KI & Robotics

the future is now

KI & Robots by STSKANTA.de. Hier erhälst Du umfangreiche Informationen zum Engagement von STSKANTA.de für die Themenbereiche Künstliche Intelligenz und Robotics.


Künstliche Intelligenz und Robotics hat einen Schwerpunkt angenommen und deshalb auch einen eigenen Platz erhalten. Lassen Sie uns kurz ausführen um was es dabei geht. Wo wir stehen und wo die Reise hingehen soll. Auch wenn die Themen doch recht eng miteinander verflochten sind, so lassen Sie uns diese beiden Bereiche wegen des aktuell unterschiedlichen Fokus darauf zunächst getrennt betrachten.

Die Neugier nach neuen Möglichkeiten die uns Technologie bieten kann, dass ist es was uns antreibt!

Künstliche Intelligenz (KI)

KI ist nicht nur aktuell ein angesagtes Thema, sondern eines der wichtigsten Zukunftsthemen. Stephan Skanta ist nicht nur STSKANTA.de Founder, sondern befasst sich bereits seit vielen Jahren intensiv mit verschiedenen Themen, welche heute bei KI Lösungen Anwendung finden. Beispielsweise mit verschiedenen elektronischen Bauteilen ebenso wie mit Sprachsynthese und auch Robotertechnologie. Gerade im Bereich humanoider Roboter lautet die Devise stetig forschen und entwickeln und am Ball bleiben. Dabei geht es gerade um praktikable Lösungen mit einem echtem Alltagsnutzen. Also Lösungen die relevant für die Zukunft sind oder einmal sein könnten.

Doch das KI ist heute ein weiter Begriff für Vieles. Eine Spezialisierung ist da unumgänglich. Beispielsweise im Bereich der KI unterstützen Objekterkennung in Verbindung mit Text zu Sprache und Sprachsynthese. Hier konnten in den letzten Monaten erhebliche Fortschritte erzielt werden. Daraus ergeben sich viele sehr wertvolle Erkenntnisse und auch Ansätze für konkrete Projekte.Unser Projekt mit der Projektbezeichnung "KiBo" zeigt anschaulich was mit Hilfe der KI und maschinellem Lernen sinnvoll im Alltag Einsatzmöglichkeiten hat bzw. haben kann. Dabei ist es gelungen über eine Kamera nicht nur ein Objekt zu erkennen und zuzuordnen, sondern auch die Bezeichnung des Objektes als Audio Sprachhinweis auszugeben. Unsere KI kann also aktuell nicht nur bspw. ein Mobiltelefon erkennen, sondern dann auch Mobiltelefon sagen.


Aber mehr noch! Neben den durch Google unterstützen KI Anwendungen, wie bspw. TensorFlow, entwickelt er ganz eigene KI Lösungen, wie bspw. auf der Basis von Python Code ein Python Chatbot Modell. Bei aller Technologie gibt es einen ganz bedeutenden Faktor: Psychologie. Also das Thema wie Menschen KI und Roboter wahrnehmen können und wollen.

We the AI

Wir Menschen und die künstliche Intelligenz. KiBo ist der Projektname für eine Lösung im bereich der Objekterkennung und Sprachausgabe. Dazu haben wir eigens eine Entwicklungsumgebung geschaffen mit der ein Mini Supercomputer zur Verfügung steht. Dieser besteht aus drei Einplatinencomputern in einem Semi-Cluster. Ferner ergänzt durch den optinalen Zugriff auf mehrere Microcontroller, welche mit entsprechenden Sensoren ausgestattet sind.

Umfassendes Knowhow im Bezug auf Minicomputer und Microcontroller, die Steuerung von Servos und das Abfragen von Sensordaten sind exentiell. Ebenso die Verwendung von Kamerasystemen. Diese technischen Bauteile sind letztlich die Sinnesorgane eines Roboters und auch sein Gehirn.

Mit großer Aufmerksamkeit verfolgen wir auch Projekte wie bspw. InMoov. Ein Beispiel dafür das prinzipiell jeder in der Lage ist einen Roboter aus dem 3D Drucker entstehen zu lassen. Alle Bauteile des Korpuses lassen sich so nach und nach fertigen und zu einem lebensgroßen humanoiden Roboter zusammensetzen. Aber erst durch die Ergänzung mit der passenden Sensorik und einem Ki gestützten Gehirn kann eine solcher Roboter erst quasi zum "Leben" erwachen. Aufgaben übernehmen und so uns im Alltag auch sinnvoll unterstützen.

Einen solchen Roboter entstehen zu lassen ist zweifelfrei interessant.

Ein ganz besonderes Projekt, von der Pike auf verstehen. Wissen was Künstliche Intelligenz wirklich ist und was sie einmal leisten können wird.

Heute ist KI Unterstützung bereits mehr gegenstand unseres Alltags als viele sich bewusst sind. Sie wirkt bereits in Smartphones bei der Bildbearbeitung oder ist ein Mittel geworden um unserer Kreativität einen Raum zu geben. KI kann aus einem einzelnen Bild eines Portaits eine Animation erstellen oder Text in Sprache verwandeln oder Text in Bilder.


Robotics

Zwar ist STSKANTA.de hier aktuell noch in der experimentellen Phase. Doch einen humanoiden Roboter in Lebensgröße eines Menschen zu schaffen ist schon greifbar. Dabei fließen die Erfahrungen und Lösungen aus der Entwicklung künstlicher Intelligenz natürlich ein. Es ist die Kombination aus KI und Robotic, welche später einmal einen echten Mehrwert schaffen wird. Dabei sind natürlich auch viele pychologische Aspekte zu betrachten. Vertrauen in die technologie ist der Anfang von Allem.

Es ist sicher keine reine Vision mehr, dass uns in verschiedenen Alltagsfällen humanuide Roboter unterstützen werden. Auch wenn wir die 3D Druck Technologie einsetzen benötigt die Produktion von Bauteilen für einen Roboter viel Zeit und einige Investitionen. Schon heute kann sich jeder einen Roboter bauen. Ein Französicher Ingeneur hat mit dem Projekt InMoov beeindruckend bewiesen, dass dies möglich ist. Aber mehr noch. Er liefert damit eine detailierte Bauanleitung für einen humanoiden Roboter, welcher bereits mit zahlreichen Servo-Motoren auch hoch beweglich ist.


Hier möchte STSKANTA.de einen Schritt weitergehen und einen solchen Roboter mit künstlicher Intelligenz ausrüsten. Es soll so möglich sein mit einem Menschen zu interagieren und auf seine Umwelt und Ereignisse reagieren zu können. Auch wenn dies heute so greifbar geworden ist, so ist der Aufwand immernoch recht groß und es erfordert zudem umfangreiches Wissen über diese Technologie und künstliche Intelligenz. Die Erfahrungen und das Wissen ist vorhanden, doch es wird noch viel finanziellen Aufwand bedeuten bis wir hier am Ziel sind.


Eventuell können wir aber bereits in Kürze jeden mit einer KI Lösung unterstützen, der ein InMoov Projekt realisieren konnte. Eventuell werden aber auch schon bald Lösungen von potenten Herstellern zur Verfügung stehen, die in der Anschaffung viel günstiger sind, quasi plug and play sind und die dann mit einer solchen KI Lösung frei programmierbar sind. Bis dahin bleibt auch STSKANTA.de hier weiter am Ball.

Beispiele für Künstliche Intelligenz (KI)

Künstliche Intelligenz (KI) ist ein großer Begriff. Was aber ist KI wirklich und was kann KI leisten. Durch verschiedene Herangehensweisen konnten wertvolle Erfahrungen gewonnen werden. Um ersteinmal zu verstehen was KI eigentlich ist, bedarf es tiefgehenden Erfahrungen bis hinein in die Programmierung einer KI Anwendung. Ein gutes Beispiel dafür war es einen Chatbot mit Unterstützung "künstlicher Intelligenz" zu programmieren. Die Programmiersprache Python bot dafür die beste Möglichkeit. Grundsätzlich bedeutet KI, dass es sich schlicht um ein Programm handelt. Auch wenn die Komplexität eines solchen Programmes deutlich größer ist.


Vom grundverständnis bedeutet es aber das ein Programm in erster Linie vergleicht. Wir machen dazu bspw. eine Texteingabe mit einem bestimmten Wort. Nehmen wir einmal dazu das Wort "Ford". Das Programm sucht also in seiner Datenbank oder Referentdatei den Begriff "Ford". Dort ist dieser Begriff verknüpft mit dem Begriff "Auto". Nun kann das Programm die Information zurückmelden: Ford ist ein Auto. Und das ist es im Wesentlichen auch schon. Gehen wir aber weiter und verwenden Bilder. Wir hinterlegen also nun nicht nur Begriffe eine Automarke, wie bspw. Ford im Bezug zu "Auto", sondern Bilder von verschiedenen Autos denen dann eine Automarke und der Begriff Auto zugeordnet sind. Über eine Kamera können nun Bildinformationen von Fahrzeugen erfasst werden und die KI kann nun in ihrer Bildbibliothek vergleichen, ob das erfasste Bilde, welches die Eingabe von Informationen darstellt, mit Bildern, welche dort hintergelgt sind übereinstimmt. Sofern wir das Programm nicht mit dem exakt gleichen Bild füttern, so kann die KI nun zusätzlich ausgeben zu wieviel Prozent das "Input-Bild" mit einem der Bilder der Biblitothek übereinstimmt.


Wir können also nun die Information zurückerhalten, dass es sich bei dem Fahrzeug, welches die Kamera erfasst hat zu 60% um ein Ford Fahrzeug, ergo ein Auto handelt. Desto mehr Referenzbilder nun in der Bibliothel gespeichert sind, desto höher die Trefferquote und damit die Wahrscheinlichkeit das es sich um ein Auto handelt. Dazu sind ggf. tausende Bilder nötig um eine hohe Trefferquote, wie bspw. 80% zu erreichen. Entgegen einem Menschen kann aber ein Programm, welches auf einer leistungsstarken Hardware ausgeführt wird, solche Vorgänge in einem Bruchteil von einer Sekunde erledigen. Es kommt also nicht nur auf das Programm an, sondern auch auf eine leistungsstarke Hardware.

Unser KiBo

KiBo ist der Projektname für eine KI Lösung, welche STSKANTA.de entwickelt hat. Über eine am System angeschlossene Kamera können Objekte erfasst und ausgewertet werden. KiBo kann so Objekte erkennen und auch akustische Rückmeldung geben. Das System ist mit verschiedenen Modellen betankbar. Das Modell entscheidet letztlich über den Einsatz des Systems auf der Basis seiner Referenzdaten. Dabei ist das System zudem extrem klein. Die Größe richtet sich letztlich nur daran, ob ein Akku verbaut ist um KiBo Landstromunabhängig zu betreiben.

Für unser KiBo Projekt entwerfen wir unsere Gehäuse selbst und fertigen Prototypen im 3D Druckverfahren. Dies ermöglich es uns die Gehäuse passgenau zu konstruieren. Ein wichtiger Bestandteil ist die Kamera, die es KiBo erlaubt Objekte zu erfassen. Auch die findet im gehäuse platz.

KI basierte bzw. unterstützte Lösungen sind bereits heute aus unserem Alltag nicht mehr wegzudenken. Lassen Sie uns kurz schauen wo wir heute bspw. KI Lösungen noch finden:

KI unterstützte Bewegungs- oder Objekterkennung auf der Basis von maschinellem Lernen mit Fallweise angepassten Modellen, findet zunehmend Anwendung in Automobilen oder dem Straßenverkehr. Als Spurassitenz, bei der Erkennung von Straßenschildern und vieles mehr. Aber auch nur um bspw. freie Parkplätze zu erkennen und die Informationen an ein Parkleitsystem zu übermitteln.

Warnungen bei Gefahren im Straßenverkehr zum Schutz von Personen mit Einschränkungen durch KI unterstützte Objekterkennung oder Parkleitsysteme die über freie Parkplätze informieren.

KI unterstützte Bildbearbeitung finden wir bspw. heute bereits in Google Pixel Smartphones die mit dem neuen KI unterstützten Tensor Chip ausgestattet sind. Ein erste reine Google Entwicklung.

Sie erkennen sicher selbst wie wertvoll die KI uns unterstützen kann.

Code Beispiele sind übrigens auf der TechCree GitHub Seite zu finden.