RAKI

Rapide Erklärbare Künstliche Intelligenz für Industrieanlagen

Anwendungsbranche: Produktion; Prozessindustrie
Technologiebereich: (Mathematische) Optimierung & Planung; Machine Learning

RAKI kombiniert verschiedene Ansätze des maschinellen Lernens, um die Analyse großer Mengen an Industriedaten zu verbessern und so die Kosten für die Optimierung von Anlagen mit Hilfe von künstlicher Intelligenz (KI) zu senken. Gleichzeitig stellt RAKI sicher, dass die Lernergebnisse der KI für den Menschen nachvollziehbar (erklärbar) sind.

Ausgangslage
Der Maschinen- und Anlagenbau macht einen großen Teil der deutschen Exporte aus, doch der Wettbewerb mit anderen Industrienationen nimmt zu. Um auf diesem Markt bestehen zu können, müssen deutsche Produkte effizienter und effektiver gefertigt werden. Ein vielversprechender Ansatz besteht darin, Industriedaten mit Hilfe von künstlicher Intelligenz auszuwerten, um auf dieser Basis Anlagen und Prozesse zu optimieren. Allerdings fallen sowohl in der Fertigung als auch beim Betrieb von Maschinen enorme Datenmangen an. Klassische Optimierungsverfahren geraten hier schnell an ihre Grenzen – sie dauern zu lange und sind damit unwirtschaftlich.

Projektziel
RAKI kombiniert erstmals verschiedene Methoden des maschinellen Lernens: Induktives logisches Programmieren (ILP) und Reinforcement Learning (RL). ILP bezeichnet ein Verfahren, das besonders gut geeignet ist, um Menschen in den Lernprozess einzubinden und die Ergebnisse in natürliche, also für Menschen verständliche Sprache zu übersetzen. Dadurch werden die Analyseergebnisse transparenter. RL funktioniert nach dem Prinzip „Trial-and-Error“, das System lernt selbstständig und wird durch Feedback verstärkt, wodurch sich der Lernprozess beschleunigt. In der Kombination der beiden Ansätze gelingt es, auch extrem große Datenmengen zu analysieren und in kurzer Zeit zu nachvollziehbaren datengestützten Entscheidungen zu kommen. RAKI wird industrienah, unter anderem bei der Konfiguration (Anpassung) von Industrieanlagen, entwickelt und getestet.

Anwendung und praktischer Nutzen
RAKI beschleunigt die maschinellen Lernprozesse bei der Verarbeitung von großen Mengen an Industriedaten und verspricht damit erhebliche Kostenersparnisse. Die Lösung ist branchenoffen angelegt und ermöglicht damit auch die Entwicklung von Anwendungen und intelligente Services in anderen Wirtschaftszweigen, zum Beispiel in der Biomedizin, der Energieproduktion oder im Gesundheitssektor.

Laufzeit:
01.09.2019-31.08.2022

Konsortium
AI4BD Deutschland GmbH, Universität Paderborn, Siemens AG, Universität Leipzig

Kontakt
Dr. Martin Voigt
AI4BD Deutschland GmbH
martin.voigt@ai4bd.com

Website
https://raki-projekt.de/