Fusion von KI und Robotik

15.01.2025
KI und Robotik vereinen sich zum großen Ganzen! Das neue, starke Team bringt Erstaunliches hervor und rüttelt an den Grundfesten althergebrachter Lebensweisen. Wirtschaft, Gesundheitswesen, Konsum und Problemlösungsstrategien stehen auf dem Prüfstand. Der Algorithmus wird's schon richten. Als "Human In The Loop" reklamiert sich die natürliche Intelligenz erfolgreich in das KI-Roboter-Duo hinein und nimmt ethischen Bedenken ihre Spitze. Längst vorbei ist die Zeit des Einzelkämpfertums. Die Annahme, dass glorreiche Ideen vom zurückgezogen werkenden Wissenschaftler im ruhigen Kämmerlein geboren werden, gehört inzwischen zu den Anachronismen. Zu den echten Gewinner:innen zählen hochspezialisierte Teams, die fachübergreifend agieren. Das neue "Wir" in Forschung und Technologie manifestiert sich in der Fusion. Robotik und artifizielle Intelligenz setzen so Hand in Hand ihren Siegeszug um die Welt fort.

Gemeinsam, nicht einsam!

Als wohl beispiellose Transformation gilt die Integration der KI in die Robotik. Sie verändert nicht nur die Zuverlässigkeit der Maschinen, sondern in erster Linie die Interaktion zwischen IT-Einrichtungen in Bezug auf Steuerung und Regelung. Machine Learning bildet eine Basis mit der Datenanalyse. Die hierzu nötigen Datenströme stammen aus verschiedenen Quellen, wie Sensoren, Kameras, Spracheingaben oder Gesten. Zunächst wird Robotern die Mustererkennung beigebracht. Das Ergebnis sind autonome Systeme, die sich ohne menschliches Zuarbeiten geschmeidig an geänderte Umgebungsvariablen anpassen. KI-Roboter spielen ihre Stärken in verschiedenen Bereichen aus.

In der Fertigung können komplizierte Montageprozesse abgewickelt werden. Variierende Kundenwünsche werden flexibel und zeitnah im Produktionsprozess abgebildet, die „Agilität“ in der Herstellung steigt. Im Background steuert das Zweigespann KI/Robotik den Warenfluss. Der Lagerbestand wird in Echtzeit dargestellt, Bestellungen werden rascher abgewickelt. Controller:innen erfreuen sich am Resultat: Lieferzeiten und Geld eingespart! Ein fühlbarer Sprung nach vorn beim Einsatz von KI-Robotik zeigt sich bei der Qualitätskontrolle. Schadhafte Erzeugnisse und Unregelmäßigkeiten werden blitzschnell detektiert. Wartungen an Anlagen werden vorausschauend eingeplant und ausgeführt.    

Die Gesundheit profitiert im besonderen Maße von den lernfähigen KI-Workgroups. Das Zauberwort in der modernen Chirurgie heißt Minimalinvasion. Mit Robotern werden hochpräzise Eingriffe möglich, Patient:innen kommen in den Genuss reduzierter postoperativer Komplikationen und verkürzter Regenerationszeiten. Apparate übernehmen Routinen in der Pflege. Dazu gehört die Gabe von Medikamenten oder die Überwachung der Vitalfunktionen. Ärzt:innen vertrauen immer mehr intelligenten Systemen bei Diagnostik und Therapie. Sie entdecken Zusammenhänge und Interdependenzen in großen Datenpools, die dem lebendigen Betrachter verborgen bleiben. Die Versorgung der Patient:innen verbessert sich durch exakte Prognosen deutlich.   

Selbst die Umwelt gewinnt unverkennbar durch den Einsatz von KI und Robotik. Die Vorhersage von Energieeffizienz und Ressourcenverbrauch wird anhand der Datenanalyse optimiert. KI steuert Verkehrsflüsse und reduziert auf diese Weise Emissionen.

Im Spannungsfeld autonomer Entscheidungen

Der geplante Einsatz von KI in Union mit Robotern führt Firmen zu grundlegenden Fragen rund um Vorteile und Risiken. Die Abwägung der beiden Bereiche ist ein wesentlicher Teil eines umfänglichen und für alle Beteiligten verträglichen Projekt-Managements.

Eine Liste der Pro-Argumente:

• Effizienz: Wiederholende Abläufe werden vereinfacht, Produktivität steigt.
• Analyse: Große Datenmengen und Muster werden präzise erkannt.
• Flexibilität: KI-Roboter reagieren adaptiv und proaktiv auf Veränderungen.
• Qualität: Fehler und Unregelmäßigkeiten werden frühzeitig entdeckt und behoben.

Eine Liste der Herausforderungen:

• Arbeitsplätze: Automatisierung durch KI-Roboter kostet mitunter Arbeitsplätze.
• Kosten & Abhängigkeit: Hohe Anschaffungskosten und technische Abhängigkeiten.
• Risiken: Cyberangriffe und Systemstörungen bedrohen Abläufe.
• Ethische Fragen: Verantwortung, Datenschutz und soziale Auswirkungen sind kritisch.
• Akzeptanz: Vertrauen in die Technologie ist entscheidend für den Erfolg.

Wo zieht man die Grenze?

Autor Isaac Asimov hat ethisch-philosophische Dilemmata einer Grenzziehung zur Autonomie von KI-basierten Robotern vorausgesehen. In seinen „Robotergesetzen“ definiert er den unverhandelbaren Status eines mechanisch-elektronischen Personals: Roboter dürfen niemanden verletzen, sie müssen ihren Erschaffern gehorchen und ihr eigenes Dasein schützen (sofern es nicht im Widerspruch zu den erstgenannten Regeln steht!). Tatsächlich gibt es bisher keinen dokumentierten Fall, bei dem ein KI-Roboter aktiv versucht hätte, seinen eigenen Restart oder das finale Abschalten zu unterdrücken. In der neuesten Forschung wird darauf hingewiesen, dass eine KI theoretisch dann immer deaktivierbar bleibt, wenn sie im Unklaren darüber gelassen wird, welchen Nutzen sie eigentlich optimiert. Damit ist sie permanent auf den dirigierenden Zuruf des humanen Anwenders angewiesen. Eine durchaus beruhigende Information!

Der Krone der Schöpfung obliegt weiterhin die Pflicht, die Grenzen der Entscheidungskompetenz zu definieren, sei es durch Erweiterung oder Einengung. KI-Roboter produzieren häufig falsche Ergebnisse, weil der Kontext nicht korrekt eingeordnet wird. Bei der Sprachverarbeitung werden deshalb sinngebende Elemente und bedeutungstragende Einheiten oft missinterpretiert. Bei ethischen Aspekten generieren Maschinen und Personen mehrfach divergierende Reaktionen. Beim autonomen Fahren etwa ergeben sich in kritischen Situationen Aporien der zynischen Art: Wen soll das Fahrzeug nun überrollen, das Schulkind oder die Oma mit dem Gehstock? Modern gesprochen stößt die KI-Robotik bei emotionaler Intelligenz und kreativen Optionen an ihre Grenzen. Auf der anderen Seite ist jedes KI-System von der Güte und Anzahl vorhandener Daten^*) abhängig. Können diese Kriterien nicht eingehalten werden, kommt es zu Verzerrungen, Ungenauigkeiten, fehlerhaften Konklusionen oder gar Halluzinationen.

^*) Datahub.tirol beschäftigt sich mit der ökonomischen Nutzung von Daten im strengen EU-konformen Rahmen. Unternehmen, Behörden und Organisationen verdienen dabei am eigenen oder externen Datenbestand. Der Einsatz eröffnet neue Perspektiven, vom Marketing über Personalmanagement bis hin zum innovativen Geschäftsmodell in einem Startup.

KI-gesteuerte Robotik ist demgemäß ausgerüstet mit Kontroll-Algorithmen. Sie überwachen „Gesundheitszustand“ bzw. Leistung und greifen ändernd bei Anomalien ein. „Failsafe-Mechanismen“ schalten selbständig in einen sicheren Zustand, wenn Gefahr droht bzw. fehlerhafte Prozeduren aktiv werden. Ein autonom fahrendes Fahrzeug wird in diesem Fall anhalten, sich selbst abschalten oder rebooten. Bei der Programmierung selbstlernender Umgebungen wird auf „Korrigierbarkeit“ gesetzt, so können sich Roboter der Software-Wartung, Code-Korrektur oder gar Abschaltung nicht widersetzen. 

Human In The Loop

Automatisierung entfaltet ihr volles Potenzial nur durch die Kombination künstlicher und menschlicher Problemlösungsstrategien. „Human In The Loop“ beschreibt diese enge Zusammenarbeit und optimiert KI-Prozesse durch folgende Schritte:

1. Datenbasiertes Lernen: KI wird mit hochwertigen, beschrifteten Daten trainiert („Supervised Learning“), um Muster zu erkennen und auf neue Daten anzuwenden.
2. Modellanwendung: Der Algorithmus sortiert Daten nach Mustern und schätzt Zielgrößen wie Umsätze oder Börsentrends.
3. Menschliche Anpassung: Menschen eliminieren Fehlerquellen, integrieren Sonderfälle und verbessern das Modell durch Feedback-Schleifen.

„Human In The Loop“ erhöht die Genauigkeit von KI, indem menschlicher Verstand „blinde Flecken“ und logische Verzerrungen ausgleicht. Rückmeldeschleifen integrieren die Expertise von Fachleuten in den Prozess. Ein Beispiel ist die NASDAQ, die mithilfe solcher Tools Handelsaktivitäten überwacht und Herausforderungen wie Sprachvariationen und Datenverzerrungen bewältigt.

Und morgen?

Der künftige Fokus bei der wissenschaftlichen Auseinandersetzung und Implementierung von KI-Robotik liegt eindeutig bei autonomen Systemen. Hier ist mit den selbstfahrenden Autos erst der Anfang geschrieben, es folgen Lieferroboter, Drohnen, industrielle Anwendungen und natürlich die Bereiche Gesundheit und Pflege. KI-Roboterarme operieren nämlich fehlerfrei, präziser und ermüdungsresistent. Das Schlagwort „Assistenz“ wird die Entwicklung ebenfalls befeuern. Haushalts- und Begleitroboter sind erst ein blasser Abglanz dieser „schönen, neuen Welt“. Die coole Technik von morgen findet ihren Einsatz auch in der Landwirtschaft, indem das Wachstum von Nutzpflanzen verfolgt wird. Unkraut wird autonom gesucht, gefunden und entfernt.

Uneingeschränkte Autonomie?

Trotz eines ungebremsten Optimismus in Sachen KI-Robotik und den damit verbundenen globalen Anstrengungen warnen geistreiche Köpfe vor zu viel Maschinen-Selbstständigkeit. Eine Variante, sich diesem Problem philosophisch und ethisch zu nähern, besteht in der Negation genuin lebensnaher Autonomie. Anders gesagt: Maschinen haben keine politischen und/oder Patientenrechte. Alles andere ist eine Frage des technischen Fortschritts und des verantwortungsvollen sowie positiven Einsatzes der Roboter.

Wie viel Entscheidungskraft darf ein Roboter haben?

Der rasante Fortschritt in der Fusion von KI und Robotik bietet unzählige Chancen, wirft jedoch gleichzeitig fundamentale Fragen auf: Wie viel Autonomie wollen wir Maschinen zugestehen? Wer übernimmt die Verantwortung für Fehlentscheidungen? Und wie können wir sicherstellen, dass ethische Prinzipien eingehalten werden? Die Balance zwischen Fortschritt und Kontrolle bleibt die zentrale Frage.
 

Links

>>datahub.tirol 

>>https://blog.siemens.com/2023/03/not-halt-vs-not-aus/

>>https://digitales-institut.de/was-ki-nicht-kann-grenzen-und-herausforderungen-der-kuenstlichen-intelligenz/

>>cheray-the-red-button-report PDF 

>>https://barrazacarlos.com/de/vor-und-nachteile-von-robotern/

>>www.heise.de

>>https://www.millenniumx.de/kuenstliche-intelligenz/kuenstliche-intelligenz-und-robotik/

>>https://www.it-p.de/blog/ki-robotik-zukunft/#dipipopup-25909502

>>https://www.itportal24.de/ratgeber/ki-robotik-vorteile-trends

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