Carl Friedrich von Weizsäcker-Zentrum, Universität Tübingen
Carl Friedrich von Weizsäcker Zentrum, Universität Tübingen
Workshops: Quantencomputing für die Circular Economy
Konzeptionelle Herausforderungen für die KI: Souveränität
AI-Symbolgrafik
Menschzentrierte KI-Entwicklung
Ein praxisbezogenes Seminar für EntscheiderInnen. Inhouse oder in Tübingen
weitere Infos
Workshopsession auf der re:publica 24 (21.9.) in Hamburg: Circular Economy starten für alle
Kompetenzseminar und Workshops in Tübingen oder Inhouse
Strategische KI Grundlagenkompetenz mit Weitblick
KI Systeme und KI-Algorithmen verstehen: Eigene Antworten finden - auch jenseits von Generative AI & ChatGPT
Manche glauben, dass es nur noch auf schnelle Algorithmen ankommt, um Lösungen von Problemen in Technik und Wirtschaft zu finden. Bereits die Finanz- und Weltwirtschaftskrise von 2008 hing wesentlich mit falsch verstandenen Grundlagen und Voraussetzungen von mathematischen Modellen und Algorithmen zusammen.
Das Weltwirtschaftsforum in Davos hat vier Grundsätze im Umgang mit KI postuliert,
für die unsere Seminare und Workshops vielfältige Impulse bieten:
KI Transformation
Die KI Transformation ist eine verantwortungsvolle Führungsaufgabe, die kluge und weitsichtige Strategieentscheidungen benötigt.
Klare Visionen
Eine KI getriebene Zukunft benötigt klare Visionen. Das gilt besonders für die Zusammenarbeit von Menschen und Machschien. Kompetenzbereiche und Teamstrukturen sollten gut durchdacht sein.
Neue Maßstäbe
Um mit der Geschwindigkeit der KI Entwicklung Schritt zu halten, müssen in der Weiterbildung neue Maßstäbe gesetzt werden. Es ist wichtig, sich mit den Grundlagen von KI ausreichend vertraut zu machen und die Voraussetzungen für gelingende KI in der Tiefe zu begreifen.
Langfristiges Denken
Langfristiges Denken ist für den Umgang mit KI entscheidend. KI wird für die nächsten Jahrzehnte unsere Lebenswelt verändern. "Allgemeine künstliche Intelligenz", die den Menschen überflügelt, bleibt aber vorerst nur eine überschätze Idee.
Quelle: euroforum, Handelsblatt Januar 2024
Aktuelles Seminarangebot in Tübingen oder Inhouse:
AI Literacy und strategische Entscheidungskompetenz
Aktuelle Entwicklungen in der Künstlichen Intelligenz einordnen und Zukunft gestalten können
Die komplexen Welt des Maschinellen Lernens, der Neuronalen Netze und KI-Systeme verstehen
Aktuelle Entwicklungen in der Künstlichen Intelligenz einordnen und Zukunft gestalten können: Ein Dive Deep in die Vielfalt der Künstlichen Intelligenz Modelle hilft vor falschen Zukunftsprognosen.
KI ist durch die Vielfältigkeit der Systeme kein einfaches Thema. Wir geben Ihnen in dem Kompaktformat einen Überblick, der Sie in Ihrer Entscheidungskompetenz stärkt und strategische Prognosen für Ihre Organisation einfacher macht:
- Ein kurzer Überblick über die Entwicklung der Künstlichen Intelligenz: Symbolische KI, Machine Learning, Neuronale Netze, Robotik & Co-Bots und Generative KI
- Die Zuverlässigkeit der einzelnen KI-Systeme: Was ist zu beachten?
- Auswirkungen auf das eigene Geschäftsmodell: Risiken & Impacts
- Prinzipien der Menschzentrierten KI
- Zukunftsskills für Organisationen
Fragen, die wir im Tagesseminar behandeln:
Warum arbeiten KI-Systeme nicht mit der Präzision von IT-Systemen?
Wie lernt ein KI-System eigentlich?
Und warum hast das trotz aller "Künstlichen Neuronen" in Neuralen Netzen (NNs) nichts mit dem menschlichen Lernen zu tun?
In welchen Gebieten wird der Mensch auch langfristig überlegen bleiben?
Warum haben sehr viele Daten und Informationen (Big Data) in der automatisierten Auswertung (KI) nichts mit Erkenntnis und sinnvollen Entscheidungen zu tun?
Wo sind gegenwärtige und zukünftige Grenzen der Künstlichen Intelligenz-Systeme?
Warum sind 5 - 20 % Fehler in
Künstlichen Intelligenzsystemen normal?
Wie sehe die Fortschritte zu einer "allgemeinen künstlichen Intelligenz" (General AI) aus?
Und was genau ist an "Künstlicher Intelligenz" intelligent?
Wie sehen die notwendigen Zukunftsskills des Menschen aus?
Wie funktionieren KI- und Machine-Learning-Algorithmen
und Neuronale Netze eigentlich?
Was macht den Unterschied zwischen den verschiedenen KI-Formen und Systemen aus (Generative KI, Reinforcement Learning, supervised und non-supervised Learning)?
Warum ist KI ein Feld voller Widersprüchen und gegensätzlicher Attribute?
Und warum wird sich das nicht ändern?
Was macht den Unterschied zwischen den verschiedenen KI-Formen und Systemen aus (Generative KI, Reinforcement Learning, supervised und non-supervised Learning)?
Echte Fakten statt Halbwissen:
Durch kleine Teilnehmerkreise können wir individuell auf Ihre Fragen eingehen. Die bewährten interaktiven Formate erlauben ein nachhaltiges Durchdringen der komplexen Inhalte.
Neue Seminartermine:
6. Dezember 2024 (Tagesseminar)
3. Februar 2025 (Tagesseminar)
Das Seminar zu AI-Literacy wird in Tübingen vor Ort zur Einzelbuchung angeboten. Es kann auch für 2400,- € inhouse von Organisationen gebucht werden (für bis zu 12 TN).
Bitte senden Sie uns für
Inhouse-Anfragen eine E-mail:
Kosten bei Einzelbuchung in Tübingen: 490,- € für einen Tag inkl. Seminarunterlagen, Snacks und Getränken.
Das Seminar schließt mit einer
Teilnahmebescheinigung der Universität Tübingen
ab.
Seminarzeiten:
10.00 bis 18.00 Uhr mit einer gemeinsamen Mittagspause.
Das Seminar findet statt bei einer Mindestteilnehmerzahl von 6 Personen. Die Gruppengröße ist auf 12 Teilnehmende beschränkt.
Seminarort in Tübingen:
Carl Friedrich von Weizsäcker Zentrum
Universität Tübingen
Doblerstraße 33, 72074 Tübingen
Anmeldung:
Bitte eine formlose-E-Mail senden an: sekretariat.cfvw@uni-tuebingen.de
Sie erhalten dann die Unterlagen für die verbindliche schriftliche Anmeldung.
Weitere Infos zu den Inhalten bei Bedarf unter: 0176 5789 1320 (Anna Hoffmann)
Kompetenzseminar Inhouse oder in Tübingen
Menschzentrierte KI-Entwicklung
Ein praxisbezogenes 2-tägiges Seminar für EntscheiderInnen
KI-Anwendungen strategisch planen auf der Basis von Wertesensitivem Design und Human-Centered Design
© Alle Personenbilder wurden von der KI StyleGAN2 künstlich erzeugt. Die Personen existieren nicht real.
(https://thispersondoesnotexist.com)
Seminar-Infovideo:
Das erwartet Sie in dem Kompetenzseminar zu Menschzentrierter KI-Entwicklung
Die Dozentin Anna Hoffmann gibt einen Überblick über die Inhalte des 2-tägigen Seminars und auf welche Insights,
Diskussionen und Erkenntnisse sie sich freuen können.
Das KI-Kompetenzseminar bietet Ihnen einen praxisnahen
Einstieg in die menschzentrierte, strategische KI-Entwicklung.
KI ist kein Geheimrezept oder ein Allzweckmittel, sondern ein
wertvolles Werkzeug, das im richtigen Kontext großen Mehrwert erzeugen kann. Damit diese Stärken zum Tragen kommen können, wird menschliche Weitsicht und kreatives Denken benötigt. Nur im Einklang mit den menschlichen Fähigkeiten kann Künstliche Intelligenz wirklich intelligent sein.
PDF mit ausführlichen Infos zu den Seminarinhalten und den im Video gezeigten Screens
"Wer generative KI verwendet, rezipiert Informationen auf Basis spezifischer Wertvorstellungen anderer, ohne diese in der Regel bewusst zu reflektieren. Diese Tatsache öffnet den Raum für Täuschung und Manipulation unter dem Deckmantel einer scheinbar überlegenen und vermeintlich neutralen, objektiven Technologie. Damit aber werden die Grundfesten unserer Weltwahrnehmung und unserer sinneserfahrungsbasierten Urteilskraft nachhaltig erschüttert. Text und Bild verlieren schließlich ihre Beweiskraft."
"Generative KI - jenseits von Euphorie und einfachen Lösungen",
Judith Simon | Indra Spiecker gen. Döhmann | Ulrike von Luxburg;
Diskussion Nr. 34
Herausgegeben von der Nationalen Akademie der Wissenschaften Leopoldina
(2024)
Neuer Seminartermin in Tübingen:
25. und 26. Februar 2025 (2-tägig)
Das Kompetenzseminar zu menschzentrierter KI wird in Tübingen vor Ort angeboten, kann aber auch inhouse von Organisationen gebucht werden.
Bitte senden Sie uns für
Inhouse-Anfragen eine E-mail:
Kosten: 980,- € für 2 Tage inkl. Seminarunterlagen und Getränken
Das Seminar schließt mit einer
Teilnahmebescheinigung der Universität Tübingen ab.
Seminarzeiten:
Tag 1 : 10.00 bis 18.00 Uhr
Tag 2: 9.00 bis 17.00 Uhr
Das Seminar findet statt bei einer Mindestteilnehmerzahl von 6 Personen. Die Gruppengröße ist auf 12 Teilnehmende beschränkt.
Seminarort in Tübingen:
Carl Friedrich von Weizsäcker Zentrum
Universität Tübingen
Doblerstraße 33, 72074 Tübingen
Anmeldung:
Bitte eine formlose-E-Mail senden an: sekretariat.cfvw@uni-tuebingen.de
Sie erhalten dann die Unterlagen für die verbindliche schriftliche Anmeldung.
Weitere Infos zu den Inhalten bei Bedarf unter: 0176 5789 1320 (Anna Hoffmann)
„Allen optimistischen Annahmen zum Trotz:
Die meisten KI-Projekte scheitern. Aktuelle Schätzungen gehen von einer Misserfolgsquote von 80 Prozent aus.
Die gute Nachricht: Unternehmen können das Risiko von Fehlschlägen deutlich verringern.“
I. Bojinov, „(K)einen Plan haben“, Strategie Künstliche Intelligenz, Harvard Business Manager März 2024it haptischer
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KI-Kontextanalyse als Prozesswerkzeug
"Erst die Betrachtung des individuellen Anwendungskontextes und der individuellen Einsatzumgebung erlauben eine umfassende Bewertung der mit dem Gebrauch von Algorithmen und KI-Systemen einhergehenden Kritikalität.“
Drucksache 19/23700 (bundestag.de), S. 66
Der Fragenkatalog der KI‐Kontextanalyse ermöglicht es, Machine Learning basierte KI‐Systeme schon ab dem ersten Entwurf des Use‐Cases auf die gestaffelten Kriterien eines menschenzentrierten und verantwortungsvollen KI-Business‐Designs hin zu durchleuchten und Optimierungsbedarf aufzuzeigen, bevor viel Geld in die Hand genommen wurde.
Die KI‐Kontextanalyse nimmt den geplanten spezifischen Anwendungskontext sowie die spätere Nutzerumgebung vertieft in den Blick. Dadurch gelingt eine differenzierte Analyse, die offene Fragen beantwortet, Chancen und Möglichkeiten der geplanten KI aufzeigt und praktische Risiken im Vorfeld sichtbar und lösbarer macht.
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Workshop:
Geschäftsmodelle für die Circular Economy entdecken
Partizipativer Strategieworkshop
Humanity Centered AI
Serious Gaming Workshop zur Konzeption von KI-Systemen für Wohlergehen und Lebensqualität
AI-Symbolgrafik
Humanity Centered AI – Künstliche Intelligenz Systeme für Wohlergehen, Nachhaltigkeit und Lebensqualität in der Gruppe konzipieren
- Nach welchen Gesichtspunkten müssen KI-Systeme entworfen werden, um der Bezeichnung "zum Wohl der Menschheit und des Planeten" gerecht zu werden?
- Welche Grundwerte sollten beim Einsatz von KI zum Tragen kommen, um eine ökologische, ökonomische und sozial Nachhaltigkeit langfristig abzusichern?
- Wie können unternehmerische Strategien, die gemeinwohlorientiert sind, durch KI-Systeme und KI-Algorithmen gezielt gefördert und unterstützt werden?
Eine mögliche Antwort auf diese Fragen bieten die Grundwerte für Wohlergehen nach dem GPI Atlantic, die in diesem Workshop durch konkrete Arbeitsaufträge thematisiert werden.
"Wir haben es bei der KI-Entwicklung mit zwei grundverschiedenen Ansätzen zu tun: >>Human Augmentation<< und >>Human Enhancement<<.
Human Augmentation ermöglicht die Übernahme banaler Tätigkeiten durch die KI zur Steigerung der Produktivität.
Human Enhancement bedeutet dagegen, dass wir die Technologie nutzen, um neue Fähigkeiten zu werben. [...]
In einem Satz: Human Augmentation beraubt uns vorhandener Fähigkeiten im Namen der Effizienz, während uns Human Enhancement neue Fähigkeiten beschert und vertiefte Interaktionen mit unserer Umwelt ermöglicht."
Evgeny Morozov, "Eine andere KI ist möglich" - Le Monde diplomatique, deutsche Ausgabe August 24
Einblicke in die Zukunft:
Fachtagung 1. + 2. 10. 2024, CFvWZ Tübingen
Fast Forward Future
Chancen und Herausforderungen des hybriden Quantencomputings für eine optimierte Transformation hin zu regenerativen Wirtschaftsmodellen und Closed Circular Loops
Chipbasierte Ionenfalle für Quantencomputing
Chip ion trap for quantum computing; By National Institute of Standards and Technology - Quantum Computing; Ion Trapping, Public Domain, https://commons.wikimedia.org/w/index.php?curid=51195437
Wir wollen mit der Fachtagung „Fast Forward Future“ die Potentiale und nachhaltigen Optionen zur Lösung von komplex-dynamische Problemstellungen durch hybrides Quantencomputing im Kontext der Transformation zur Kreislaufwirtschaft beleuchten.
Gemeinsam durchdenken wir Szenarien der zirkulären Transformation, die durch die im Entstehen begriffenen Innovationen im Quantencomputing in einem Zeithorizont von
5 Jahren wahrscheinlich gelöst werden könnten. Dabei behalten wir auch mögliche überhöhte Erwartungen oder eventuelle Risiken für die Gesellschaft im Blick.
Die Grundlage für die Diskussion sind die aktuellen Entwicklungen im Quantencomputing der neuen Generation sowie die Erfahrungen von Akteuren, die bereits KI-Lösungen für die Kreislaufwirtschaft entwickelt haben oder als Orchestratoren für die Etablierung von Kreislaufwirtschaft-Ökosystemen mit geschlossenen Stoffströmen (Closed Loops) wirken.
Zusammen wollen wir ein realistisches Bild einer potentiellen zirkulären Zukunft zeigen, die durch hybrides Quantencomputing der neuen Generation mitermöglicht wird und damit weiteren Akteuren in Deep Tech und der Kreislaufwirtschaft Inspiration bieten und Mut macht.
Interdisziplinäre Vernetzung und der offene Austausch zu Herausforderungen und gemeinsamen Chancen und Zielen stehen thematische im Mittelpunkt von „Fast Forward Future“.
Magnesiumionen in einer Falle
Magnesium ions in a trap: By National Institute of Standards and Technology - Planar Ion Trap; Magnesium Ions, Public Domain, https://commons.wikimedia.org/w/index.php?curid=51196024
Die Fachtagung strebt deshalb die Teilnahme von Akteuren aus drei Säulen an:
- Forschende und Praktiker aus dem Fachgebiet des Quantencomputing
- Start-Ups und Wissenschaftler, die bereits Machine Learning Verfahren für die Kreislaufwirtschaft entwickelt haben und an den Optionen von Quantencomputing interessiert sind
- Netzwerker:innen, die sich für die Bildung von Closed Circular Loops in einer regenerativen Ökonomie einsetzen und sich Quantencomputing als wichtiges Werkzeug für dieses Ziel vorstellen können
Die Teilnehmenden sollen in Inputs von 20 – 30 Minuten ihr aktuelles Arbeitsfeld vorstellen können, damit für alle Beteiligten ein gemeinsamer Denkraum entstehen kann.
Bezug zur Nationalen Kreislaufwirtschaftsstrategie
Das Bundesministerium für Umwelt, Naturschutz, nukleare Sicherheit und Verbraucherschutz (BMUV) hat am 18.6.24 den Entwurf zu einer Nationalen Kreislaufwirtschaftsstrategie (NKWS) vorgelegt, der am 4. Juli mit vielen Vertretern aus Wirtschaft, Zivilgesellschaft und Wissenschaft diskutiert wurde.[1] Als Ziele der zirkulären Transformation werden die Absenkung des Primärrohstoffverbrauches, das Schließen der Stoffkreisläufe (Closed Loops), die Erhöhung der Rohstoffversorgungssicherheit und der Rohstoffsouveränität sowie die Reduktion des Abfallaufkommens genannt.[2]
Die Chancen für die Wettbewerbsfähigkeit Deutschlands liegen gemäß dem Entwurf zur Nationalen Kreislaufwirtschaftsstrategie in neuen Formen des Wertschöpfung, der Eröffnung neuer Geschäftsfelder und zukunftssicheren Arbeitsplätzen. Damit verbunden ist die Erwartung, „die Treibhausgasemissionen bis zum Jahr 2050 um ca. 30 bis 50 Prozent zu reduzieren“ zu können[3].
[1] https://www.bmuv.de/meldung/entwurf-der-nationalen-kreislaufwirtschaftsstrategie-vorgelegt
[2] https://www.bmuv.de/fileadmin/Daten_BMU/Download_PDF/Abfallwirtschaft/nkws_entwurf_bf.pdf, S. 3 u.4
[3] https://www.bmuv.de/fileadmin/Daten_BMU/Download_PDF/Abfallwirtschaft/nkws_entwurf_bf.pdf, S. 2
Eine der wesentlichen Herausforderungen auf dem Weg zur Kreislaufwirtschaft liegt in veränderten Produktionsbedingungen, was ein Re-Design vieler betrieblicher Prozesse erforderlich macht. Da diese Prozesse in einer funktionierenden Kreislaufwirtschaft mit geschlossenen Loops zudem in vielen Dimensionen miteinander verknüpft sind, wird die zirkuläre Transformation auch im Feld der Echtzeitverarbeitung von dynamischen und volatilen Informationen neue Anforderungen mit sich bringen.
Quantencomputing bietet im Sektor der Echtzeitverarbeitung von hochdimensionalen Daten bei dynamischen und komplexen Umgebungsbedingungen viele Potentiale und denkbare Einsatzmöglichkeiten, die aber bislang noch wenig im Zusammenhang von Kreislaufwirtschaftsstrategien und Circular Economy Ecosystems durchdacht wurden.
Deep Tech als Treiber der Kreislaufwirtschaft
Das Bundesministerium für Umwelt, Naturschutz, nukleare Sicherheit und Verbraucherschutz:
"Digitale Technologien sind ein zentraler Erfolgsfaktor für den Übergang zu einer Kreislaufwirtschaft. Sie erhöhen die Transparenz, verbessern die Steuerung und erlauben neue Formen der unternehmensübergreifenden Zusammenarbeit. Physische Stoffströme müssen in einer Kreislaufwirtschaft durch digitale Datenströme abgebildet werden."
Quantencomputer auf der Basis von Stickstoff-Fehlstellen-Zentren im Diamantgitter (NV-Center) können bei Raumtemperatur benutzt werden und ihr Einsatz ist auch in mobilen Endgeräten oder in Satelliten denkbar – eine neue Vorstellung im Vergleich zu den Herausforderungen beim Einsatz der bekannten Superconducter Quantencomputer, die eine geschützte und tiefgekühlte Umgebung benötigen und nur über die Cloud zugänglich sind.
Ionenfallen-Quantencomputersystem (Trapped-Ions) bieten eine hohe Genauigkeit in der Nutzung von Qubits. Die bislang vorgestellten Ergebnisse machen Ionenfallen-Quantencomputersystem zu einer der vielversprechendsten Architekturen für einen skalierbaren, universellen Quantencomputer.
Zudem ist Green Computing auf Quantencomputerm kein Zukunftsversprechen, sondern inhärenter Bestandteil der Technologie: Da die Ergebnisse nicht berechnet, sondern nur gemessen werden, wird nur sehr wenig Energie verbraucht und keine Hitze erzeugt.
Stickstoff-Fehlstellen-Zentrums im Diamantgitter (NV-Center)
„Simplified atomic structure of the NV center“: By NIST - https://www.nist.gov/programs-projects/diamond-nv-center-magnetometry, Public Domain, https://commons.wikimedia.org/w/index.php?curid=100241886
Fast Forward Future - Fachtagung
1. + 2. 10.2024, CFvWZ Tübingen
Die Fachtagung „Fast Forward Future“ möchte deshalb in einer interdisziplinären Fachgruppe beleuchten:
- Welche realistischen Potentiale weist der aktuelle Stand des hybriden Quantencomputing für die Umsetzung der NKWS auf? Welche Hindernisse gibt es?
- Welche greifbaren Entwicklungen im Quantencomputing können dazu beitragen, die ehrgeizigen Ziele in der NKWS für den Zeithorizont bis 2030 zu realisieren, etwa das Recycling der strategischen Rohstoffe auf eine Quote von 25% anzuheben?
- Welche Herausforderungen oder Risiken sind zu beachten? Welche Lessons Learned zeigen sich aus den Erfahrungen im Einsatz von KI & Kreislaufwirtschaft oder dem bisherigen Bemühen zu geschlossenen Kreisläufen?
Die gemeinsamen Antworten sollen in einem Fachbeitrag, einer Buchveröffentlichung und in einer Podcastreihe präsentiert werden.
Chairs: Prof. Dr. Klaus Mainzer, Prof. Dr. Reinhard Kahle, Anna Hoffmann
Beiträge für "Fast Forward Future":
Zukunft durch nachhaltige Innovation
Prof. Dr. Klaus Mainzer
Aktuelle Lösungen des hybriden Quantencomputings
- Basiswissen QC/"Der Hype" und was dran ist
- Crashkurs Anwendungen von QC (Optimierung, Maschinelles Lernen, Simulation)
- Quantenvorteil und Quantennützlichkeit (=quantum utility), oder: "Zurück auf den Boden der Tatsachen"
- Forschungsprojekt QuaST - Quantencomputing nutzbar machen (Vision, Partner, Ergebnisse)
- Perspektive auf die aktuelle Forschungslandschaft im Bereich QC
Benedikt Poggel, Fraunhofer-Institut für Kognitive Systeme IKS, München
Automatisiertes Quantum Machine Learning – QML für jederfrau?
Florian Knäble, Fraunhofer-Institut für Arbeitswirtschaft und Organisation (IAO), Stuttgart
Wo sind Stellschrauben auf dem Weg zur Quantum Readiness?
Felix Bickert, Center for Responsible Research and Innovation (CeRRI)
Fraunhofer-Institut für Arbeitswirtschaft und Organisation (IAO), Berlin
KI-Leuchttürme für Umwelt, Klima, Natur und Ressourcen
Bundesumweltministerium für Umwelt und Klimaschutz
Johannes Buchner, Referent für Data Engineering, Data Science und Machine Learning am Z-U-G:
Zukunft – Umwelt – Gesellschaft gGmbH, Berlin –
Fachgebiet Nachhaltige Digitalisierung und KI
Deep Tech Use Cases für die Circular Economy: Building Information Modelling (BIM) für die Infrastruktur - ungelöste Fragen und Probleme
Michael Falk Müller, Head of BIM Infrastruktur Berlin, Schüßler-Plan Ingenieurgesellschaft mbH &
Anna Hoffmann, Transformations- und Zukunftsstrategie
Ergebnisse der Cradle to Cradle-Modellregion Nordost-Niedersachsen
Bundesministerium für Wohnen, Stadtentwicklung und Bauwesen in Zusammenarbeit mit dem Bundesinstitut für Bau -, Stadt -und Raumforschung
Paul Musenbrock, Leuphana Universität, Lehrstuhl Prof. Braungart, Lüneburg
Hindernisse auf dem Weg zu Closed Loops in der Circular Economy
Aron Handreke, Geschäftsführer ContainerGrid, München
ContainerGrid bietet eine umfassende digitale Rücknahmeplattform, die den Zugang zu Recyclingmaterialien in industriellen Maßstab sicherstellen soll. Sie erleichtert die Aggregation von Materialflüssen, automatisiert Prozesse für verbesserte Skalierbarkeit und Effizienz und bietet mit der Rückverfolgbarkeit der Recyclingmaterialien über die gesamte Lieferkette hinweg Transparenz.
Innovationen in der Erdbeobachtung: „Haystack: Asset Location trough holistic data approach“ (auf Deutsch)
Matthias Sammer, GeoVille, Innsbruck
Satellite-based geo-information solutions
Vortrainierte ML-Modelle für die Erdbeobachtung – Transfer Learning and Meta-Learning
Jan Macdonald, dida Datenschmiede, Berlin
Individuelle Machine-Learning-Software für die Prozessautomatisierung
Auf dem Weg zur Circular Economy nach der DKWS: Warum die 9-R Strategien nicht reichen
Anna Hoffmann, Anna Hoffmann Prozessberatung, Berlin & Hamburg
Partizipative Transformations- und Zukunftsstrategie
Fast Forward Future
Ergänzende Links, Videos und Blogbeiträge
Carl Friedrich von Weizsäcker-Kolloquium vom 11. Juli 2024: "Machine Learning meets Quantum Mechanics" mit Prof. Dr. Roberto Giuntini, University of Cagliari und Technical University of Munich
DLR Quanten Demonstrator: Am 30. Mai 2024 wurde der erste komplett in Deutschland entwickelte Demonstrator eines Ionenfallen-Quantencomputers in Hamburg in Anwesenheit von Bundeskanzler Olaf Scholz in Betrieb genommen. Ausschnitt aus dem NDR Fernsehen.
Als zentrales Ergebnis des Verbundforschungsprojekts »SEQUOIA« haben das Fraunhofer IAO und weitere Forschungspartner die Studie »Quantencomputing in der industriellen Applikation« veröffentlicht. Sie bietet einen weitreichenden Überblick und zeigt aktuelle Hard- und Softwarerealisierungen inklusive der gängigsten Algorithmen und industrieller Fallstudien (Februar 2023).
Paper "Towards-Requirements-Engineering-for-Quantum-Computing-Applications-in-Manufacturing" aus dem Projekt QUASIM (QC-Enhanced Service Ecosystem for Simulation in Manufacturing): "The major findings point to the need for QC knowledge and best practices for a successful requirements engineering process and elaborate on the main differences between QC application- and software application requirements."
Blogbeitrag "Leicht zugängliches und robustes Quantencomputing" von Dr. Jeanette Miriam Lorenz aus dem Projekt QuaST (Quantum-enabling Services und Tools für industrielle Anwendungen)
Paper "Quantum-Assisted Solution Paths for the Capacitated Vehicle Routing Problem" aus dem Projekt QuaST (Quantum-enabling Services und Tools für industrielle Anwendungen): "Our work outlines the obstacles to quantum-assisted solutions for real-world optimization problems and proposes perspectives on how to overcome them."
Blogbeitrag "Digitale Produktdaten und KI als Schlüsseltechnologie für die Kreislaufwirtschaft" von Dr. Johannes Buchner und Dr. Thorsten Kluß von der ZUG. Die ZUG (Zukunft, Umwelt, Gesellschaft) ist eine Bundesgesellschaft und spezialisierte Projektträgerin für alle Themen rund um den Schutz von Umwelt, Natur und Klima.
Blogbeitrag der Cradle2Cradle NGO Berlin: "RESSOURCE FÜR KREISLÄUFE STATT MÜLL FÜR DIE EWIGKEIT: KUNSTSTOFF NACH CRADLE TO CRADLE" zum C2C-Event am 24. Juni in Berlin
Magazinbeitrag des DIN-Instituts 1/2024: "Von Quantencomputern und Sensoren. Ein Quantensprung in die Zukunft: Forschungs- und Anwendungsbereiche"
Livevortrag von Prof. Thorsten Koch auf der KI-Konferenz "prompting culture" im Rahmen der re:publica 24
Prof. Dr. Thorsten Koch ist Professor für Software und Algorithmen der diskreten Optimierung an der TU-Berlin und Leiter der Abteilungen Angewandte Methoden der Algorithmischen Intelligenz und Digitale Daten und Informationen für Gesellschaft, Wissenschaft und Kultur am Zuse-Institut Berlin (ZIB). Er und sein Team erforschen Hochleistungsmethoden zur Lösung großer strukturierter Optimierungsprobleme und ihrer Anwendung in der Praxis. Hier spricht er im Schnelldurchgang über die Zukunft und die Hintergründe von Generativer KI.
Livevortrag von Prof. Klaus Mainzer "Zukunft durch nachhaltige Innovation – Im Wettkampf der Systeme"
Zirkuläres Wirtschaften im Einklang mit den planetaren Grenzen ermöglichen
„Durch zirkuläre Strategien sollen Stoffkreisläufe geschlossen und langfristig ein regeneratives System aufgebaut werden, in dem Wertschöpfung, Wohlstand und Versorgungssicherheit innerhalb der planetaren Grenzen ermöglicht werden“ [1].
„Die neun planetaren Grenzen sind: Klimawandel; Überladung mit neuartigen Substanzen; Abbau der Ozonschicht in der Stratosphäre; Aerosolbelastung der Atmosphäre; Versauerung der Ozeane; Störung der biogeochemischen Kreisläufe; Veränderung in Süßwassersystemen; Veränderung der Landnutzung und Veränderung in der Integrität der Biosphäre. […]
Sechs der neun Planetaren Grenzen sind derzeit überschritten“ [2].
[1] Deutsches Institut für Normung, https://www.din.de/resource/blob/954722/817ac05b868cad6959d3358b58127050/circular-thinking-in-standards-normen-zur-umsetzung-der-r-strategien-data.pdf, Stand: 04.07.2024
[2]
Bundesministerium für Umwelt, Naturschutz, nukleare Sicherheit und Verbraucherschutz https://www.bmuv.de/themen/nachhaltigkeit/integriertes-umweltprogramm-2030/planetare-belastbarkeitsgrenzen, Stand: 04.07.2024
Visualisierung der Planetaren Grenzen (Datenstand September 2023)
By Potsdam Institute for Climate Impact Research (PIK) - https://www.pik-potsdam.de/en/output/infodesk/planetary-boundaries/images, CC BY 4.0, https://commons.wikimedia.org/w/index.php?curid=145879239
Workshopreihe auf den Jahrestagungen der GI: Konzeptionelle Herausforderungen für die KI
Chairs: Prof. Reinhard Kahle und Prof. Klaus Mainzeraptischer
Souveränität
Die moderne statistikbasierte Künstliche Intelligenz hat in den letzten Jahren vor allem im Bereich der "generativen KI" aufsehenerregende Erfolge feiern können. Allerdings liegen diesen Anwendungen oft "foundational models" zu Grunde, die von amerikanischen Firmen oder dem chinesischen Staat kontrolliert werden.
In der Zwischenzeit ist zudem die Frage aufgetreten, ob diese Modelle unerlaubterweise urheberrechtlich geschützte Daten vom Internet abgegriffen haben. Für die digitale Souveränität Deutschlands erscheint es fundamental, eigene "foundationale models" zur Verfügung stehen zu haben. In Anbetracht der benötigten Ressourcen ist das aber ohne Zweifel nur als gesamteuropäisches (EU) Projekt realisierbar.
Gleichzeitig gilt es aber den besonderen europäischen Standards in Bezug auf Privatsphärenschutz, aber eben auch Urheberrecht, gerecht zu werden. Auf diesem Workshop sollen die konzeptionellen Fragen, die sich aus den Anforderungen an ein europäischen Wertvorstellungen gerecht werdenden "foundational models" ergeben, diskutiert werden. Das schließt auch die gesellschaftliche und politischen Herausforderungen mit ein.
Zukünfte
Der Künstlichen Intelligenz wird zuweilen eine tragende Rolle bei der Ausgestaltung der gesellschaftlichen Zukunft zugesprochen. Auf diesem Workshop diskutieren wir konzeptionellen Voraussetzungen unter denen der KI eine solche Rolle zukommen kann und die Herausforderungen, die sich dabei sowohl für die KI selbst als auch für die Gesellschaft ergeben. Das reicht von der Bewertung dystopischer Szenarien, bei dem den Menschen die Kontrolle über die Gestaltung der Welt zu entleiten droht, über die Frage nach der Verantwortlichkeit und Rechenschaftspflicht in ein von KI durchdrungenen Zukunft bis hin zur Rolle, die sich der Mensch bei Eingriffen in die Entscheidungsgewalt von KI vorbehalten muß.
Naturwissenschaften
Methodisch leiten wir in den Naturwissenschaften „induktiv“ aus Beobachtungsdaten kausale Zusammenhänge ab und formulieren diese in mathematischen Gesetzen. Damit werden „deduktiv“ Erklärungen und Prognosen abgeleitet. Die deduktive Methode war in der ersten KI-Phase die Grundlage des automatischen Beweisens und der Expertensysteme. Mit Hilfe der statistischen Lerntheorie wird die induktive Methode heute in der KI zur Entdeckung von Datenkorrelationen verwendet. Statistische Korrelationen ersetzen aber keine kausalen Beziehungen. Damit hängen praktische Sicherheits- und Verifikationsfragen von Computerprogrammen zusammen. Der Workshop wird an Beispielen der Physik, Chemie, Biologie u.a. der Frage nachgehen, wie Forschungsmethoden der Naturwissenschaften durch KI-Methoden gestützt und u.U. verändert werden. Dabei bleibt die Kausalitätsfrage erkenntnistheoretisch und technisch fundamental, wie das Beispiel der EPR-Korrelationen zeigt, die heute der Quantenkommunikation zugrunde liegen.
Nachhaltigkeit
Es ist eine charakteristische Eigenschaft der neuen, auf Statistik basierenden KI, daß sich die Entscheidungsabläufe nicht im einzelnen nachverfolgen lassen ("Black Box"-Verfahren). Damit läßt sich im allgemeinen im nachhinein nicht mehr genau feststellen, auf welcher Grundlage ein Ergebnis erzielt wurde, ebenso wie sich nur schwierig detaillierten Vorgaben machen lassen, was für Kriterien für eine Entscheidung herangezogen werden dürfen. Dieses Problem wird bereits im Hinblick auf Diskriminierungsverbote intensiv diskutiert. Breiter gefaßt stellt sich aber auch die Frage, ob und wie allgemeine Zielvorgaben wie "Nachhaltigkeit" z.B. durch regulative Vorgaben in der Künstlich Intelligenz zur Geltung gebracht werden können, um nicht einfach nur auf die Verantwortung des Anwenders abgeschoben zu werden.
Konzeptionelle Herausforderungen
Die neue, auf stastischer Analyse großer Datenmengen aufbauende KI hat eine ganze Reihe von zukunftsträchtigen Erfolgen vorzuwiesen (z.B. zu Bilderkennung; Medizin; selbstfahrende Autos; etc.). Allerdings ist die KI auch kein "Allheilmittel". Man wird von ihr nicht erwarten, z.B. das Haltproblem zu lösen, und wären effiziente Faktorisierungsalgorithmen in ihrer Reichweite, müßte wohl auch das Internetbanking gestoppt werden. In diesem Workshop sollen computationelle Fragestellungen diskutiert werden, für die durch die moderne KI (noch?) keine Lösungsmöglichkeiten zu sehen sind. Im besonderen soll dabei auch der Frage nachgegangen werden, wie u.U. formal gezeigt werden könnte, daß diese Fragestellungen mit KI-Methoden nicht lösbar sind.
Workshops auf Fachkonferenzen
Quantencomputing für die Circular Economy
Workshopbeitrag zur Jahrestagung der Gesellschaft für Informatik (GI) in Wiesbaden
am 24.9.2024, 14.00-18.00 Uhr
an der Hochschule RheinMain:
Informatik Festival 24
Circular Economy umfasst nach der EU-Definition alle Phasen der Wertschöpfung: Von der Produktgestaltung und Produktion bis hin zu Verbrauch, Reparatur, Abfallbewirtschaftung und sekundären Rohstoffen, die in die Wirtschaft zurückgeführt werden. Für die Umsetzung der zirkulären Strategien wird auf der Deep-Tech-Seite ein "Virtuelles Engineering" benötigt.
Für die Umsetzung der Circular Economy sind vielfältige Innovationen erforderlich, unter anderem durch neue Materialien und Produkte, veränderte Workflows, optimierte Datenmanagementprozesse sowie Veränderungen in der Logistik und dem Transport.
Welchen Beitrag kann das moderne Quantencomputing für das Virtuelle Engineering oder die Umsetzung der neun R-Strategien leisten?
1. Refuse:
Reduktion von Rohstoffen, Vermeidung von Abfall durch ressourcenschonende Produktionsprozesse
2. Rethink: Reversed Logistics und Materialinnovationen
3. Reduce: Erhöhung der Effizienz durch den geringeren Verbrauch von Ressourcen, Materialien und Energie
4. Reuse: Wiederverwendung von Produkten oder Produktteilen
5. Repair: Reparatur oder Wiederinstandsetzung
6. Refurbish: Rückgewinnung von Materialien
7. Remanufacture: Aufarbeitung eines Produkts mit Gebrauchtteilen und Neukomponenten
8. Repurpose: Entnahme von Produkten und Komponenten für neue Wertschöpfung und neue Funktionen
9. Recycle:
Rückgewinnung von Materialien
„Bring dich ein! Circular Economy starten für alle - Ein Strategieworkshop“
Workshop auf der re:publica 24 in Hamburg
Wir arbeiten mit den strategischen Spielkarten "Circular Economy starten", die vielfältige Inspirationen bieten, wie und wo Sie in Ihrem beruflichen Alltag wirkungsvoll mit der Transformation zur Circular Economy starten können.
Die strategischen Spielkarten "Circular Economy starten" bauen auf dem Entwurf der "Nationalen Kreislaufwirtschaftsstrategie" des Bundesministeriums für Umwelt, Naturschutz, nukleare Sicherheit und Verbraucherschutz vom Juni 2024 auf.
Teilnehmenden-Feedback:
„Das war ein inspirierender und sehr informativer Strategieworkshop zur Circular Economy.
Die Relevanz und der Umfang der Transformation zur Circular Economy war mir vorher so nicht klar. Der Workshop hat in kürzester Zeit einen Einblick und Überblick zur Circular Economy verschafft. Auf Basis des theoretischen Inputs und mit Hilfe der Impulskarten sowie kreativen Materialien (wie LEGO®), konnten wir unsere eigene Unternehmenswelt schnell und kreativ abbilden sowie uns Fragen zur Circular Economy bzw. Anforderungen und unternehmerischen Herausforderungen stellen.
Der moderierte Austausch in der Gruppe zu den sehr konkreten Ergebnissen jedes Einzelnen war sehr inspirierend und spannend. Es wurde möglich, in den Unternehmensalltag anderer Branchen hineinzublicken, Ideen zu sammeln und die jeweiligen Hemmnisse und Herausforderungen konkret zu besprechen.
Ich danke für die tolle Moderation und Durchführung und nehme viele neue Impulse mit. Es hat wirklich Spaß gemacht.“
Michael Voß, Geschäftsführung, Voß Transformation Hamburg
Workshop-Ausschnitt:
„AI for the planet instead of for cash“ Workshop auf der re:publica 23 in Berlin
Gemeinsam wurden KI-basierte Lösungen für die Kreislaufwirtschaft als Serious Game mit LEGO® gestalten, mit Fokus auf die Problematiken bei Electronic Equipment und E-Waste. Zur Inspiration gab es einen Impulsvortrag mit Best-Practices-Lösungen der Ellen-MacArthur Foundation.
"Ich fand den Workshop "AI for the planet instead of for cash" wirklich inspirierend. Die Impulspräsentation und die anschließende Gruppenarbeit mit neuen Leuten haben eine interessante Dynamik geschaffen und zu vielen Aha-Momenten geführt. Besonders das kreative Arbeiten mit Legobausteinen und die darauf folgende Gruppenvorstellung waren eine klasse Erfahrung. Solche Workshops machen wirklich Spaß und bleiben lange im Gedächtnis."
Andreas Kroh, Geschäftsführung, Flandi.ai
Workshopvideo: AI for the planet instead of for cash
Der Workshop beginnt mit Inputs aus den Best Practices der Ellen MacArthur Foundation, die zeigen, wie Machine Learning effektiv zu einer funktionierenden globalen Kreislaufwirtschaft beitragen kann. Wir fokussieren uns dabei auf real existierende Möglichkeiten in Form von Plattform-, Software- und Robotikanwendungen.
Dadurch inspiriert bauen wir mit LEGO unsere Lösungsideen für eine skalierte Kreislaufwirtschaft im Rapid-Prototypingverfahren.
Im dritten Teil werden wir dann die einzelnen Ideen zu einem „EEE & E-Waste“ Circular Economy-Ecosystem vernetzen und so ein LEGO-Modell einer grünen Zukunft entwerfen, das beispielhafte Lösungen für mögliche Kreislaufwirtschaftssysteme aufzeigen kann.
„Designing futures“
Jahrestagung der Gesellschaft für Informatik (GI) in Berlin 23
Workshop
Kreislaufwirtschaft und KI
Partizipativ KI-Ökosysteme für die Kreislaufwirtschaft entwerfen
"Kreislaufwirtschaft & KI"
Ein interdisziplinärer Co:Design Workshop mit haptischer Szenariomodellierung (LEGO® SERIOUS PLAY®) für neue,
KI-basierten Lösungen für die Kreislaufwirtschaft
Beitrag zur Jahrestagung der Gesellschaft für Informatik (GI) in Berlin am 28.9.2023 an der Hochschule für Wirtschaft und Technik zum Schwerpunkt "Designing Futures"
Aufbauend auf Inputs aus den Best Practices der Ellen MacArthur Foundation zu den Möglichkeiten von KI für die Kreislaufwirtschaft entwickeln die Teilnehmenden Lösungsideen im Rapid-Prototypingverfahren (unter Einsatz von LEGO® SERIOUS PLAY®), die nach und nach zu einem Business-Ökosystem vernetzt werden.
„Neue Werkzeuge wie künstliche Intelligenz können dafür sorgen, dass die einzigen Grenzen, die wir erfahren, die unserer Vorstellungskraft und der Endlichkeit der Ressourcen der Welt sind.“ Ellen McArthur Stiftung
Reinhard Kahle
Zukunft der KI: Verantwortung und Vertrauen
Klaus Mainzer
Zukunft durch hybride IT- und KI-Innovationen
Anna Hoffmann
Zukunftsstrategien partizipativ entwickeln
Workshop
Geodaten als open data für die Künstliche Intelligenz
auf der Jahrestagung der Gesellschaft für Informatik 2022 in Hamburg
Innovative Anwendungen für die Umweltforschung
Die moderne Künstliche Intelligenz lebt von Daten. Aufgrund europäischer Initiativen stehen inzwischen durch "Copernicus" und "Galileo" umfassende Geodaten als open data zur Verfügung. Wir betrachten neue und innovative Anwendungen, z.B. in der Umweltforschung, die der Gesellschaft zu gute kommen.
In fünf Praxisbeiträgen wird das Thema von verschiedenen Akteuren der Goedaten-KI aus unterschiedlichen Perspektiven beleuchtet. Daran schließt sich eine längere gemeinsame Austauschrunde aller Gäste an, die im Sinne des Dialogformats nach David Bohm geführt wird. Ziel des Dialogs ist es, gemeinsam Fragen und Handlungsansätze zu entwickeln, die das Thema skaliert weiterführen können.
Serious Gaming Vorteile nutzen:
AI Literacy mit Spaß und nachhaltigen Erkenntnissen
Partizipative Workshops für Gruppen auf Anfrage
Workshop:
Geschäftsmodelle für die Circular Economy entdecken
"Gelungene Veranstaltung, toller Workshop und Vortrag mit viel Input. Eine gute Möglichkeit für praktische Insights in die Circular Economy und das Machine Learning. Der Workshop hat durch das LEGO eine norme Bereicherung erfahren, die Einbindung in die partizipativen Aufgaben war sehr gut."
Sven Galander, Managing Director RainmakerSociety GmbH
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