Autor: Rolf Drechsler

KI-gestützte Optimierung repetitiver Prozesse

KI-gestützte Optimierung repetitiver Prozesse

Eine Kodierungstechnik für repetitive Prozesse in der evolutionären Optimierung
Christina Plump, Rolf Drechsler, Bernhard J. Berger
Optimierung ist eine wesentliche Fragestellung in vielen Kontexten. Sei es Ressourcen-, Zeit-, Personal- oder nicht zuletzt auch Kosteneffizienz, regelhaft müssen Prozesse, Einstellungen, Zusammensetzungen - die Liste ließe sich beliebig fortsetzen − optimiert werden. Um das Optimierungsproblem zu lösen, gibt es viele unterschiedliche Techniken. Eine besondere Klasse stellen die evolutionären Algorithmen dar, sie zählen zu den populationsbasierten, heuristischen Verfahren. Sie erlauben auch die Optimierung von Problemen mit vielen lokalen Optima oder stark durch Nebenbedingungen eingeschränkten Suchräumen. Gleichzeitig sind sie in der Lage, im Rahmen eines einzelnen Optimierungslaufs mehrere Lösungsmöglichkeiten vorzuschlagen. Ein besonderer Aspekt bei der Verwendung von evolutionären Algorithmen ist die Wahl der korrekten Kodierung oder die wohldefinierte Spezifikation einer Kodierung. Insbesondere bei der Optimierung eines Prozesses, der aus sich wiederholenden ...
Industrie 4.0 Management | 39. Jahrgang | 2023 | Ausgabe 1 | Seite 19-22 | DOI 10.30844/IM_23-1_19-22
Embedded Brain Reading

Embedded Brain Reading

Sichere und intuitive Mensch-Maschine-Interaktion
Elsa Andrea Kirchner, Rolf Drechsler
Neuartige Assistenzsysteme und intuitive Interaktion mit robotischen Systemen bieten den Anforderungen von Industrie 4.0 Lösungen. Nur durch intuitive Interaktion zwischen Mensch und Maschine kann hoch flexible modulare Produktion erreicht werden, ohne den Menschen zu überfordern. Hierfür sind Ansätze verlangt, die das Erkennen von Absichten, also Intentionen, eines Menschen eingebettet in die Steuerung eines technischen Systems ermöglichen. Am Beispiel von „Embedded Brain Reading“ soll gezeigt werden, wie mobile und in das technische System eingebettete Erkennung menschlicher Handlungsintentionen sicher genutzt werden kann, um die Interaktion zwischen Mensch und Maschine zu verbessern. Im Ausblick soll der Beitrag skizzieren, wie die aufgezeigten Lösungen vom Ansatz her auch für die intuitive und sichere Unterstützung des Menschen in der Produktion eingesetzt werden können, um die Ziele der Industrie 4.0 zur erreichen.
Industrie 4.0 Management | 32. Jahrgang | 2016 | Ausgabe 2 | Seite 37-40
KI-Unterstützung im Systementwurf

KI-Unterstützung im Systementwurf

Wenn Computer lernen, wie Computer arbeiten
Jannis Stoppe, Rolf Drechsler
Um die zunehmende Komplexität im modernen Hardwareentwurf handhaben zu können, findet der Entwurf von Hardwaresystemen zunehmend auf abstrakteren Ebenen statt. Vorteilen, wie der schnelleren Entwicklung lauffähiger Prototypen und kürzeren Entwurfszyklen, stehen dabei Nachteile bei der Analyse der Systeme gegenüber: Es gibt keinen einfachen Weg mehr, aus der Beschreibung des Systems die Struktur zu ermitteln. Trotzdem sollten den Ingenieurinnen/Ingenieuren während des Entwurfsprozesses natürlich die Informationen zur Verfügung stehen, die sie zur schnellen Analyse der Systeme benötigen. Hier hilft dem Computer der virtuelle Blick in sein inneres Selbst: Die simulierte Hardware wird von einer künstlichen Intelligenz (KI) überwacht, die so die Funktion des Systems zur Laufzeit erlernt. Abhängigkeiten und Zusammenhänge werden so unabhängig von der direkten Verfügbarkeit ermittelt und dem Entwickler während des Entwurfsprozesses zur Verfügung gestellt.
Industrie Management | 31. Jahrgang | 2015 | Ausgabe 1 | Seite 21-24
Formale Verifikation von UML-basierten Spezifikationen

Formale Verifikation von UML-basierten Spezifikationen

Prüfung der Korrektheit von Systementwürfen vor deren Implementierung
Mathias Soeken, Robert Wille, Rolf Drechsler
Der Entwurf komplexer Systeme startet in der Regel mit der Erstellung einer natürlichsprachlichen Spezifikation, aus der im Anschluss die gewünschte Implementierung generiert wird. Um der steigenden Komplexität Rechnung zu tragen, werden Spezifikationen darüber hinaus aber auch vermehrt durch formalere Beschreibungen, z.B. mithilfe der Unified Modeling Language (UML) und der Object Constraint Language (OCL), erweitert. Diese ermöglichen es bereits vor der Implementierung die Korrektheit und Widerspruchsfreiheit des spezifizierten Systems zu prüfen. In diesem Beitrag werden Verfahren vorgestellt, welche sich diese Möglichkeiten zu Nutze machen. Es wird illustriert, welche Fehler bereits früh in der Entwicklung auftreten können und welche Methoden sich zu deren automatischer Erkennung einsetzen lassen.
Industrie Management | 29. Jahrgang | 2013 | Ausgabe 1 | Seite 44-48