Smart Home als privates und öffentliches Theater. Wolfgang Maaß

Transkript

1 Smart Home als privates und öffentliches Theater Wolfgang Maaß

2 Motivation Technologie wird seit jeher zur Gestaltung des Privatlebens genutzt. Privathaus 1917 Die Familienburg Privathaus 2017 Das Niedrig-Emissionshaus Privathaus 2117 Das Majordomus-Haus Smart Home ist Ausdruck einer grundlegenden Umgestaltung des individuellen und sozialen Privatlebens mit Hilfe innovativer Technologien Beispielinnovationen Kühlschrank (1876) Spülmaschine (1893) Radio (1890) Ofen/Herd (1900) Warmwasserheizung (1900) Staubsauger (1908) Mixer (1908) Fernseher (1931) Trockner (1940) Waschmaschine (1946) Photovoltaik (1950) Internet (1969) Mikrowelle (1970) Isolierglas (1978) World Wide Web (1989) Serviceroboter (2006) Smartphone (2007)

3 Unterhaltung und Entspannung Musik Licht Fernsehen/Video

4 Sicherheit und Kontrolle Bewegunsmelder/ kamera Babyphone Aussenkamera Aussenkamera

5 Bequemlichkeit und Arbeitserleichterung Telefonieren, Licht, Rolladen Putzen, spülen, waschen, bügeln, etc. Stromzähler ablesen

6 Assistenten Persönlicher Assistent Finanzieller Assistent

7 Gesundheit und Leben im Alter (Ambient Assisted Living - AAL)

8 Smart Home Architektur Video Controller Licht Musik Audio Küchengeräte Drohnen Wärme Sicherheit Kameras Roboter Heim Daten Plattform Software Plattform Cloud Silo A Cloud Silo B Cloud Silo D Cloud Silo E Datenund Service Zentren Cloud Silo C

9 Das Universum der Künstlichen Intelligenz Service Robotics Wissens- Management Smart Mobility Robotic Process Automation Smart Government Autonomes Fahren Autonome Systeme Robotik Machine Learning Deep Learning Artificial Intelligence Natural Language Processing Planning Smart Services Chat Bots Smart Home Smart Health/Wellness Archiv Transformation Lernende Systeme Dokumenten Management Semantic Systems Industrie 4.0 Multi-modal User Interfaces Smarte Textilien Handel Produktion Smart Factory

10 Prädiktive Modelle Prädiktive Modelle sind Black Boxes, welche eine Beziehung zwischen erklärenden und vorhergesagten Variablen herstellen: X Prädiktives Modell Y Anm.: Prädiktive Modelle können auf Vergangenes, Aktuelles und Zukünftiges angewendet werden. Prädiktive Modelle sind dann nützlich, wenn sie nachweislich besser als Raten sind.

11 Deep Learning Beispiel: Recurrent Neural Networks (RNN) Context: Person, Tag, Uhrzeit, Weather Anz Termine features: pro temperature, Woche, Herzfrequenz precipitation etc. etc Adaption: Stock features: Licht, Musik, price, Rolladen, volume, etc Kommunikation, Lieferservice etc. Features vector s(w,h,x) = a( <W 0,x>+<W 1,h>+W b ) a(x) = maximum(0,x) x h s(w,h,x) Initial state: all zeros x h s(w,h,x) x h s(w,h,x) y: actual price y : estimated price x... <W n,x> + b y (y-y ) 2 Stack N > 0 times Calculate gradient using error backpropagation

12 Wettbewerb der Plattformen Entertainment Plattformen, z.b. Google Cast Amazon Alexa Home Automation, z.b. Eclipse smarthome BOSCH Telekom Magenta Siemens Mindsphere Beckhoff relayr Facebook Jarvis

13 Smart Home Dezentrale Steuerungsarchitektur

14 Smart Home Plattform Beispiel Eclipse smarthome Open Source Entwicklung (gestartet von Kai Kreuzer, 2010; jetzt Deutsche Telekom) Eclipse Projekt smarthome Kernelemente 1. Discovery, Setup & Configuration 2. Rule engine, Automation 3. Data handling, REST API, Persistence 4. User interfaces, voice enabling Intranet of Things Internet für Basisdienste nicht notwendig

15 Integration von Partnern Beispiel openhab

16 Natürlichsprachliche Interaktion Google home Amazon Alexa Baidu Xiaoyu Zaijia ( Little Fish )

17 Design Smarter Umgebungen Wer interagiert mit wem warum zu was über welchen Kanal und mit Hilfe welcher Objekte? Informationssphäre Soziales System Service System Physisches Objektsystem Situation Kontext Abstract Information System Model (Maass & Janzen 2011)

18 Prof. Dr.-Ing. Wolfgang Maaß Deutsches Forschungszentrum für Künstliche Intelligenz (DFKI) Lehrstuhl für Wirtschaftsinformatik, Universität des Saarlandes Ausserordentlicher Professor für Biomedizinische Informatik, School of Medicine, Stony Brook University, NY, USA