Ausflug in die Zukunft Wie Software für intelligente Maschinen unsere Welt verändern wird

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RTI Real-Time Innovations

Parasoft® Deutschland GmbH

Begleiten Sie mich doch auf einen Ausflug in die Zukunft! Wir reisen gar nicht allzu weit – nur rund 25 Jahre in die Zukunft. Um dorthin zu kommen, umkreisen wir einfach für eine Weile einen nahe gelegenen Neutronenstern und kehren dann zur Erde zurück.

Heute ist also der 27. Januar 2047. Unser Handy behauptet nach wie vor, es sei 2022. Wir können es hier nicht nutzen, aber dafür gibt es ein neues Gerät, ein sogenanntes Holophone – 9G und ausrollbar! Es ist mit absolut allem verbunden, inklusive der sozialen Medien, Technologie und Wissenschaft, und den in der gegenwärtigen Welt stattfindenden lokalen und geschäftlichen Events.

Das Holophone informiert uns, dass Sie 9125 und ich 8442 ungelesene Nachrichten Updates haben, die von der KI des Telefons bereits sorgfältig auf unsere Interessen abgestimmt wurden. Beim Durchschauen stößt man auf Anzeigen, schimpfende Politiker, Posts von Haustieren, die trainiert und Gerichten, die probiert werden müssen. Die Onlinewelt hat sich eigentlich nicht sehr verändert. Wir widerstehen also dem Drang, die 19. Staffel von Squid Game zu binge watchen und machen uns auf, um zu sehen, was es Neues gibt.

Das Holophone integriert einen neuen iCUs Chip, der 1,0 exaFLOPs im Dauerbetrieb schafft. Sie fragen sich, was es wohl mit 100.000-fach höheren Leistung als Ihr altes iPhone alles kann? Als wir es entrollen, umschließt uns ein durchsichtiger Bildschirm und diese erweitere Realität beantwortet wohl die Frage. Jedes Gebäude, jede Person, jede Pflanze und jedes Geräusch ist beschriftet. Ein Klick durch ein simples Blinzeln enthüllt Einzelheiten über alles, von Stellenprofilen bis hin zum Wartungsstand. Transparente Infos sind überall, um hoffentlich die Verschwörungstheorien wegzuspülen, an die wir uns erinnern. Die Daten sind inzwischen wirklich fundiert. Neugierig, was sich noch alles verändert hat, wagen wir uns auf die Piste.

Smart Transport

Sich bewegende Dinge sind allgegenwärtig. Drohnen und Flugtransporter übersähen den Himmel, überraschend leise. Beräderte Taschen folgen ihren Besitzern über die Gehwege. E-Scooter, sowohl mit Passagieren als auch ohne, fügen sich nahtlos in diesen Mix ein. Größere Transportmittel, von der Ein-Personen-Gondel bis hin zum Großraumbus, nutzen die Fahrbahnen. Passanten sind nur noch Passagiere, keine Fahrer mehr. Die wenigen Menschen, die diese Flotte kontrollieren, haben andere Aufgaben als das Fahren, sie helfen beim Ein- und Aussteigen und entscheiden, wohin gefahren wird. Es gibt keinen Verkehr, keine Warterei, kein Gehupe und keine Sorgen um die Sicherheit. Die Onlinewelt hat sich nur ein bisschen weiterentwickelt. Aber die „offline“ Welt ist nicht wiederzuerkennen – eigentlich ist sie nicht mehr länger offline – es ist eine organisierte, effiziente, sichere Symphonie. Alles ist smart und alles ist miteinander verbunden.

Smart Care

Wir betreten ein Krankenhaus und finden eine Belegschaft vor, die sich mit den Patienten befasst und die Behandlungen bespricht, statt von Raum zu Raum zu rennen und jeden Handschlag zu dokumentieren. Tatsächlich scheinen sie nicht in Eile zu sein, der Grund ist offensichtlich: Die Technologie hat hier wirklich Einzug gehalten in ihre Teams. Nur wenige Jahre zuvor brauchte es noch Mitarbeiter für den Betrieb der Geräte, um Messwerte und Warnsignale zu interpretieren und eine ständige Überwachung zu garantieren. Selbst auf der Intensivstation wurde der Zustand der Patienten früher nur etwa einmal pro Stunde kontrolliert. Heute übernehmen das die Apparate – und mehr als das.

Das Personal verfügt über Instrumente, die sich selbst konfigurieren und sich miteinander verbinden. Anstelle von einmal-pro-Stunde-Visiten also eine 24/7 Überwachung durch Maschinen und integrierte KI, um Alarme zu verbessern und Behandlungen zu empfehlen. Die größten Missstände der Vergangenheit, wie das Erkennen einer Verschlechterung der Patientenverfassung, die Änderung der Medikamentendosis, Überlastung durch Doppelschichten und einfach-aber-gefährlich-Fehler sind verschwunden. Die Maschinen handhaben die regulären Abläufe und erkennen Fehler und Abweichungen. Das Klinikpersonal ist nicht mehr länger mit der Vollzeitbetreuung der Patienten ausgelastet, sondern kann sich den schwierigeren ärztlichen Entscheidungen und einer persönlicheren Patientenbetreuung widmen.

In den Operationssälen werden die Eingriffe längst robotergesteuert durchgeführt. Es gibt Roboter aller Arten: flexible Schläuche, schlangenähnliche Arme, krakenartige Greifer. Statt sie zu imitieren, werden menschliche Hände adaptiert, um fast ohne jeden Schnitt in alle Winkel und Ecken des Patienten zu gelangen. Geleitet werden sie von immer präziseren und intelligenteren Aufnahmen und Scans. Remote-Teams helfen Chirurgen, schwierige Verfahren zu erlernen und zusammenzuarbeiten.

Digitales Gesundheitswesen

Interdisziplinär im Smart Hospital zusammenarbeiten

Die Ärzte erzählen uns, dass die Pandemie in 2020/2021 der eigentliche Anstoß war – Mitarbeiterengpässe, extremer Frust und eine neue Akzeptanz der Fernbetreuung führte zu einer neuen Akzeptanz von automatisierter Unterstützung. Die Technologie reduziert die personelle Belastung und Frustration, hilft den Ärzten bei der Zusammenarbeit und macht eine bessere Gesundheitsfürsorge für alle zugänglicher und erschwinglicher. Der gesamte Planet ist besser versorgt.

Noch verunsichert sind wir allerdings bezüglich der Verteidigungstechnik und „Killerrobotern“. Schließlich hat Skynet einen echten Bedarf an Zeitreisen verursacht, erinnern Sie sich an Terminator? Hat uns die Technologie näher an einen Krieg gebracht?

Ein Blick auf unsere lange Liste an News beantwortet diese Frage bereits teilweise. Es scheint, dass vollständige Informationen die Versuchung für die uralte-Spion-gegen-Spion-Subversion verringert. Drohnen mit langer Verweildauer zur Überwachung der Meere schmälern die Sorgen vor Terrorismus. Bessere Informationen über die Positionierungen von Truppen und Ausrüstung helfen, die internationalen Nerven zu beruhigen. „Trust but verify (vertraue, aber prüfe)“ funktioniert, wenn Überprüfung möglich ist.

Durch die Erhöhung des internationalen Vertrauens sind potenzielle Fehler weniger wahrscheinlich. Verteidigungssysteme stellen eine positive Zielerkennung sicher, legen klare Absichten offen und setzen die Befehlskette durch. Hier gibt es keine Skynet-mäßigen Roboter Kommandos. Statt Menschen aus der Befehlskette zu entfernen, verringert KI Fehler und hält Aggressionen in Zaum. Weltumspannende, realistische Simulationen machen die Trainings sehr viel besser. Defensive Stärke und besserer Informationsfluss entschärfen Konflikte. Die Technologie wird sicher neue Bedrohungen mit sich bringen. Aber alles in allem wird die Welt von Jahr zu Jahr sicherer.

Und was ist mit der Umwelt? Der Klimawandel war vor 25 Jahren eine ernsthafte Bedrohung. Haben wir hier Fortschritte gemacht?

Der Verkehr ist sicher umweltfreundlicher. Wenn wir einen Blick zurück auf die Straße werfen … da ist nur noch wenig mit einem Auspuff zu sehen; EVs (Electric Vehicles) sind die Norm. Auch Städteflüge sind elektrisch; dank fortschrittlicher Propeller und Schubdüsen fehlt jegliche Lärmemission. Hyperloops, zu 100 Prozent mit Solarenergie betrieben, legen große Entfernungen schneller als Flugzeuge zurück. Weil automatisierte Transportmittel die Stadt verlassen können, wenn sie nicht gebraucht werden, werden die großen Parkflächen in Parks und bessere Wohnungen umgewandelt. Smarte Fahrzeuge sind nicht nur sicherer und effizienter, sie reduzieren auch die Luftverschmutzung und beenden das Parkchaos in den Städten.

Smart Energy

Ein Besuch bei den örtlichen Energieversorgern bestätigt einen noch größeren Trend: Vor wenigen Jahren hatte die Industrie keine Möglichkeit, die unzuverlässige Wind- und Sonnenenergie vollständig zu nutzen. Die Erleuchtung war: Die Haupthindernisse für die grüne Energie sind die Speicherung und die Steuerung der Verteilung, nicht die reine Erzeugung. Bereits in den 2020ern übernahm die Wasserkraft die Funktion des Netzausgleichs, indem sie einsprang, wenn die erneuerbaren Energien ausfielen und sich zurückzog, wenn Sonne und Wind im Überfluss vorhanden waren. Schließlich breitet sich dieses Design auf andere Typen von Erzeugern und Speichertechnologien im Versorgungsmaßstab aus. Mit dezentraler Steuerung machen wir den Traum von der grünen Energie praktikabel. Leider sind wir zu spät dran, um all die Kohlenstoffauswirkungen zu verhindern. Aber mit kontinuierlichen Prozessen sind wir auf dem richtigen Weg, um die globale Erwärmung zu begrenzen.

Wenn wir uns weiter umsehen, läuft alles insgesamt smarter. In den 2020ern war die einzig echte Nutzung von KI die in der Cloud. Nur 25 Jahre später läuft nicht nur das Holophone mit Prozessoren, die 100.000-mal besser sind. KI ist jetzt für Autos, Verkehrskontrolle, städtische Luftmobilität, Züge, erneuerbare Energien, Krankenhausgeräte, Operationsroboter, Marinesysteme, Luftverteidigung, Luftfahrtelektronik, Simulation und Training verfügbar.

Indem wir einen Schritt aus der Cloud machen, kann KI mehr tun, als nur Werbung zu schalten. Sie lässt den ganzen Planeten besser funktionieren.

Wie konnte sich das alles so entwickeln? Wir haben noch ein bisschen Zeit übrig, also fragen wir so viele System-Designer wie möglich: Was hat sich verändert? Was war der schwierigste Schritt auf dem Weg hierher?

Es folgten einhellige und eindeutige Antworten: Das Haupthindernis waren überraschenderweise nicht Algorithmen oder Prozessoren. Der Schlüssel zum Erfolg, die Voraussetzung, um all diese smarten Systeme praktikabel zu machen, war das Erkennen der Wichtigkeit der Daten.

Das klingt nicht neu, selbst für unsere antiken Ohren. Alle wissen, dass KI nur mit Daten funktioniert. Das war sogar schon vor 25 Jahren das Mantra: Sammelt Daten und lernt! Genau auf diese Art arbeiten „digitale Zwillinge (virtuelle Abbilder)“ und Verbrauchermodelle überall. Aber die Vorstellung, dass Daten statische Dinge sind, die man einfach „aufsammeln“ kann, ist in der realen Welt nicht anwendbar. Alphabet und Meta (erinnern Sie sich noch an die früheren Namen?) haben Tage, Monate, Jahre oder Jahrzehnte, um herauszufinden, was sie anzeigen sollen. Autos, Flugzeuge, Hospitäler und Energiesysteme haben viel weniger Zeit, um die Umwelt zu verstehen und darauf zu reagieren. Diese Systeme handeln innerhalb von Sekundenbruchteilen. Das bringt uns zur tiefsten aller Erkenntnisse:

Intelligenz in der Cloud braucht Daten. Intelligenz in der echten Welt braucht Datenfluss.

Diese simple Wahrheit ist vielleicht der wichtigste Lernerfolg unseres Besuchs. Die richtigen Daten am richtigen Ort zur richtigen Zeit zu haben, ermöglicht Edge Intelligenz in Echtzeit. Um die Welt besser zu machen, brauchen Sie keine Systeme zum Kreieren von Algorithmen, Geräte oder gar Funktionen. Wenn Sie die Welt verbessern wollen, schaffen Sie Systeme, um den Datenfluss zu managen.

Bereits in den 2020-ern gab es ein paar Vordenker-Unternehmen, die mit dem Begriff „Datenzentrierung“ und der Einführung von Middleware, die den Informationsfluss organisiert, eine Vorreiterrolle spielten. Es hat sich gerade durchgesetzt. Unser Ausflug in die Zukunft hat gezeigt, dass diese Visionäre ihre Anwendungen erfolgreich in viele Industrien eingeführt und diese damit immer besser gemacht haben. Jetzt wissen wir:

Eine intelligente Welt läuft besser. Echtzeit-Intelligenz zählt.

Damit ist es an der Zeit zurückzukehren und diese Erkenntnis in der Welt zu verbreiten! Auf geht's! Wir fragen das Holophone, wie wir zurückkommen und stellen ein Problem fest: Zeitreisen funktionieren nur in eine Richtung. Eine clevere Nutzung dieser Verflechtungen ermöglicht es uns (bzw. wird es uns ermöglichen), diesen Bericht zu übermitteln. Schließlich gibt es keine wissenschaftliche Grundlage, die besagt, dass dies unmöglich ist. Visionäre werden das einfach glauben müssen.

Na gut, dann lasst uns einfach in der Zukunft bleiben. Das ist nicht die schlechteste Idee. Hey, ist das nicht ein Starbucks?

Diese Vision der Zukunft wurde Ihnen von RTI, dem #1 Software-Framework Anbieter für autonome Systeme, vorgestellt. Mit Ausnahme des Holophones sind alle beschriebenen Anwendungen aktuelle RTI Kundenprojekte. RTI Runs a Smarter World™.

* Stan Schneider ist CEO der Real-Time Innovations (RTI), dem größten Software Framework-Anbieter für intelligente Maschinen und Real-World Systems. Zudem ist Stan Mitglied des Beirats des IoT Solutions World Congress‘ und der Beiräte von Teleoperations Consortium und Autonomous Vehicle Computing Consortium (AVCC). Er hat einen Doktortitel in EE/CS (Electrical Engineering and Computer Science) der Stanford Univerisity.

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