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Beispielhafte KI-Anwendung bei IBAK

„KI4YOU – KI-Projekte richtig aufsetzen“ – so hieß der Themennachmittag, zu dem die Wirtschaftsförderung und Technologietransfer Schleswig-Holstein GmbH (WTSH) gemeinsam mit der Kieler Industrie und Handelskammer (IHK zu Kiel) und dem Cluster Digitale Wirtschaft Schleswig-Holstein (DiWiSH) am Montag dem 30. September 2019 in die IHK zu Kiel eingeladen hatten. Der Einladung folgten 120 Teilnehmer aus Wissenschaft und Wirtschaft. Diesem Publikum stellte IBAK-Software-Vertriebsleiter Arno Jugel das IBAK-Entwicklungsprojekt ArtIST (Artificial Intelligence Software Tool) vor und informierte über die Fortschritte des KI-Projektes.

In seinem Grußwort ging es Hauptgeschäftsführer der IHK zu Kiel Jörg Orlemann darum, das „buzzword“ Künstliche Intelligenz (KI) zu entzaubern und „Hands-on“ zum Motto des Nachmittags auszurufen. Nicht zuletzt motivierte er die anwendenden Unternehmen dazu, mit KI-Vorhaben „anzufangen und einfach mal was auszuprobieren“. Dementsprechend drehte sich die gut besuchte Veranstaltung nicht um Zukunftsfantasien, sondern um konkrete KI-Anwendungsfälle, die es bereits in Schleswig-Holstein gibt.

„Alles was Menschen wiederholt tun, kann zukünftig von künstlicher Intelligenz übernommen werden“, erläuterte Nils Passau, Geschäftsführer der meteolytix GmbH. In seinem Impulsvortrag betonte er, dass für KI-Vorhaben viele Anwendungen notwendig seien. Daher sollten alle ihre Daten zusammenlegen, um das Vorhaben erfolgreich voranzutreiben. Wenn dann eine bestimmte Tätigkeit automatisiert ausgeführt wird, könnten alle die gewonnene Zeit viel sinnvoller nutzen.

Michael Hartke, Geschäftsführer der clarifydata GmbH, sprach davon, dass es einen „Schmerz“ brauche, um ein gewinnbringendes KI-Projekt aufzusetzen. Er zielte darauf ab, dass ein Bedarf im Sinne einer echten Herausforderung vorliegen müsse, die mit Hilfe eines selbstlernenden System gelöst werden soll.

Auf den maßgeblichen Kontext der Daten wies Björn Schwarze, Geschäftsführer der ADDIX Internet Services GmbH hin: „Um Daten wertvoll zu machen, müssen sie mit weiteren Informationen angereichert werden“. Es seien Bewertungen und Entscheidungen notwendig, die mittels maschinellem Lernen in einer Menge von Daten als Muster oder Gesetzmäßigkeiten erkannt werden können.

Diese und weitere Redner waren dem Vortrag von Arno Jugel vorausgegangen. Darauf aufbauend zeigte der IBAK-Software-Vertriebsleiter auf, wie die genannten Empfehlungen bei IBAK berücksichtigt werden:

1. Der Bedarf
Allein die öffentliche Kanallänge wird auf über 594.000 km geschätzt. Der Aufwand, diese unterirdischen Werte regelmäßig zu inspizieren, ist hoch und qualifiziertes Personal knapp. Ziel der IBAK-Innovationsstudie ist es, den Kanalrohrinspekteur bei der wiederkehrenden Tätigkeit der Inspektionsdatenerfassung zu entlasten, indem Standardvorkommnisse im Kanalrohr automatisch erkannt werden. Durch die Unterstützung bei Routine-Auswertungen kann der Inspekteur Schadensanalysen zielgerichteter durchführen. Für seine umfangreiche Arbeit ergibt sich eine enorme Zeitersparnis bei sehr hoher Ergebnisqualität.

2. Viele Anwendungen
Bereits seit mehr als 15 Jahren werden mit der PANORAMO Kanalrohrinspektionsdaten erhoben. Für das „Training“ der KI-Software liefert diese 360°-Kamera-Technologie optimale Bilddaten, weil damit eine 100% vollständige Erfassung der Rohrinnenansicht vorliegt. Dieser umfassende Lernstoff wird für die „Ausbildung“ der KI-Software verwendet. Nach wie vor sind Anwender aufgerufen, ihre Daten zusammenzulegen, indem sie ihre PANORAMO-Filme mit Zustandsdaten für dieses KI-Vorhaben zur Verfügung zu stellen.

3. Bewertung
Die Inspektionsaufnahmen werden durch Informationen angereichert, indem sie durch die dazugehörigen Schadenskürzel kategorisiert1 werden. Anhand dieser Kodierungen lernt das Programm wie Anschlüsse, Risse, Wurzeleinwüchse und weitere Schadensbilder aussehen. Wird der KI-Software dann ein neuer Inspektionsfilm vorgelegt, kann sie diesen nach dem gelernten Muster analysieren.

4. Der Anfang ist gemacht!
Bei IBAK beschäftigt sich inzwischen ein 5-köpfiges Team mit dem KI-Projekt, das von der Innovationsstudie zum Entwicklungsprojekt ArtIST gereift ist. Phasenweise unterstützen zudem studentische Hilfskräfte bei der derzeitigen Entwicklungsstufe des „überwachten Lernens“. So konnten bereits mehr als 7.000 Haltungen mit Zustandsdaten bearbeitet werden. Trainiert wurden unter anderem Anschlüsse und Muffen, überwiegend im Kreisprofil aus Beton oder Steinzeug. In diesem Material liegt die Erfolgsquote für die Erkennung von Anschlüssen nach 20.000 Trainingsbildern bei über 90 Prozent in Bezug auf die Trainingsdaten. Das Ergebnis wird bereits kodiert nach EN13508 mit Hauptkode und Charakterisierung ausgegeben. Muffen können nach 6.000 Trainingsbilder ebenfalls mit einer Erfolgsquote von über 90 Prozent erkannt werden, wenngleich bisher noch ohne Kodierung. IBAK geht davon aus, ab dem Jahr 2020 mit den ersten Praxistests und Piloteinsätzen starten zu können.
In den anschließenden Workshops wurde das IBAK-Projekt angeregt diskutiertet und IBAK-Mitarbeiter Arno Jugel brachte viel positives Feedback und kräftigen Rückenwind mit zurück an den Arbeitsplatz: „Der Zuspruch der Teilnehmer und der anderen Referenten hat mir gezeigt, dass wir mit unserer Vorgehensweise mehr als nur auf einem guten Weg sind und mit unserem KI-Projekt branchenübergreifend als innovativer Mittelständler wahrgenommen werden.“

1) Anmerkung der Redaktion: „Kategorisiert“ ist hier im Kontext der Datenverarbeitung eingesetzt. Die Begriffe „Bewertung“ und „Klassifizierung“ werden im Sprachgebrauch der Kanalrohrbranche für die Beurteilung der Ergebnisse aus der optischen Inspektion hinsichtlich eines Handlungsbedarfs verwendet, die in der Regel eine Bauingenieursleistung ist.