Vortrag "Einführung in die KI" - gleich geht's los!

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Vortrag "Einführung in die KI" - gleich geht's los!
…gleich geht‘s los!

Vortrag
„Einführung in die KI“

                         Confidential
Vortrag "Einführung in die KI" - gleich geht's los!
Ihr Gastgeber

                                  Mirko Ahmad

                                  Berater | Stuttgart

                                  Digitalisierung & Technology

                                  Seit 2019 bei UNITY

                                  KI Themenverantwortlicher

15.02.2021 Einführung in die KI                                  Confidential   © UNITY   2
Vortrag "Einführung in die KI" - gleich geht's los!
Innovation & Digitale Transformation
Wir machen Sie zum Gewinner der Digitalisierung

                                                  UNITY AG
  15.02.2021 Einführung in die KI                            Confidential   © UNITY   3
Vortrag "Einführung in die KI" - gleich geht's los!
Managementberatung für
Innovation &
Digitale
                                  Ganzheitliche Beratung:           25 Jahre            400 Mitarbeiter in der
                                   Innovator, Integrator,     Erfolgsgeschichte mit   UNITY Innovation Alliance,
                                      Transformator!          46 Mio. Euro Umsatz       davon 270 bei UNITY

Transformation

                                   15 Standorte weltweit,     Partner erfolgreicher    23 der DAX-30- und 16
                                  erfolgreiche Projekte auf   Familienunternehmen      der EURO-STOXX-50-
                                      allen Kontinenten       und des Mittelstands        Unternehmen im
                                                                                           Kundenstamm

                                                                                      Fokus auf Innovationskraft
                                          100%                Unsere Kunden sind         und Steigerung der
                                    umsetzungsstark –            Gewinner der           operativen Exzellenz
                                    Hands-on-Mentalität         Digitalisierung           unserer Kunden

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UNITY Innovation Alliance – durchgängige Expertise für die Digitalisierung!
Unternehmen und Lösungen

                                                                                                                                                           Schutzmittel-
                                                             E-Commerce-
                                                                                                                                                             plattform
                                                            Plattform Sanitär            CONSULTING & INNOVATION          Industrie 4.0 Apps

        Technologie                                                                         Management
                                                                                             Consulting
         Datenbank

                                                                                                                               Data Service
                                                              Product                                                          Development
                                                            Development                   INNOVATION
                                                                                          ALLIANCE

                 UNITY Consulting
                    Innovation
                      Platform
                                                                                                                                                                                      Legende
                                                                                                                                                   Smarte
                                              Technology                                                                                       Klinikplattform
                                               for Sports
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                                                                                                                                                                                          Innovation
                                                                           Intelligent                             Platform Enabling                                                      Alliance
                                                                           Electronics                               Technologies

                                  Use-Case
                                  Datenbank                                                                                                                                               Start-ups

                                                                                           Steuerungssoftware                                                                             Lösungen
                                                                                            für Eventplanung

15.02.2021 Einführung in die KI                                                                                                                                            Confidential    © UNITY     5
Vortrag "Einführung in die KI" - gleich geht's los!
Agenda

                    Was kann KI heute leisten?             Welche Anwendungsfälle                  Die Digital/KI-Strategie
                                                             existieren bereits?

                                                            Finden Sie heraus, welche                Erfahren Sie, auf welche
                      Lernen Sie die Entwicklung und
                                                       Anwendungsfälle bereits auf dem Markt   Herausforderungen Sie im Kontext der
                      Funktionsweise von KI kennen.
                                                            existieren und auf welche           KI Strategie in Ihrem Unternehmen
                                                           Erfolgsfaktoren es ankommt.         stoßen können und wie sie vorgehen
                                                                                                              können.

15.02.2021 Einführung in die KI                                                                                        Confidential   © UNITY   6
Vortrag "Einführung in die KI" - gleich geht's los!
„Künstliche Intelligenz ist die Erforschung wie
                                  man Computer dazu bringt Dinge zu tun, bei
                                  denen Menschen aktuell besser sind.“
                                                                E. Rich, Artificial Intelligence (1983)
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Vortrag "Einführung in die KI" - gleich geht's los!
Künstliche Intelligenz
Meilensteine                                                                                                                 Dactyl
                                                                                      Intelligente
                                                                                                            AlphaGo
                                                                                      Assistenten                              2019
                                                                    Game                                                                    ???
                                                                   Playing
                                                                                         2005/               2016
                                            Back-                   1979/                2011
           Darthmouth                    Propagation                1997/
            Konferenz                                               2011

                                            1969
                  1956
                                                                                      Hey Siri

                                                                                                                      2017

                                                                               1998                                 Libratus
                                                                                                     2014
                                                         1982               Convolutional
     1950                         1966
                                                                              networks                                                Was bringt
                                                       Recurrent                                 Generative
Turing-Test                       ELIZA                                                          networks                             die Zukunft?
                                                       Networks
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Stellen Sie sich künstliche Intelligenz als eine Funktion vor…
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                                                                                                                 OPTIMIERUNGEN
    TÖNE

                                                                                                                              ZAHLEN                   TÖNE
                                                                                                                                   65,2

                                                        INPUT           Funktion              OUTPUT
                                                                                                                              165,8
                                                                                                                              81,11
                                                                                                                                   0,63 %
                                                                                                                                     5,7

  165,8
        65,2                                                              f(x)                                                 12.388,99
                                                                                                                                  1,02%

        0,63 %
  81,11   5,7
    12.388,99
       1,02%

  ZAHLEN                                                                                                          CLUSTER

                                                                                                                                           TEXT
                                                                                                                        ...
                              TEXT    ...                                                               MUSTER

                                              MATHEMATISCHE   REGELBASIERTES   EVOLUTIONÄRE     NEURONALE
                                              FUNKTION        SYSTEM           ALGORITHMEN      NETZWERKE

                                              2x² + 3x + 9

15.02.2021 Einführung in die KI                                                                                                Confidential         © UNITY   9
Vortrag "Einführung in die KI" - gleich geht's los!
Implementierung von Künstlicher Intelligenz
Open Source Machine Learning Libraries                             Beispielhafter Code für Linear Regression Model
                                                                   # Load the data

                                                                   Oecd_bli = pd.read_csv(„oecd_bli_2015.csv“, thousands=‚ ‘ ‚)

                                                                   gdp_per_capita = pd.read_csv( “gdp_per_capita.csv“,thousands= ‘ , ‘,
                                                                   delimiter=‘\t’ ,
                                                                   encoding=‘latin1’ , na_values=“n/a”)

              MLlib               TensorFlow   Cognitive Toolkit
                                                                   j

                                                                   # Prepare the data

                                                                   country_stats = prepare_country_stats(oecd_bli, gdp_per_capita)

                                                                   X = np.c_[country_stats[“GDP per capita”]]

                                                                   y = np.c_[country_stats[“Life satisfaction”]]
                                                                   j

                                                                   # Select a linear model

                                                                   model = sklearn.linear_model.LinearRegression()         Select Model
              scikit                Keras          OpenNN          j

                                                                   # Train the model

                                                                   model.fit(X, y)           Train Model
                                                                   j

                                                                   # Make a prediction for Cyprus

                                                                   X_new = [[22587]] # Cyprus ’ GDP per capita

            PyTorch                 theano          Caffe2         print(model.predict(X_new)) # outputs [[ 5.96242338]]

Künstlichen Intelligenz und ihre Implementierung ist bereits Alltag
15.02.2021 Einführung in die KI                                                                                        Confidential       © UNITY   10
KI in Geschäftsprozesse implementieren
                      KI Repertoire                            E2E Prozesse     Voraussetzungen
      KI MODELLE & TECHNOLOGIEN                                                     ANWENDUNG

  Neuronale Netzwerke               Evolutionäre Algorithmen                  Anwendungen identifizieren

                                                                                       DATEN

 Statistische Modelle                Tree based algorithm

                  Auswahl des Modells                                              Daten evaluieren

                                  WISSEN                                            DEPLOYMENT

                      Expertensysteme                                         Deployment Optionen prüfen
15.02.2021 Einführung in die KI                                                            Confidential   © UNITY   11
KI-Strategie

                               KI-Vision                Strategische Ziele            Handlungsfelder

                                                  KI-Organisationsstruktur

    Organisations-                              Rollen &                   Mitarbeiter,
       aufbau              Prozesse        Verantwortlichkeiten       Skills & Fähigkeiten      Budget          Umsätze

                                                 KI Fast Track (Use Case)
             Identifizierung                               Realisierung                           Operationalisierung
                                                    Machen                                     Technologie
                                                                                              Geschäftsmodell
                                               Spezifizieren (ext.)
                                                                                               Organisation
                                                                                                                Einsetzen &
                                                    Kaufen
Quick Wins     Strategische Use Cases                                  Prototyping (MVP)     Entwicklung         Skalieren

                                             Technische Infrastruktur für KI

    Enterprise                                                           Methoden &                              Netzwerk &
   Architecture           Daten              IT-Workbench                 Modelle                  Standards     Ökosystem
                                                                                                                      Confidential
                                                                                                                                           © UNITY
                                                                                                                                     © UNITY
Die KI-Aktionsfelder konzentrieren die Bemühungen auf die Bedürfnisse
der Unternehmen

                                   Entscheidungsfindung

                              01
                                   Datengestützte Entscheidungsfindung verbessert menschliche Entscheidungen durch die Anwendung von Modellen
                                   auf verfügbare Daten innerhalb des Entscheidungsprozesses. Dadurch wird sichergestellt, dass die Entscheidung auf
                                   der richtigen Grundlage getroffen wird oder das KI-Modell selbst Entscheidungen innerhalb eines bestimmten
                                   Rahmens trifft. z.B. Produktentwicklung, Preisgestaltung
                                   Vorhersage

                              02
                                   Die Vorhersage bezieht sich auf die Ergebnisse eines Algorithmus. Der Algorithmus wird mit einem Datensatz trainiert
                                   und auf neue Daten angewendet, um die Wahrscheinlichkeit eines bestimmten Ergebnisses vorhersagen zu können.
                                   z.B. Vorhersage von Handelspreisen oder der Energienachfrage

                                   Verarbeitungsgeschwindigkeit

                              03
                                   Bei der Verarbeitungsgeschwindigkeit geht es darum, die für eine (geistige) Aufgabe benötigte Zeit zu reduzieren. Die
                                   Verarbeitungsgeschwindigkeit ist ein Wettbewerbsvorteil (z.B. innerhalb von Handelsprozessen).
                                   z.B. bei der Verarbeitung von Marktdaten als Entscheidungsgrundlage für den Handel
                                   Optimierung

                              04
                                   Die Optimierung benötigt Eingabedaten, um den maximalen oder minimalen Wert einer Funktion zu finden.
                                   z.B. Optimierung von komplexen Systemen (z.B. Kraftwerkssystemen) oder Reservoiren (z.B. Hydro)

                                   Erkennung von Mustern

                              05
                                   z.B. Geschäftsberichte oder Abschnitte und Zusammenhänge in Texte, Bilder oder in
                                   einer Sprache

15.02.2021 Einführung in die KI                                                                                                   Confidential   © UNITY   13
Künstliche Intelligenz bedeutet ein neues Programmierparadigma

 Klassische Programmierung
 Der Mensch gibt Regeln vor und     Regeln
 erhält Antworten aus den Daten.                   Klassische
                                                                          Antworten
                                                Programmierung
                                    Daten

 Künstliche Intelligenz
 Das System „lernt“ die Regeln      Daten
 selbstständig durch statistische                 Künstliche
                                                                         Regeln
 Strukturen in den Daten und den                  Intelligenz
 Antworten.                         Antworten

15.02.2021 Einführung in die KI                                  Confidential   © UNITY   14
Agenda

                    Was kann KI heute leisten?             Welche Anwendungsfälle                  Die Digital/KI-Strategie
                                                             existieren bereits?

                                                            Finden Sie heraus, welche                Erfahren Sie, auf welche
                      Lernen Sie die Entwicklung und
                                                       Anwendungsfälle bereits auf dem Markt   Herausforderungen Sie im Kontext der
                      Funktionsweise von KI kennen.
                                                            existieren und auf welche           KI Strategie in Ihrem Unternehmen
                                                           Erfolgsfaktoren es ankommt.         stoßen können und wie sie vorgehen
                                                                                                              können.

15.02.2021 Einführung in die KI                                                                                        Confidential   © UNITY   15
Automobil-
            hersteller

                                  Kamerabasierte Schadenserkennung für die Qualitätskontrolle von Automobilen

                                  Qualitätskontrolle von Fertigfahrzeugen durch die
                                  Analyse von Fahrzeugbildern

                                  ▪   Umfangreiches Data Engineering
                                  ▪   Erkennung von u.a. Kratzern an Fahrzeugen mit neuronalen Netzen
                                  ▪   Integration in den logistischen Prozess
                                  ▪   Reduktion manueller Prüfkosten der Fahrzeuge
                                  ▪   Nächster Schritt:
                                      Industrialisierung des Data Services und Konzeption für automatisches
                                      Claim-Management
15.02.2021 Einführung in die KI                                                                   Confidential   © UNITY   16
Öffentliche
           Verwaltung

                                  Digitale Rechnungsprüfung

                                  Entwicklung und Betrieb eines Services zur vollautomatischen
                                  Rechnungsprüfung für energiewirtschaftliche Rechnungen

                                  ▪ Beschreibung der Rechnungsprüfungsprozesse
                                  ▪ Entwicklung einer interaktiven Template-Logik zum Hinzufügen von
                                    neuen Rechnungslayouts
                                  ▪ Durchführung von Basis-Checks basierend auf verschiedenen Kriterien
                                    (Marktlokation, Tarifinformationen, Verbrauchstendenzen und
                                    Abweichungen, Vollständigkeit der Rechnungskette)
                                  ▪ Detaillierte Prüfung basierend auf festgelegten Berechnungslogik und
                                    Prüfroutinen (Erstellen einer Prüf-Rechnung und Markierung von
                                    Abweichungen)
                                  ▪ Volle Kontrolle der technisch geprüften Rechnungen
                                  ▪ Transparenz von Abweichungen sowie Steuerung der
                                    Nachverfolgungsprozesse (Anfordern und Verarbeiten von Storno-
                                    Rechnungen, Freigabe zur Buchung)
                                  ▪ Bereitstellung von Buchungssätzen über eine Schnittstelle zur direkten
                                    Verarbeitung im ERP
15.02.2021 Einführung in die KI                                                         Confidential   © UNITY   17
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       Einführung einer KI-basierten Plattform für die OP-
       Planung
       Verlässlich geplante OP-Termine und Arbeitszeiten sowie
       ein optimales Management der OP-Auslastung
       ▪ Definition eines innovativen und effizienten Prozesses
       ▪ Agile Übergabe der abgeleiteten Anforderungen an NEXT
         Data Service zur Entwicklung
       ▪ Verbund aus Algorithmen realisiert bestmöglichen OP-Plan
       ▪ Optimierung notwendiger Ressourcen, Berechnung von
         Wahrscheinlichkeiten für ad-hoc zu planende Notfälle und
         notwendige Pufferzeiten sowie die tatsächlich eintretende
         Dauer der OP durch die KI
       ▪ Steigerung der Robustheit des OP-Plans um 35% und
         Senkung der Überstunden des Personals um 21%
       ▪ Steigerung des Auslastungsgrades des OPs um 12%

       „Mit Hilfe der UNITY Innovation Alliance haben wir den Einsatz
       von KI in unserem Zentral-OP nutzenstiftend nachgewiesen.
       Die Kombination aus medizinischer Prozesserfahrung,
       Projektmanagement, agiler Software-Entwicklung und Change
       Management hat uns einen stabilen OP-Plan ermöglicht.“

                   Dr. Claude Schummer, Generaldirektor Hôpitaux Robert Schuman

                                                     Confidential   © UNITY
Kundenbeispiel: Wartung von Flugzeugen
                                                                   Aufgabenstellung
                                                                   Auswertung aller verfügbaren
                                                                   Informationen zur Früh-
                                                                   erkennung von potentiellen
         Fokussierte                                               Schäden
         Sicht nach                      Übersicht der
           Thema                          Resultate
                                                                   Lösungsidee
                                                                   Matchen von Flugzeugdaten,
                                                                   Notizen und Protokollen von
                                                                   Mitarbeitern mit Wartungs-
                                                                   Handbüchern und Vorschriften

         Anzeige                         Resultate nach            Dauer PoC
       Paragraphen                            Zeit                 3 Monate

                                                                   Resultat
                                                                   Erhöhte Qualität, Flugzeuge
                                                                   erhalten z.T. längere
                                                                   Wartungsintervalle

15.02.2021 Einführung in die KI                     Confidential                Confidential   © UNITY   19
Confidential   © UNITY
Agenda

                    Was kann KI heute leisten?             Welche Anwendungsfälle                  Die Digital/KI-Strategie
                                                             existieren bereits?

                                                            Finden Sie heraus, welche                Erfahren Sie, auf welche
                      Lernen Sie die Entwicklung und
                                                       Anwendungsfälle bereits auf dem Markt   Herausforderungen Sie im Kontext der
                      Funktionsweise von KI kennen.
                                                            existieren und auf welche           KI Strategie in Ihrem Unternehmen
                                                           Erfolgsfaktoren es ankommt.         stoßen können und wie sie vorgehen
                                                                                                              können.

15.02.2021 Einführung in die KI                                                                                        Confidential   © UNITY   21
Aufbau und Bestandteile der KI Strategie
                                                                                                           Ist eine organisatorische Umstrukturierung
                                                                                                           notwendig, um die KI in der Organisation
                                                                                                           zu ermöglichen/verbessern?
                   Wie breit gefächert und vielfältig sind die      To-be setup
                                         Use Cases der KI?                                                 Welche Organisationsform entspricht
                                                                                                           unserer Unternehmenskultur?
                Wie ist das Use Case Portfolio aufgesetzt?              As-is                              Ist die richtige datengetriebene Kultur
                       Ist ein abteilungsübergreifender               situation                            bereits vorhanden?
           Unternehmensbereich geplant und notwendig?
                                                                                                           Welche Art von Fähigkeiten brauchen wir
                                                                                                           für das Use-Case-Portfolio?
                                                                       Strategy
                                                                                                           Was ist der Plan, um die notwendigen Fähigkeiten
                                                                 Wie sieht die Vision für                  in der Organisation zu entwickeln?
                                                                  das Thema KI aus?
                                                                 Was ist das langfristige
                                                                 Ziel der KI-Strategie?
                                                                 Was sind die strategisch
                                                                 relevanten Suchfelder?

                                                                                            Welche Anforderungen hat das Use Case Portfolio an die
                                                                                            Entwicklungsumgebungen (IDE)?

                                                                                            Wie kann die Entwicklung von Use Cases vereinfacht und
                                                                                            beschleunigt werden?

                                                                                            Wie wird die Skalierung der Use Cases bestmöglich unterstützt?

                                                                                            Wie kann ein performanter sicherer Datenzugang realisiert werden?

15.02.2021 Einführung in die KI                                                                                                    Confidential      © UNITY   22
KI-Strategie

                               KI-Vision                Strategische Ziele            Handlungsfelder

                                                  KI-Organisationsstruktur

    Organisations-                              Rollen &                   Mitarbeiter,
       aufbau              Prozesse        Verantwortlichkeiten       Skills & Fähigkeiten      Budget          Umsätze

                                                 KI Fast Track (Use Case)
             Identifizierung                               Realisierung                           Operationalisierung
                                                    Machen                                     Technologie
                                                                                              Geschäftsmodell
                                               Spezifizieren (ext.)
                                                                                               Organisation
                                                                                                                Einsetzen &
                                                    Kaufen
Quick Wins     Strategische Use Cases                                  Prototyping (MVP)     Entwicklung         Skalieren

                                             Technische Infrastruktur für KI

    Enterprise                                                           Methoden &                              Netzwerk &
   Architecture           Daten              IT-Workbench                 Modelle                  Standards     Ökosystem
                                                                                                                      Confidential
                                                                                                                                           © UNITY
                                                                                                                                     © UNITY
Lessons Learned aus Projekten

                                           ?

       Setzen Sie sich            Identifizieren Sie       Verankern Sie KI         Erhöhen Sie
       mit KI                     eine sinnvolle           in Ihrer                 evolutionär den
       auseinander                Umsetzung                Organisation             Nutzen von KI
       ▪ KI wird bereits          ▪ Bei standardisierten   ▪ Definierte             ▪ Der KI-Nutzen kann
         flächendeckend             Lösungen im Markt        Abteilungen und          durch
         eingesetzt                 ist der Zukauf von       Verantwortlichkeiten     kontinuierliche
                                    zu empfehlen             erleichtern das          Weiterentwicklung
       ▪ Diverse Use-Cases
                                  ▪ Die selbstständige       Vorantreiben von KI      der KI-Kompetenz
         sind entlang
                                    Entwicklung ist für      im Unternehmen           vergrößert werden
         gesamten
         Prozesskette               Anwendungsfälle        ▪ Die nachgelagerte      ▪ Zu berücksichtigen
         identifiziert              mit USP und              Pflege und               sind die Felder
                                    eigener                  Weiterentwicklung        Strategie,
       ▪ Technologien sind in
                                    Ressourcen-              des Systems sollte       Organisations-
         der Reifephase
                                    kompetenz zu             Berücksichtigung         struktur und die
                                    betrachten.              finden                   technische
                                                                                      Infrastruktur

15.02.2021 Einführung in die KI                                                      Confidential   © UNITY   24
Unsere Handlungsempfehlungen

                                                              1                                2                                3
                                      Starten Sie jetzt!               Orientieren Sie sich           Entwickeln Sie Ihre KI
                                                                       an Ihren Prozessen!               Vision weiter!
                                  Es gibt bereits sehr viele fertige      Nutzen Sie KI nicht zum     Sie brauchen keine ganzheitliche
                                     Produkte und kompetente           Selbstzweck. Orientieren Sie   KI Strategie, bevor Sie anfangen.
                                  Partner auf dem Markt. Starten       sich an Ihren Prozessen und    Entwickeln Sie Ihre Strategie und
                                   Sie jetzt mit Ihrem ersten Use      stärken und schaffen Sie den       Vision weiter, je mehr Sie
                                                Case.                   größten Mehrwert für sich.               dazulernen.

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https://www.unity.de/de/leistungen/
                                       kuenstliche-intelligenz-ki/

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                                  bei UNITY

                                   Mirko Ahmad
                                    Berater | Stuttgart

                                    mirko.ahmad@unity.de

                                        /profile/Mirko_Ahmad2

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                                                                      Weitere Informationen:
                                                                      www.unity.de | www.unityconsulting.com

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BEIJING
                                  BERLIN
                                  BRAUNSCHWEIG
                                  CAIRO
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                                  HAMBURG
                                  MUNICH
                                  NUREMBERG
                                  PADERBORN

                Thank you for     SÃO PAULO

                your attention!
                                  SHANGHAI
                                  STUTTGART
                                  VIENNA
                                  ZURICH

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