagegen nur relativ langsam sichtbar werden.

Hier ist es eine Gratwanderung zwischen Datensparsamkeit und Mehrwerte durch Künstliche Intelligenz, die die Betreiber von Produktionsanlagen zu gehen haben.

Industrie.de: Gibt es Grenzen für KI oder werden eines Tages Maschinen und Roboter völlig selbstständig in Fabriken arbeiten und Aufträge abarbeiten?

Bock: Bis es soweit kommt, wird es noch einige Zeit dauern. Heute und in absehbarer Zukunft fehlt der Künstlichen Intelligenz noch das „warum“. Denn zu wissen, warum eine bestimmte Tätigkeit, zum Beispiel in der Produktion ausgeführt werden soll, ist manchmal ausschlaggebend, um bestimmte Entscheidungen treffen zu können.

Künstlich intelligente Systeme haben keinen intrinsischen Antrieb, Dinge zu tun oder „richtig“ zu tun. Alle Intention muss der Maschine, zum Beispiel im Rahmen einer formalen Zielbeschreibung vorgegeben werden. Je allgemeiner dieses Ziel ist, umso schwieriger und komplexer ist es, dieses „warum“ entsprechend für die Maschine zu formulieren.

Ein weiterer entscheidender Knackpunkt ist, dass Maschinen noch lange nicht menschenähnliche Fertigkeiten haben, wenn es beispielsweise um das Handhaben und Bearbeiten von Werkstücken geht. In Manipulation und Perzeption sind heutige Roboter noch weit entfernt von einer dem Menschen ähnlichen Leistungsfähigkeit.

Industrie.de: Ihre persönliche Einschätzung: Wo geht die Reise in der Robotik hin?

Bock: Wir werden erleben, wie Roboter immer autonomer werden und bestimmte Aufgaben, die sie heute schon erledigen, mit weniger konkreten Vorgaben durchführen werden. Auch werden Roboter in Zukunft in Anwendungsfeldern, insbesondere im Rahmen der Servicerobotik, das heißt außerhalb der industriellen Produktion, eingesetzt werden können, in denen sie heute noch keine Anwendung finden. Dazu wird die Künstliche Intelligenz einen wesentlichen Beitrag leisten.

Industrie.de: Herr Bock, vielen Dank für das Gespräch.


Kontakt zu Kuka

Kuka AG
Zugspitzstraße 140
86165 Augsburg
Tel.: +49 821 7975 0
E-Mail: kontakt@kuka.com
Website: www.kuka.com

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