Künstliche Intelligenz - ein neuer Treiber für die Digitalisierung der Marine? - DWT-SGW
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IBM Deutschland GmbH – Geschäftsbereich Verteidigung
Künstliche Intelligenz –
ein neuer Treiber für die Digitalisierung der Marine?
26.06.2019
Vortrag im Rahmen 21. DWT-Symposium Verbindungen 2019
Andreas Rieve, Client Executive Defence
Email: Andreas.Rieve@de.ibm.com
Tel: (+49) 0175 / 22 30 5 30
© 2019 IBM Corporation
Künstliche Intelligenz – ein neuer Treiber für die Digitalisierung der Marine? Agenda: § Künstliche Intelligenz – Versuch einer Definition § Aktuelle Bedrohungslage – ein Auszug § KI im Rahmen der digitalen Transformation im GB BMVg § Maritime Beispiele für KI / AI – auch ein Blick über den Teich § Empfehlungen & Resümee 2 26. Juni 2019 DWT-Symposium Verbindungen 2019 © 2019 IBM Corporation
Künstliche Intelligenz – ein neuer Treiber für die Digitalisierung der Marine? Agenda: § Künstliche Intelligenz – Versuch einer Definition § Aktuelle Bedrohungslage – ein Auszug § KI im Rahmen der digitalen Transformation im GB BMVg § Maritime Beispiele für KI / AI – auch ein Blick über den Teich § Empfehlungen & Resümee 3 26. Juni 2019 DWT-Symposium Verbindungen 2019 © 2019 IBM Corporation
Künstliche Intelligenz – Versuch einer Definition 1/3
§ Künstliche Intelligenz (KI, auch Artifizielle Intelligenz (AI bzw. A. I.), englisch artificial intelligence, AI) ist
ein Teilgebiet der Informatik, welches sich mit der Automatisierung intelligenten Verhaltens befasst. Der Begriff
ist insofern nicht eindeutig abgrenzbar, als es bereits an einer genauen Definition von „Intelligenz“ mangelt.
Dennoch wird er in Forschung und Entwicklung verwendet.
§ Im Allgemeinen bezeichnet künstliche Intelligenz den Versuch, eine menschenähnliche Intelligenz
nachzubilden, d.h., einen Computer so zu bauen oder zu programmieren, dass er eigenständig Probleme
bearbeiten kann. Oftmals wird damit aber auch eine nachgeahmte Intelligenz bezeichnet, wobei durch meist
einfache Algorithmen ein „intelligentes Verhalten“ simuliert werden soll, besonders bei Computerspielen.
§ Im Gegensatz zur starken KI geht es der schwachen KI darum, konkrete Anwendungsprobleme des
menschlichen Denkens zu meistern. Das menschliche Denken soll hier in Einzelbereichen unterstützt werden.
Quelle: Wikipedia
4 26. Juni 2019 DWT-Symposium Verbindungen 2019 © 2019 IBM Corporation
Künstliche Intelligenz – Versuch einer Definition 2/3
§ Künstliche Intelligenz macht Maschinen intelligent -
"die Wissenschaft" - während maschinelles Lernen die
Rechenmethoden (Algorithmen) sind, die die
Maschinen intelligenter machen, ohne dass sie
spezifisch programmiert werden. Alles maschinelle
Lernen ist KI, aber nicht alle KI ist maschinelles
Lernen.
§ Maschinelles Lernen ist der am schnellsten
wachsende Teil der KI und zeigt die
vielversprechendsten Ergebnisse.
§ Deep Learning ist eine Teilmenge des maschinellen
Lernens und konzentriert sich noch enger auf eine
Teilmenge maschineller Lerntechniken, die "Denken"
erfordern.
Bild-Quelle: https://www.argility.com/wp-content/uploads/2018/04/image10.png
5 26. Juni 2019 DWT-Symposium Verbindungen 2019 © 2019 IBM Corporation
Künstliche Intelligenz – Versuch einer Definition 3/3
VERSTEHEN SCHLUSSFOLGERN LERNEN INTERAGIEREN
KI Systeme verstehen Sie erfassen zugrunde Mit jedem Datenpunkt, Mit den Fähigkeiten zu
Bilder, Sprache und liegende Konzepte, jeder Interaktion und sehen, zu sprechen und
andere unstrukturierte schlussfolgern, ihrem Ergebnis zu hören interagieren KI
Daten ähnlich wie wir formulieren Hypothesen entwickeln und schärfen Systeme in natürlicher
Menschen. und können Ideen sie ihre Expertise weiter, Weise mit Menschen.
ableiten und extrahieren. so dass sie niemals
aufhören zu lernen.
6 26. Juni 2019 DWT-Symposium Verbindungen 2019 © 2019 IBM Corporation
Zeitleiste der KI
AI Winter
False expectations,
1950 1956 1961 1964 and limitations in
technology left AI out
1997 2011
Dartmouth First industrial ELIZA, the first IBM Deep Blue IBM Watson
Alan Turing of focus
Conference robot (UNIMATE) chatbot was defeats chess beats
proposes the
The modern was introduced at developed by champion Gary champions
‚Turing Test‘
definitions of AI GM Weizenbaum Kasparov of Jeopardy
were defined at the MIT
by Marvin Apple SIRI
Minsky
2012 2014 2015 2016 2017 2019
Breakthrough ALEXNET EUGENE Goostsman, a Google releases Atlas NG by IBM DDL record IBM Project
using NVIDIA GPUs chatbot passes (?) the TensorFlow Boston Dynamics benchmark with Debater
Turing Test. Google AlphaGo IBM Power System
Google Now Google Assistant 822LC
Microsoft Cortana Amazon Echo (Alexa) Google Home
7 26. Juni 2019 DWT-Symposium Verbindungen 2019 © 2019 IBM Corporation
Sic Transit Gloria Mundi 2018
2015
Google Brain 2012
1 NVIDIA Volta GPU
~ 0,3 kW/h
~ 125 TFLOPS
3 NVIDIA PASCAL GPUs
~ 0,9 kW/h
~ 62 TFLOPS
16.000 Server
~ 8 MW/h
~ 50 TFLOPS
8 26. Juni 2019 DWT-Symposium Verbindungen 2019 © 2019 IBM Corporation
Micro Computer
§ Kleiner als grobes Salz
§ Mehrere 100.000 Transistoren
pro Prozessor
§ Rechenleistung vergleichbar
eines x86-Chips von 1990
§ Extrem niedriger
Energieverbrauch
§ Optimiert für Blockchain-
Anwendungen und zur
Berechnung grundlegende
KI-Aufgaben
§ IBM-Forscher testen gerade
den ersten Prototypen des
Micro Computers
Links: IBM Micro Computer mit 48er Motherboard. Rechts: Ein einzelner Micro Computer, der auf einem Haufen grober Salzkörnern liegt.
9 04. April 2019 Modul 2010 Fähigkeitsentwicklung © 2019 IBM Corporation
Ist künstliche Intelligenz unfehlbar?
Vortrag Prof. Dr. Peter Martini FKIE
https://arxiv.org/pdf/1707.07397.pdf
10 26. Juni 2019 DWT-Symposium Verbindungen 2019 © 2019 IBM CorporationKI im Jahr 2030ff – Beispiele
§ Transport: Autonome Systeme aller Art (See, Luft, Land) werden die Norm sein
Schwarm-Systeme etablieren sich
§ Roboter: Service Roboter werden die Sicherheit im Haus sowie Reinigungs- un
Einkaufsarbeiten übernehmen
Diverse militärische Roboter im Einsatz
§ Gesundheitswesen: Gesundheitsüberwachung, Diagnose, Operationsunterstützung, Altenbetreuung
durch KI Systeme wird Standard sein
§ Bildung: KI wird Lehrer & Lernende auf allen Bildungsebenen unterstützen
§ Sicherheit: Betrugserkennungs-Algorithmen & „predictive Policing“ werden Standard sein
Quelle: AI & Life in 2030; AI 100 Stanford University
11 26. Juni 2019 DWT-Symposium Verbindungen 2019 © 2019 IBM CorporationKünstliche Intelligenz – ein neuer Treiber für die Digitalisierung der Marine? Agenda: § Künstliche Intelligenz – Versuch einer Definition § Aktuelle Bedrohungslage – ein Auszug § KI im Rahmen der digitalen Transformation im GB BMVg § Maritime Beispiele für KI / AI – auch ein Blick über den Teich § Empfehlungen & Resümee 12 26. Juni 2019 DWT-Symposium Verbindungen 2019 © 2019 IBM Corporation
Aktuelle Bedrohungslage – ein Auszug
§ Water Borne Improvised Explosive
Devices (WBIEDs)
§ Drohnen Schwärme
§ Cyber Angriffe
§ ….
Bild Quelle: MarineForum 05-2019
13 26. Juni 2019 DWT-Symposium Verbindungen 2019 © 2019 IBM CorporationKünstliche Intelligenz – ein neuer Treiber für die Digitalisierung der Marine? Agenda: § Künstliche Intelligenz – Versuch einer Definition § Aktuelle Bedrohungslage – ein Auszug § KI im Rahmen der digitalen Transformation im GB BMVg § Maritime Beispiele für KI / AI – auch ein Blick über den Teich § Empfehlungen & Resümee 14 26. Juni 2019 DWT-Symposium Verbindungen 2019 © 2019 IBM Corporation
KI im Rahmen der digitalen Transformation im Geschäftsbereich BMVg – Heer
§ AHEntwg Technology meets Capabilities (TMC)
Programm im Bereich KI
– Identifizierung wichtiger Anwendungen der KI im
Heer
– Betrachtung aktueller Stand von KI-gestützten
Anwendungen im internationalen Umfeld
– Diskussion der möglichen Entwicklungen KI-
gestützter Systeme in internationalen Konflikten
sowie im Bereich LV/BV
– KI Einsatz im Verbund mit Menschen (Man-
Maschine-Teaming)
– Fähigkeit muss FAWU Nutzen haben
Quelle: AHEntwg Info Industrie TmC KI LSK 2019-04
15 26. Juni 2019 DWT-Symposium Verbindungen 2019 © 2019 IBM CorporationKI im Rahmen der digitalen Transformation im Geschäftsbereich BMVg – Luftwaffe § Future Combat Air System (FCAS) § Studie AI in Air Command and Control Planning, Education Individual Training , Exercise and Evaluation (Kurztitel: AI in AirC2 ETEE) § Studie Analyse großer Datenmengen des Link 16 Informationsraums durch den Einsatz künstlicher Intelligenz“ (Kurztitel: Analyse Link16 durch KI) 16 26. Juni 2019 DWT-Symposium Verbindungen 2019 © 2019 IBM Corporation
Künstliche Intelligenz – ein neuer Treiber für die Digitalisierung der Marine? Agenda: § Künstliche Intelligenz – Versuch einer Definition § Aktuelle Bedrohungslage – ein Auszug § KI im Rahmen der digitalen Transformation im GB BMVg § Maritime Beispiele für KI / AI – auch ein Blick über den Teich § Empfehlungen & Resümee 17 26. Juni 2019 DWT-Symposium Verbindungen 2019 © 2019 IBM Corporation
Royal Navy – Dreadnought 2040+ concept warship programme
§ Being competed through the MoD's Defence and Security
Accelerator (DASA) programme, the Intelligent Ship programme
is seeking to mature innovative technologies and techniques
applicable to ship classes in the 2040+ timescale.
§ The Intelligent Ship competition document has set out to de-risk
and evaluate technologies and approaches that could enable
alternative, revolutionary future fleet concepts that can maintain
or enhance UK military advantage. "This aim is based on a future
vision where elements of automation, autonomy, machine
learning and artificial intelligence [AI] are closely integrated and
teamed with human decision makers," said the MoD. It added, "It
is expected that this will ensure timely, more informed and
trusted decision making and planning, within complex, cluttered,
contested and congested operating and data environments."
Quelle: www.janes.com/article/89315/uk-sets-out-vision-for-intelligent-warship-technologies
18 26. Juni 2019 DWT-Symposium Verbindungen 2019 © 2019 IBM CorporationCAN – “Boatswain’s Mate” virtual bridge assistant
§ The Canadian Forces is experimenting with a voice assistant that
could be used on the bridge of combat vessels, but don’t expect
to hear “Hey Siri, fire the guns!” aboard a warship anytime soon.
§ Under development in partnership with IBM and Lockheed
Martin, the “Boatswain’s Mate” virtual bridge assistant is intended
to function in essentially the same way as Apple Inc.’s Siri or
Amazon.com Inc.’s Alexa, taking voice commands and then
carrying out tasks in response.
§ Rear Admiral Casper Donovan, the director general of future ship
capability for the Royal Canadian Navy, said the navy has been
working on the idea for more than a year, but that they’re still at
least another year away from conducting tests aboard a warship.
§ Donovan framed the project as an attempt to use artificial
intelligence technology to improve the efficiency of a ship’s
sailors.
Quelle: https://business.financialpost.com/technology/canadas-navy-is-developing-an-ai-voice-assistant-for-warships-but-dont-worry-it-wont-control-the-weapons
19 26. Juni 2019 DWT-Symposium Verbindungen 2019 © 2019 IBM CorporationUSN – Medium Displacement Unmanned Surface Vehicle (MDUSV) prototype Sea Hunter
§ The Navy has tightly coupled early prototyping efforts and future
acquisition efforts for medium and large unmanned surface
vehicles, to speed up the time it will take to experiment with the
vessels and get them fielded to fleet commanders, the program
manager said last week.
§ The Navy recently accelerated its timelines for fielding the
Medium Unmanned Surface Vehicle (MUSV) and Large
Unmanned Surface Vehicle (LUSV) – both of which were
planned to be part of the Future Surface Combatant family of
systems fielded in the 2020s, but have since been accelerated to
Fiscal Year 2019 and 2020 acquisition dates, respectively.
Quelle: https://news.usni.org/2019/05/15/navy-planning-aggressive-unmanned-ship-prototyping-acquisition-effort
20 26. Juni 2019 DWT-Symposium Verbindungen 2019 © 2019 IBM CorporationUSN – US Navy’s unmanned surface concept
§ The Navy’s next force structure assessment likely
will add significant numbers of large and medium-
sized unmanned surface vessels to meet the
challenges of a new era of Great Power competition,
experts in maritime strategy and budget said.
§ One reason for the move was the speed to which
unmanned vessels can integrate into the fleet.
§ “Manpower and operating costs are going up,” Clark
said, and this is especially noticeable in ship classes
that have undergone surface life extensions. Costs
in manpower and operations “are growing faster
than inflation; they are growing faster than the of the
fleet.”
Quelle: https://news.usni.org/2019/04/15/panel-unmanned-surface-vessels-will-be-significant-part-of-future-u-s-fleet
21 26. Juni 2019 DWT-Symposium Verbindungen 2019 © 2019 IBM CorporationCognitive Equipment Advisor – LCS
§ Natural extension of successful Army Stryker Concept
§ Objectives:
– Condition-Driven Preventive Maintenance
– Optimize maintenance based on equipment operating
parameters. Utilizing real-time (or close to) operating
conditions and analytical insights to recommend
potential periodicity changes and/or corrections to
scheduled maintenance.
– Failure Prediction
• Creation of analytical models to identify the likelihood or
propensity of the occurrence of an adverse event. The
models would rely on all available data.
– Recommended Actions & Maintenance Availability
• a potential resolution recommendation will be delivered
to support repairing the equipment/system.
22 26. Juni 2019 DWT-Symposium Verbindungen 2019 © 2019 IBM CorporationBeispiele mit IBM Beteiligung
Quelle: https://www.ibm.com/blogs/research/
23 26. Juni 2019 DWT-Symposium Verbindungen 2019 © 2019 IBM CorporationIBM TrueNorth – neurosynaptischer Prozessor 24 26. Juni 2019 DWT-Symposium Verbindungen 2019 © 2019 IBM Corporation
Neuronale IT – gewusst wie
Quellen: https://defencehound.com/2019/05/09/training-ai-to-win-a-dogfight/
https://defencehound.com/2019/04/29/u-s-navy-could-use-ai-to-combat-swarms-of-enemy-boats/
25 26. Juni 2019 DWT-Symposium Verbindungen 2019 © 2019 IBM CorporationKünstliche Intelligenz – ein neuer Treiber für die Digitalisierung der Marine? Agenda: § Künstliche Intelligenz – Versuch einer Definition § Aktuelle Bedrohungslage – ein Auszug § KI im Rahmen der digitalen Transformation im GB BMVg § Maritime Beispiele für KI / AI – auch ein Blick über den Teich § Empfehlungen & Resümee 26 26. Juni 2019 DWT-Symposium Verbindungen 2019 © 2019 IBM Corporation
Empfehlungen & Resümee
§ KI ist nicht unfehlbar
§ KI ist kein Selbstzweck
– Die Marine muss genau untersuchen, wo KI im Bereich FAWU eingesetzt werden soll
§ KI wird zunehmend sowohl Bedrohung als auch Unterstützung sein
– Zunehmende Qualität der generischen Fähigkeiten
– Zunehmende Dynamik des Gefechts (Raum, Ressourcen, Wirkmittel, Zeit)
– Notwendigkeit zum Umgang mit zunehmender Informationsdichte
– Notwendigkeit zum Umgang mit zunehmender Massen an Daten und Informationen
– KI hat eine hohe Relevanz für Kampfkraft und Schutz
KI ist der Innovator für die zukünftige Digitalisierung der Marine
27 26. Juni 2019 DWT-Symposium Verbindungen 2019 © 2019 IBM CorporationAI Reading List – eine Empfehlung
Quellen https://medium.com/machine-learning-for-humans/ai-reading-list-c4753afd97a /
28 26. Juni 2019 DWT-Symposium Verbindungen 2019 © 2019 IBM CorporationUS Department of Defense – Artificial Intelligence Strategy 29 26. Juni 2019 DWT-Symposium Verbindungen 2019 © 2019 IBM Corporation
30 26. Juni 2019 DWT-Symposium Verbindungen 2019 © 2019 IBM Corporation
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31 26. Juni 2019 DWT-Symposium Verbindungen 2019 © 2019 IBM CorporationSie können auch lesen
