006 Spezielle Computerverfahren
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Wie KI Innere Führung lernt
(2022)
Dass sich künstliche Intelligenz (KI) weltweit ausgebreitet hat, ist eine Binsenwahrheit. Die rasche und unaufhaltsame Proliferation von KI der letzten zehn Jahre spricht für sich, und längst ziehen auch Gesetzgeber und Regulierungsbehörden nach, um KI und ihre Technikfolgen einzuhegen. Für Deutschland relevante Gestaltungsanforderungen haben die High-Level Expert Group on Artificial Intelligence der Europäischen Kommission (HLEG AI) und auf nationaler Ebene die Datenethikkommission der Bundesregierung (DEK) und die Enquetekommission Künstliche Intelligenz des Deutschen Bundestags (EKKI) geäußert.
„Industrie 4.0“ und weitere Schlagwörter wie „Big Data“, „Internet der Dinge“ oder „Cyber-physical Systems“ werden gegenwärtig in der Wirtschaft häufig aufgegriffen. Ausgangspunkt hierfür ist die Vernetzung von IT-Technologien sowie die durchgängige Digitalisierung. Nicht nur die Geschäftsfelder und Business-Modelle der Unternehmen selbst unterliegen dabei ei-nem entsprechend radikalen Wandel, dieser bezieht sich auch auf die Arbeitsumgebungen der Mitarbeiter, sowie den privaten und den öffentlichen Raum (Botthof, 2015; Hartmann, 2015).
Die Entwicklung intelligenter Technologien zur Unterstützung im Alltag und in den eigenen vier Wänden begleitet unsere Gesellschaft schon seit dem Zeitalter des Personal Computers. Mit dem Aufkommen des Internet der Dinge und begünstigt durch immer kleiner und günstiger werdende Hardware ergeben sich neue Potenziale, die das Thema Smart Home attraktiver als je zuvor werden lassen. Eine Vielzahl der aktuell im Markt verfügbaren Lösungen adressiert die Bedürfnisse Komfort, Sicherheit und effiziente Energienutzung. Die versprochene Intelligenz – smartness, wie sie der Begriff selbst suggeriert – wird vor allem bei Lösungen im privaten Nachrüstbereich überwiegend durch die Interaktion der Nutzer selbst und entsprechende regelbasierte Konfigurationen erzeugt. Diese notwendige Art der Interaktion und die damit verbundenen Aufwände sind jedoch von starker Bedeutung für das gesamte Nutzungserlebnis Smart Home und führen nicht selten zu Frustration oder gar Resignation in der Nutzung.
Dieses Dokument präsentiert eine Zusammenfassung der Dissertation der Autorin. In dieser Dissertation [Ha20] wurde ein neuartiger und hybrider Ansatz für die Scha ̈tzung der Intensität von Gesichtsmuskelbewegungen (Action Unit (AU)) vorgeschlagen und validiert. Dieser Ansatz basiert auf einer Gauß’schen Zustandsschätzung und kombiniert ein verformbares, AU-basiertes Gesichtsformmodell, ein viskoelastisches Modell der Gesichtsmuskelbewegung, mehrere erscheinungsbasierten AU-Klassifikatoren und eine Methode zur Erkennung von Gesichtspunkten. Es wurden mehrere Erweiterungen vorgeschlagen und in das Zustandsschätzungs-Framework integriert, um mit den personenspezifischen Eigenschaften sowie technischen und praktischen Herausforderungen umzugehen.Die mit der vorgeschlagenen Methode erzeugten AU-Intensitätsschätzungen wurden für die automatische Erkennung von Schmerzen und für die Analyse von Fahrerablenkung eingesetzt.
Informations- und Kommunikationstechnologie (IKT) in den Bereichen Smart Home und Smart Living ist durch die zunehmende Vernetzung des häuslichen Anwendungsfelds mit der Digitalisierung des Stromnetzes, alternativen Möglichkeiten der Energiegewinnung und -speicherung und neuer Mobilitätskonzepte geprägt und zu einem unverzichtbaren Bestandteil privaten wie unternehmerischen Handelns geworden.
Kollaborative Industrieroboter werden für produzierende Unternehmen immer kosteneffizienter. Während diese Systeme für den menschlichen Mitarbeiter eine große Hilfe sein können, stellen sie gleichzeitig ein ernstes Gesundheitsrisiko dar, wenn die zwingend notwendigen Sicherheitsmaßnahmen nur unzureichend umgesetzt werden. Herkömmliche Sicherheitseinrichtungen wie Zäune oder Lichtvorhänge bieten einen guten Schutz, aber solch statische Schutzvorrichtungen sind in neuen, hochdynamischen Arbeitsszenarien problematisch.
Im Forschungsprojekt BeyondSPAI wurde ein Funktionsmuster eines Multisensorsystems zur Absicherung solcher dynamischer Arbeitsszenarien entworfen, implementiert und im Feld getestet. Kern des Systems ist eine robuste optische Materialklassifikation, die mit Hilfe eines intelligenten InGaAs-Kamerasystems Haut von anderen typischen Werkstückoberflächen (z.B. Holz, Metalle od. Kunststoffe) unterscheiden kann. Diese einzigartige Eigenschaft wird genutzt, um menschliche Mitarbeiter zuverlässig zu erkennen, so dass ein konventioneller Roboter in Folge als personenbewusster Cobot arbeiten kann.
Das System ist modular und kann leicht mit weiteren Sensoren verschiedenster Art erweitert werden. Es kann an verschiedene Marken von Industrierobotern angepasst werden und lässt sich schnell an bestehenden Robotersystemen integrieren. Die vier vom System bereitgestellten Sicherheitsausgänge können dazu verwendet werden - abhängig von der durchdrungenen Überwachungszone - entweder eine Warnung auszugeben, die Bewegung des Roboters auf eine sichere Geschwindigkeit zu verlangsamen, oder den Roboter sicher anzuhalten. Sobald alle Zonen wieder als „eindeutig frei von Personen“ identifiziert sind, kann der Roboter wieder beschleunigen, seine ursprüngliche Bewegung wiederaufnehmen und die Arbeit fortsetzen.