Künstliche Intelligenz Lernfähige Maschinen und Roboter für eine nachhaltige Zukunft Prof. Dr. Wolfgang Ertel Hochschule Ravensburg-Weingarten Hochschule Esslingen 18.10.2016
Inhalt Was kann Künstliche Intelligenz (KI) heute? Aktuelle Schlagzeilen Unsere Zukunft mit KI
Was ist Künstliche Intelligenz? Elaine Rich: 1 Die KI erforscht, ob und wie Computer Dinge tun können, die wir Menschen heute noch besser können. 1 E. Rich. Artificial Intelligence. McGraw-Hill, 1983.
Was können Computer besser? Rechnen Simulieren (Wetter, Fliegen, Strategien) Schach spielen Wissen speichern...
Was können Menschen besser?
Was können Menschen besser? Wo ist die Türe? einfache Alltagsprobleme lösen. Lernen!
Was ist Lernen? für Roboter: Vokabeln lernen? Einfach Gedicht auswendig lernen? Einfach Mathematik lernen? Schwierig Skifahren lernen? Schwierig
Lernen durch Demonstration
Lernen durch Verstärkung
Lernen durch Verstärkung
Lernen durch Verstärkung Teppich, Tisch, Tisch (nass), Schaumstoff
Die Spinne
Der Learning Gripper 2 2 S. Schädle, W. Ertel. Dexterous manipulation using hierarchical reinforcement learning. ICRA 2013, Karlsruhe, 2013.
Lernen durch Demonstration
Lernen durch Demonstration
Assistenzroboter für Menschen mit körperlicher Behinderung (AsRoBe) 3 Demographischer Wandel, Pflegenotstand! Welche Art von Hilfe benötigen Behinderte? Können Serviceroboter das leisten? Wie sollen Mensch und Roboter kommunizieren? Werden derartige Maschinen akzeptiert? 1 Gefördert durch die Landesstiftung Ba.-Wü.
Marvin
Robot & Frank Kinofilm
Lernfähige Diagnose Pneumat. Anlagen Problem, 2012 Beliebige pneumatische Anlage Messung des Luftdurchflusses Fehlererkennung? Lösung Lernfähige Diagnose (One Class Learning) 4 keine anlagenspezifische Modellierung! Lernphase bei Inbetriebnahme. 4 W. Ertel, et.al. Model Free Diagnosis of Pneumatic Systems using Machine Learning. In 9th International Fluid Power Conference, p. 340-349, Aachen, 2014.
Mustererkennung in Zeitreihen airflow [litres/min] 900 700 500 35000 35050 35100 35150 time [sec] airflow [litres/min] 800 600 400 45100 45150 45200 45250 time [sec] Durchfluss einer Produktionsanlage.
One Class Learning
Ähnliche Projekte am IKI Diagnose von Blinddarmentzündung (LEXMED, 14-Nothelfer Krhs. Weingarten, 1998) Diagnose von Dieselmotoren (MTU) Diagnose von Papiermaschinen (Voith Paper) Intelligenter Rollator (RABE Proj., BMBF) KI als Trainer bei Ausbildung und Sport (BMBF) Lernfähiges Greifen Intelligenter Reinigungsroboter robocup@home (Land Ba.-Wü.)
Aktuelle Schlagzeilen 2014: Deep Learning 2015: KI schafft kreativ Kunstwerke 2016: Durchbruch beim GO Spiel
Fotos beschreiben mit Deep Learning 5 5. http://googleresearch.blogspot.de/2014/11/a-picture-is-worth-thousand-coherent.html
6 D. Silver et al. Nature 529, 484 489 (2016) 6
Deep Learning Kreativität Kunst
Deep Learning Kreativität Kunst Drei Forscher aus Tübingen lassen Kunst generieren. 7 7 L.A. Gatys, A.S. Ecker, M. Bethge. A Neural Algorithm of Artistic Style, arxiv:1508.0657v1, 26.8.2015
8 8 L.A. Gatys, A.S. Ecker, M. Bethge. A Neural Algorithm of Artistic Style, arxiv:1508.0657v1, 26.8.2015
Unsere Zukunft mit KI
KI und Mobilität 08/2016: Robotertaxis von Uber in Pittsburgh 9 08/2016: Robotertaxis von nutonomy in Singapur 10 9 Max Chafkin, Uber s First Self-Driving Fleet Arrives in Pittsburgh This Month, Bloomberg, http://www.bloomberg.com 10 Self-Driving Taxis Get a Test Drive in Singapore, http://www.forbes.com.
Robotertaxis: Auswirkungen Keine Privatautos mehr Keine Garagen mehr Keine Parkplätze mehr nötig Keine Parkplatzsuche Keine oder sehr niedrige Kosten für Nutzer 11 etwa 80 90% weniger Autos werden benötigt 12 Etwa 90% weniger Treibhausgase 13 Achtung Reboundeffekt?! 11 S. G. Janszky, Trendanalyse: Selbstfahrende Autos: Das Ende von Bahn, ÖPNV & Taxi? http://www.2bahead.com 12 P. Gao, R. Hensley, and A. Zielke. A road map to the future for the auto industry. McKinsey Quarterly, Oct, 2014. 13 J.B. Greenblatt and S. Saxena. Autonomous taxis could greatly reduce greenhouse-gas emissions of US light-duty vehicles. Nature Clim. Change, 5(9):860 863, 2015.
Robotertaxis: Auswirkungen Taxifahrer werden arbeitslos! LKW-Fahrer werden arbeitslos!...
Künstliche Intelligenz: Auswirkungen Mehr Komfort Energieeinsparung Zeitersparnis Kostenersparnis Höhere Produktivität KI vernichtet Arbeitsplätze!
Schwäbische Zeitung, 19.1.2016
Katalog der Ängste: Update Hochqualifizierte Ärzte: KI macht Krebsdiagnose mit CT- oder MRT-Scans 14 z.b. Mammographie, Prostatakarzinom,... Blinddarmdiagnose 15,... Technische Diagnose: Überwachung von Maschinen durch KI 16 Entwicklung von Maschinenmodellen wird überflüssig 14 T. Standage, The return of the machinery question, The Economist, 25.6.2016. 15 M. Schramm, W. Ertel, and W. Rampf. Diagnosesystem für Blinddarmentzündung. PraxisComputer, September 2001 16 W. Ertel, et.al. Model Free Diagnosis of Pneumatic Systems... In 9th IFK, 2014.
Künstliche Intelligenz: Auswirkungen KI vernichtet Arbeitsplätze! Wirtschaftswachstum schafft neue Arbeitsplätze!
Die Wirtschaft muss wachsen!
Wo bleiben die Produktivitätsgewinne? Bei den Kapitalbesitzern Bei den Banken Wachstum
Künstliche Intelligenz: Auswirkungen KI vernichtet Arbeitsplätze! Wirtschaftswachstum schafft neue Arbeitsplätze! Wir lassen die Roboter arbeiten Wir Menschen müssen weniger arbeiten bei gleichem Lohn
Warum muss die Wirtschaft wachsen? Die Geldmenge wächst (zu) schnell Grund 1: Giralgeldschöpfung durch die Privatbanken Grund 2: Zinssystem
Die Lösung Vollgeld 17 18 Natürliche Wirtschaftsordnung 19 Steuerreform: Lohnsteuer abschaffen durch Energiesteuer ersetzen 20 Gemeinwohlökonomie 21 22 23 Transformationsforschung 17 Joseph Huber: Vollgeld 18 www.monetative.de 19 Margrit Kennedy: Occupy Money 20 Reiner Kümmel: The Second Law of Economics 21 Christian Felber: Die Gemeinwohl-Ökonomie. 22 Ulrike Herrmann: Der Sieg des Kapitals. 23 http://www.planet-wissen.de/video-kapitalismus-in-der-krise-100.html
Die Zukunft der KI 24 Tim Urban, The AI Revolution, http://waitbutwhy.com/2015/01/artificial-intelligence-revolution-1.html 24
Die Singularität ist erreicht, wenn die ersten Roboter oder Computer intelligenter sind als wir Menschen
Wird es die Singularität geben? Aspekte: Artificial General Intelligence (AGI) Bewusstsein Seiteneffekte 25 25 Sean Riley, https://www.youtube.com/watch?v=tcdvc4e6ev4&html5=1
Vielen Dank für die Aufmerksamkeit ich bedanke mich bei: B. Stähle, S. Pfiffner, B. Reiner, M. Schneider, R. Cubek, R. Lehmann, V. Zakharov, A. Agrawal dem Dekan der Fakultät E: Prof. Löhmann dem Land Baden-Württemberg dem BMBF der Hochschule Ravensburg-Weingarten Infos: iki.hs-weingarten.de Grundkurs Künstliche Intelligenz, Ertel, 4. Aufl., Vieweg, 2016 Diese Folien: http://www.hs-weingarten.de/~ertel