Robotik und KI

Während der kommenden Jahre werden Robotik und KI die Industrie, das Gewerbe wie auch das Bildungs-, Gesundheits- und Transportwesen stark beeinflussen. Interessante Trends, Strategien, und Geschäftsmodelle auch für Startups.

Trends und Marktentwicklungen

Gemäss «ResearchAndMarkets» werde der globale Robotik-Markt voraussichtlich von 81,45 Milliarden US-Dollar im Jahr 2021 bis 2028 auf 210,34 Milliarden US-Dollar ansteigen. Dies mit einer CAGR von 14,6 Prozent während des Prognosezeitraums.

Bei «MarketsandMarkets» wird das Wachstum des globalen KI-Markts von 39,9 Milliarden US-Dollar 2019 auf 733,7 Milliarden US-Dollar bis 2027 prognostiziert. Dies bei einer CAGR von 42,2 Prozent während des Prognosezeitraums.

Die steigende Nachfrage nach Automatisierung, der Bedarf an kontaktlosen Lösungen auch aufgrund der COVID-19-Pandemie und das Wachstum des E-Commerce sind wichtige Faktoren, die das Wachstum des Robotik- und KI-Marktes vorantreiben.

Strategien und Geschäftsmodelle

Es wird erwartet, dass kollaborative Roboter, sogenannte Cobots, ein bedeutender Wachstumsbereich für Startups sein werden. Cobots sind so konzipiert, dass sie an der Seite von Menschen arbeiten und innerhalb vieler Branchen – angefangen bei der Fertigung bis hin zum Gesundheitswesen – eingesetzt werden können.

«Edge Computing» bietet ebenso Chancen für Startups. Dabei werden Daten nicht in der Cloud, sondern näher an der Quelle verarbeitet, was die Geschwindigkeit erhöht und die Latenzzeit verringert.

Startups, die sich auf die Entwicklung von KI-gestützten Softwarelösungen für bestimmte Branchen wie das Gesundheitswesen oder das Finanzwesen konzentrieren, werden wahrscheinlich ebenso Erfolge erzielen können.

Eine weitere Strategie für Startups besteht darin, sich auf die Entwicklung von KI-gestützter Hardware wie in bestehende Systeme zu integrierende Sensoren oder Kameras konzentrieren.

Inhaltliche Bereiche

Erklärbare KI (Explainable AI, XAI) ist von zunehmendem Interesse, da man innerhalb von Unternehmen und Regulierungsbehörden zu verstehen versucht, wie KI-Systeme Entscheidungen treffen. Startups, die sich auf die Entwicklung von XAI-Lösungen konzentrieren, werden wahrscheinlich viel Nachfrage erfahren.

Die Verarbeitung natürlicher Sprache (NLP) ist ein weiterer Bereich, wo sich Chancen bieten. So versucht man in Unternehmen Entwicklungen von Chatbots und virtuellen Assistenten, die mit Kunden auf natürlichere und menschenähnliche Weise interagieren können, voranzutreiben.

Computervision wird voraussichtlich und ebenfalls ein wichtiger Wachstumsbereich sein. Es wird versucht, Systeme zu entwickeln, die visuelle Daten analysieren und interpretieren können.

Vordenker

Rodney Brooks, Mitbegründer von iRobot und Rethink Robotics, ist ein prominenter Vordenker auf dem Gebiet der Robotik. Derzeit wirkt er als Panasonic-Professor für Robotik am MIT.

Andrew Ng., Mitbegründer von Coursera und ehemaliger Chief Scientist bei Baidu, agiert als führender Experte auf dem Gebiet der KI. Er ist Gründer und CEO von Landing AI.

Kai-Fu Lee, ehemaliger Präsident von Google China und Autor des Bestsellers “AI Superpowers”, ist eine führende Stimme betreffend der Auswirkungen von KI auf Gesellschaft und Wirtschaft.

Fazit

Während der kommenden Jahre ist ein erhebliches Wachstum des Robotik- und KI-Marktes zu erwarten. Vorangetrieben durch steigende Nachfrage nach Automatisierung, kontaktlosen Lösungen und E-Commerce. Startups, die sich auf kollaborative Roboter, Edge Computing, KI-gestützte Software- und Hardwarelösungen sowie spezifische Branchenanwendungen konzentrieren, werden wahrscheinlich erfolgreich sein. Darüber hinaus wird erwartet, dass erklärbare KI, die Verarbeitung natürlicher Sprache und Computer Vision wichtige Wachstumsbereiche sein werden. Vordenker wie Rodney Brooks, Andrew Ng und Kai-Fu Lee gelten als führende Kräfte bei der Gestaltung der Zukunft von Robotik und KI.

 

Ökologischer Fußabdruck

Roboter und künstliche Intelligenz (KI) haben in mehrfacher Hinsicht das Potenzial zu einem besseren ökologischen Fußabdruck beitragen zu können.

Recycling: Roboter

Solche Roboter werden in Recyclinganlagen eingesetzt mit dem Ziel Abfälle effizienter und genauer zu sortieren und zu verarbeiten als menschliche Mitarbeiter. AMP Robotics hat beispielsweise einen Roboter entwickelt, der mithilfe von Computer-Vision und maschinellem Lernen Wertstoffe mit einer Geschwindigkeit von 80 Picks pro Minute und einer Genauigkeit von 99 Prozent sortiert. Roboter können auch eingesetzt werden, um den Prozess der Zerlegung von Elektroschrott für die Wiederverwendung vorgesehener Komponenten zu automatisieren.

Reinigung der Ozeane

Roboter und künstliche Intelligenz können zur Entfernung von Plastikmüll aus Ozeanen eingesetzt werden. Das Projekt «Ocean Cleanup» hat beispielsweise ein passives System entwickelt, das mit einem schwimmenden Ausleger Plastikmüll einsammelt. Ein Begleitschiff ist für die Einsammlung zuständig. KI-Algorithmen werden eingesetzt, um die Bewegung des Plastikmülls vorherzusagen und den Sammelprozess zu optimieren.

Wartungsarbeiten

Roboter können innerhalb verschiedenster Bereiche für Wartungsarbeiten eingesetzt werden. Angefangen bei Industrieanlagen bis hin zur öffentlichen Infrastruktur. Mit Sensoren und Kameras ausgestattete Drohnen können beispielsweise Brücken, Pipelines, generell Bauwerke auf Anzeichen von Abnutzung und Schäden untersuchen. Roboter können auch zur Reinigung und Wartung von Solarzellen, Windturbinen und anderen Anlagen für erneuerbare Energien eingesetzt werden.

Produktion und Automatisierung

Der Einsatz von Robotern und künstlicher Intelligenz in der Fertigung und anderen Branchen kann dazu beitragen, den Energieverbrauch, den Abfall und die Kohlenstoffemissionen zu verringern. Durch die Automatisierung sich wiederholender Aufgaben und die Optimierung von Produktionsprozessen können Roboter Unternehmen unterstützen, Waren effizienter und umweltfreundlicher zu produzieren.

Vision von autonomem Transport

Autonome Fahrzeuge wie selbstfahrende Autos, Busse und Züge könnten das Potenzial erreichen, Verkehrsstaus zu verringern, die Kraftstoffeffizienz zu verbessern und die Kohlenstoffemissionen zu reduzieren. Autonome Flugzeuge und Drohnen könnten auch für den Frachttransport und andere Anwendungen eingesetzt werden.

Die Zukunft der Robotik und der künstlichen Intelligenz ist noch nicht absehbar. Dennoch ist mit weiteren Fortschritten in Bereichen des maschinellen Lernens, der Computer Vision und Sensortechnologie zu rechnen. Roboter und KI-Systeme werden vielseitiger, anpassungsfähiger und schlussendlich in der Lage sein, breitflächig komplexe Aufgaben auszuführen.

Wie die Zukunft der Robotersoldaten aussehen wird und wie diese eingesetzt werden, lässt sich derzeit nicht mit Sicherheit sagen. Es ist jedoch wahrscheinlich, dass künftige Militärroboter kleiner, leichter und beweglicher sein werden als aktuelle Modelle. Auch könnten solche Roboter mit fortschrittlichen Sensoren, Waffensystemen und Kommunikationstechnologien ausgestattet sein. Der Einsatz autonomer Waffen innerhalb von Kriegsführung unterliegt natürlich ethischen Bedenken und deshalb ungelöste Thematik anhaltender Debatten.

 

Wassersysteme und Wiederaufforstung

KI und Robotik haben das Potenzial Wassersysteme erheblich zu verbessern und die Wiederaufforstung verschiedentlich zu fördern.

Wasseraufbereitung und -management

KI und Robotik können helfen, Wasseraufbereitungsprozesse zu optimieren, die Wasserqualität zu überwachen und Wasserressourcen effizienter zu verwalten. So haben Forscher an der «University of California, Berkeley», ein KI-gestütztes System entwickelt, das Wasserverunreinigungen in Echtzeit erkennen kann. Dies ermöglicht schnellere Reaktionszeiten wie auch eine Verringerung des Krankheitsrisikos. Ebenso haben Forscher der «Carnegie Mellon University» ein Robotersystem entwickelt, das die entsprechende Infrastruktur wie Rohre und Ventile überwachen und verwalten kann. So können Lecke und entsprechende Wasserverschwendung reduziert bis nahezu eliminiert werden.

Landwirtschaftliches Wassermanagement

KI und Robotik können ebenso einen Beitrag leisten, um den Wasserverbrauch innerhalb der Landwirtschaft zu optimieren. Ein global viel diskutiertes und kritisches Thema. So haben Forscher an der «University of Southern California» ein KI-gestütztes System entwickelt, das anhand von Satellitendaten den Wasserverbrauch von Pflanzen überwacht und den künftigen Wasserbedarf vorhersagt. Somit sind Landwirtinnen und Landwirte in der Lage, fundiertere Bewässerungsentscheidungen zu treffen. Darüber hinaus können Robotersysteme zur Automatisierung von Bewässerungsprozessen eingesetzt werden, wodurch die Wasserverschwendung verringert und die Ernteerträge verbessert werden.

Wiederaufforstung

Auch bei der Wiederaufforstung kann Robotik eine wichtige Rolle spielen. So haben Forscher der «Universität Cambridge» einen Pflanzroboter entwickelt. Mit einem Pflanzroboter können Bäume zehnmal schneller gepflanzt werden als von Menschenhand möglich. Groß angelegte Aufforstungsmaßnahmen könnten somit schneller und effizienter durchgeführt werden. Darüber hinaus können Robotersysteme zur Überwachung und Pflege von Wäldern eingesetzt werden. So könnten invasive Schädlingsarten schneller entdeckt und eliminiert werden. Zudem würde der Gesundheitszustand der Bäume ständig überwacht und illegaler Holzeinschlag verhindert.

Spitzenforschung und Vordenkende

Es gibt viele Forschende und Vordenkende, die an KI- und Robotik-Anwendungen für Wassersysteme und Aufforstung arbeiten.

Bemerkenswerte Persönlichkeiten:

Dr. Steven Chu, Nobelpreisträger und ehemaliger US-Energieminister, setzt sich für den Einsatz von KI und Robotik innerhalb der Wasseraufbereitung und -verwaltung ein.

Dr. Carla Gomes, Informatikerin an der Cornell University hat KI-gestützte Systeme für Wasserwirtschaft und Gewässerschutz entwickelt.

Dr. Claire Jolly, Forscherin bei der Organisation für wirtschaftliche Zusammenarbeit und Entwicklung (OECD) untersuchte die potenziellen Auswirkungen von KI und Robotik auf Wasserwirtschaft und Wiederaufforstung.

Dr. Paolo D'Arco, Forscher am italienischen Nationalen Forschungsrat (CNR), entwickelte Robotersysteme zur Überwachung und Pflege von Wäldern.

Herausforderungen und Grenzen

KI und Robotik haben zwar ein erhebliches Potenzial zur Verbesserung von Wassersystemen und zur Förderung der Wiederaufforstung. Dennoch sind Herausforderungen und Grenzen zu beachten. So können KI- und Robotersysteme in der Entwicklung und im Einsatz teuer sein und gegebenenfalls ein hohes Maß an technischem Fachwissen für Betrieb und Wartung erfordern. Zudem sind ethische und soziale Erwägungen zu berücksichtigen. Beispielsweise potenzielle Auswirkungen auf Arbeitsplätze. Ebenso die notwendige Sicherstellung eines verantwortungsvollen und gerechten Einsatzes solcher Technologien.

Insgesamt haben KI und Robotik das Potenzial, die Wassersysteme erheblich zu verbessern und die Wiederaufforstung zu fördern. Die Herausforderungen und Grenzen dieser Technologien dürfen jedoch nicht unterschätzt werden. Eine enge Zusammenarbeit mit und innerhalb der verschiedenen Interessengruppen ist unabdingbar. Die Voraussetzung für einen sicheren und effektiven wie auch verantwortungsvollen Einsatz von KI und Robotik auch auf diesem Gebiet.


Leave a Reply

Your email address will not be published.