Chancen und Risiken KI PDF

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Hausarbeit Chancen und Risiken KI...

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FOM Hochschule für Oekonomie & Management Studienzentrum Düsseldorf

Dualer Studiengang zum B.A. in Business Administration

Seminararbeit In dem Modul Wissenschaftliches Arbeiten

über das Thema

Chancen und Risiken von KI für Unternehmen von Name, Matrikel-Nr.

Mitgewirkte Kapitel

Anzahl Wörter

David Macherski

1,2 und 6

4.244 Wörter

Tobias Marsch

1,3 und 6

4.040 Wörter

Lena Firiss

1,4 und 6

4.590 Wörter

Lena Goßmann

1,5 und 6

4.229 Wörter

Dozent: Christoph Busch, MBA Abgabedatum: 31.01.2019

II

Inhaltsverzeichnis Abbildungsverzeichnis .................................................................................................... IV Abkürzungsverzeichnis .................................................................................................... V 1

2

Einleitung ............................................................................................................... 1 1.1

Problemstellung ............................................................................................ 1

1.2

Zielsetzung und Gang der Arbeit .................................................................. 2

Gegenüberstellung von Intelligenz, KI und mögliche Interdependenzen .............. 3 2.1

Bestimmung des Begriffs Intelligenz ............................................................ 4

2.2

Begriffserläuterung und Etymologie von KI................................................. 7

2.2.1 Neurobiologische und neurophysiologische Grundlagen ............................ 8 2.2.2 KI und ihre Säulen - Eine Thematik rund um Digitalisierung ................... 10 2.3 3

4

5

6

Abgrenzung von Intelligenz zu KI .............................................................. 13

Verwendung von künstlicher Intelligenz in Unternehmen .................................. 15 3.1

Hauptgründe für den Einsatz von KI in Unternehmen................................ 15

3.2

Eingesetzte Technologien und zukünftige Entwicklungen ......................... 18

3.3

Praxisbeispiele von Drohnen in der Logistik .............................................. 21

Stärken und Chancen von Drohnen im Versandhandel ....................................... 26 4.1

Stärken und Chancen für die Gesellschaft .................................................. 28

4.2

Stärken und Chancen für Unternehmen ...................................................... 32

Schwächen und Risiken von Drohnen im Versandhandel ................................... 40 5.1

Schwächen und Risiken für die Gesellschaft .............................................. 42

5.2

Schwächen und Risiken für Unternehmen .................................................. 47

Fazit...................................................................................................................... 53 6.1

Zielerreichung ............................................................................................. 55

6.2

Perspektiven ................................................................................................ 55

Anhang ............................................................................................................................ 57

III

Literaturverzeichnis......................................................................................................... 58 Internetquellenverzeichnis .............................................................................................. 62

IV

Abbildungsverzeichnis Abbildung 1: Künstliche Intelligenz wird überwiegend als Chance gesehen ................. 28 Abbildung 2: Vorteile der künstlichen Intelligenz .......................................................... 31 Abbildung 3: Mögliche Probleme bei der Nutzung einer hohen Anzahl an Drohnen .... 41 Abbildung 5: Mittelfristige Auswirkungen neuer Technologien auf den Arbeits-markt in der Schweiz ............................................................................................. 45 Abbildung 4: Welche Gebiete vom Einsatz von Drohnen werden befürwortet? ............ 52

V

Abkürzungsverzeichnis AI

Artifical Intelligence

CPS

Cyberphysische Systeme/ Cyber Physical Systems

eVOL

electric vertical take-off and landing

GPS

Global Positioning System

IoT

Internet of Things

KI

Künstliche Intelligenz

KNN

Künstliche neuronale Netze

M2M

Maschine zu Maschine Kommunikation

MMI

Mensch zu Maschine Kommunikation

NNN

Natürliche neuronale Netze

RFID

Radio-frequency identification

UTM

Unmanned Traffic Management

1

1

Einleitung

Als „Megatrend der zukünftigen gesellschaftlichen Entwicklung“1 wird derzeit der Prozess der Digitalisierung betitelt. Verbunden hiermit sind Entwicklungen im Bereich der Ökonomie sowie im Bereich des Sozialen. Intelligente, miteinander in Echtzeit kommunizierende Maschinen, bringen der Menschheit vermehrt Chancen, stellen diese jedoch genauso vor Herausforderungen. Die Ära der Digitalisierung bringt disruptive Entwicklungen mit sich, die einen Meilenstein sowohl in der Industrie als auch im Handel der heutigen Zeit legen. Der Entwicklungsstand ist geprägt durch die Einsatzmöglichkeiten von autonomen Systemen. Diese selbstlernenden Maschinen können eine Bereicherung für das Wirtschaftsleben darstellen. Durch diese innovativen Systeme ergibt sich eine Vielfalt an Einsatzmöglichkeiten. Die zugrunde liegende Arbeit bietet einen Überblick über fundamentale Technologien, Konzepte und Auswirkungen rund um Künstliche Intelligenz.2 1.1

Problemstellung

Der derzeitige Forschungsschwerpunkt im Rahmen von KI liegt in der Analyse der Auswirkungen auf die Arbeitswelt und die nationale und internationale Wirtschaft. Hieraus ergeben sich Veränderungen im Bereich der Berufsfelder sowie neue Anforderungen an Qualifikation und Wissen.3 Mit dem Verständnis von KI als einen Prozess, welcher mit stetigen Entwicklungen im Bereich der Kommunikationstechnologie einhergeht, ergeben sich lediglich Prognosen.4 Über die Analyse von Szenarien sollen mögliche Entwicklungen abgebildet werden. Im analytischen Schwerpunkt dieser Arbeit liegt der mögliche Einsatz von künstlicher Intelligenz im Bereich des Handels. Um auf dem Markt wettbewerbsfähig zu bleiben, stehen Unternehmen vor stets wachsenden Herausforderungen. Insbesondere nimmt die individuelle Bedürfnisbefriedigung und demnach die Ansprüche der Kunden, wie z.B. 24 Stunden Services, zu. Ebenso werden Prozesse in der Abwicklung von Bestellvorgängen zunehmend komplexer und Unternehmen sind dazu angehalten ihre Abläufe zu 1

Hirsch-Kreinsen, H., Technologieschub, 2015, S. 9. Vgl. https://www.bmwi.de/Redaktion/DE/Dossier/digitalisierung.html, Zugriff am 02.01.2019. 3 Vgl. Weber, E., Politische Herausforderungen, 2016, S. 66+67. 4 Vgl. Ganschar, O. et al., Produktion, 2013, S. 4; vgl. https://keydifferences.com/difference-betweenmanufacturing-and-production.html, Zugriff am 02.01.2019. 2

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optimieren, um eine stetig verbesserte Wertschöpfung generieren zu können. Durch ausschließlich menschliche Arbeitstätigkeit ist dies in vielen Branchen nicht mehr zu erreichen.5 Auf der einen Seite wird durch einen Nachfrageüberhang im Bereich des Onlineshoppings die Logistikbranche vor neue Hürden gestellt. Neben einem überproportional steigenden Volumen an Paketen, fehlt es den Paketdiensten an Arbeitskräften. Die daraus resultierenden Konsequenzen zeigen sich bei der Zustellung von Paketen und den schließlich unbefriedigten Kundenbedürfnissen. Auf der anderen Seite existiert eine andauernd steigende Auslastung deutscher Autobahnen. Innerhalb eines Betrachtungszeitraumes von 2002 bis 2017 verzeichnen sich nahezu verfünffachte Staulängen. Hierdurch entsteht ein erhöhter Aufwand besonders in Bereichen von Service- und anderen Dienstleistungen, wie zum Beispiel eine Anlieferung am selben Tag der Bestellung. Lediglich eine Optimierung der Routenplanung scheint hier als nicht mehr ausreichend.6 Zur Bewältigung dieser Problemstellungen greifen Unternehmen vermehrt auf den Einsatz von künstlicher Intelligenz zurück. Zwar gibt es bereits Ansätze, die auf Drohnen im Paketdienst abzielen, jedoch sind diese bisher umstritten. Daher geht in dieser Arbeit die Fragestellung einher, ob Drohnen zur Versendung von Waren in der Zukunft eine realistische Lösung für den Versandhandel darstellen.7 Eine weitere Problematik liegt in der Differenzierbarkeit und Einheitlichkeit verwendeter Fachtermini. So sind eine trennscharfe Abgrenzung sowie bestehende Korrelationen und Hierarchien nicht eindeutig definiert.8 1.2

Zielsetzung und Gang der Arbeit

Ziel dieser Arbeit ist es, das Konzept Künstlicher Intelligenz und den damit verbundenen Prozess darzustellen. Der Schwerpunkt liegt in der Untersuchung der Komplementarität und vorhandener Interdependenzen in der Interaktion von Menschen, Technik und Organisation. Hierfür wird der technologische Fokus durch eine arbeitswissen5

Vgl. Scholz, J., Einsatz künstlicher Intelligenz im Handel, 2018, S. 58. Vgl. https://de.statista.com/statistik/daten/studie/200201/umfrage/gesamte-staulaenge-auf-autobahnenin-deutschland/ Zugriff am 02.12.2018 7 Vgl. https://www.postbranche.de/2017/12/13/plaedoyer-fuer-realistische-loesungsansaetze-derpaketproblematik-ein-kommentar-zur-aktuellen-diskussion/, Zugriff am 28.11.2018. 8 Vgl. https://keydifferences.com/difference-between-manufacturing-and-production.html, Zugriff am 02.01.2019.

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schaftliche und unternehmerische Perspektive ergänzt. Für ein Grundverständnis des Begriffs KI erfolgt zunächst eine Abgrenzung von Intelligenz und künstlicher Intelligenz. Im Rahmen der Integrationsphysiologie werden hierbei exemplarisch Internet of Things, Big Data sowie Cyper Physical Production Systems definiert und erläutert. Mit dem Fokus auf Veränderungen im Bereich des Handels werden in Kapitel drei bereits bestehende Anwendungsbereiche vorgestellt und mögliche Potentiale aufgezeigt, die durch, die gesamte Wertschöpfungskette betreffende, Konzepte zu charakterisieren sind. Der analytische Schwerpunkt liegt in der Betrachtung von Veränderungen in Technologie und Prozessgestaltung der Unternehmung, sowie die Frage nach der Rolle des Menschen. Damit verbunden sind sich verändernde Qualifikationsanforderungen und ein weiterführendes Verständnis von Entwicklung und Lernen. Hierzu werden bereits bestehende Anwendungsbereiche vorgestellt und mögliche Potentiale aufgezeigt. Ein praxisorientiertes Implementierungsbeispiel stellt der Einsatz von Drohnen zur Auslieferung von Paketen dar. Im Rahmen dessen sollen sowohl Stärken und Chancen als auch Schwächen und Risiken näher betrachtet werden. Die Arbeit schließt mit einer kritischen Gegenüberstellung der Chancen und Risiken für die Umsetzung von künstlicher Intelligenz in der Unternehmung. Über die Darstellung und Analyse aktueller Entwicklungen im Bereich der Beschäftigung und der Wirtschaftlichkeit von Unternehmen soll schlussfolgernd eine Prognose bezüglich der Bedeutung von Drohnen als Paketservice der Zukunft aufgestellt werden. 2

Gegenüberstellung von Intelligenz, KI und mögliche Interdependenzen

Über die Ungewissheit, ob es tatsächlich so etwas wie intelligente Maschinen gibt und ab wann ein Objekt als intelligent bezeichnet wird bzw. inwiefern sich gekünstelte Intelligenz von natürlicher unterscheidet, soll das fortlaufende Kapitel Klarheit verschaffen.9 Um mögliche Unterschiede oder gar Abhängigkeiten dieser Begrifflichkeiten erkennen zu können, ist es zunächst notwendig zu verstehen, welche Gemeinsamkeiten existieren. Als Ausgangsposition besteht meist eine Problemstellung mit dem Bestreben eine Lösung zu generieren. Jedoch gibt es zumeist viele, individuelle Wege, die zu einer Zielerreichung führen. Eine Problemstellung gliedert sich in zwei essenzielle Hauptaspekte: 9

Vgl. Lenzen, M., Zauberwort, 2018, S. 10,11.

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Dem Repräsentationsproblem und der Lösungsstrategie. Ersteres setzt voraus, dass die Situation, in welcher sich das Problem befindet, hinreichend beschrieben und dargestellt wird. Auch implizierte Akteure dieser Situation müssen auf ihre Beziehung untereinander und auf einzelne Aktionen hin, die die Problemsituation beeinflussen könnten, analysiert werden. Erst mit dieser Erkenntnis, also einer nahezu vollständigen Repräsentation des Problems, kann dieser Bereich des erreichten Wissens als intelligentes System bezeichnet werden. Intelligente Systeme besitzen die Fähigkeit im Rahmen eines Problemlösungsmodells Pläne zu entwickeln. Genau hierauf zielt der zweite Schritt, die Lösungsstrategie ab. Eine häufig verwendete Strategie stellt der Lösungsbaum dar. Ergänzt durch Heuristiken mit Situationsbeschreibungen und Aktionsnamen werden mögliche Lösungswege anhand einer Baumwurzel aufgezeigt. Hierbei stellt die Problemstellung die Wurzel des Baumes dar. Darauf aufbauend impliziert jede weitere Problematik nach einem Aktionsschritt ein Knoten. Der Lösungsweg mit den wenigsten Knoten, scheint der bestmögliche. Nachdem nun die Gemeinsamkeit der Problemstellung herausgearbeitet wurde, soll im folgenden Verlauf die Begrifflichkeit der Intelligenz, ebenso wie die der künstlichen Intelligenz, näher erläutert werden, um im Anschluss daran mögliche Unterschiede oder Interdependenzen erkennen zu können.10 2.1

Bestimmung des Begriffs Intelligenz

Die Ressource des Wissens wird heutzutage als kritischer Erfolgsfaktor betrachtet. Demnach wird Aufgabenbereichen, wie dem Wissensmanagement und der Informationsverarbeitung eine immer größere Rolle zuteil. Es ist unumstritten, dass Wissen auf eine jegliche Art und Weise im Kontext mit Intelligenz steht. Jedoch stellt sich die Frage, was unter Intelligenz zu verstehen ist oder wonach diese tatsächlich gemessen werden kann.11 Eine ganzheitliche Bestimmung des Begriffes Intelligenz ist im Rahmen dieser Arbeit nicht möglich. Auch im Allgemeinen gibt es keine eindeutige Definition des Begriffs. Eine Schwierigkeit besteht hierbei in der Subjektivität und der Messungsgrundlage hin zu einer objektiven Erschließung des Terminus. Durchaus gibt es jedoch einige Aspekte, die in Bezug auf Intelligenz stets in Betracht gezogen werden. Beispielsweise ob Intelligenz vererbbar ist, wie die Entwicklung im Laufe des Lebens aussieht und ob Intelligenz mit aktivem Lernen gesteigert werden kann. Ebenso ist der 10 11

Vgl. Kolvenbach, M., Lötscher, A., Lutz, H., D., Problemstellung, 1979, S. 20-24. Vgl. Jarosch, H., Wissensmanagement, 2007, S.1.

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Blick auf andere Faktoren, die mit Intelligenz einhergehen, interessant. So auch differenzierte Ansätze zur Messung von Intelligenz. Oftmals werden zur Beurteilung oder Einschätzung von Intelligenz Normen und Werte einer Gesellschaft als Maßstab genommen und anschließend persönliche Eigenschaften hinzugezogen. Hierbei wird sich auf Merkmale bezogen, da diese jeder Mensch besitzt und Persönlichkeiten voneinander unterscheidbar macht. In Bezug auf die Gesellschaft genießen häufig als intelligent bezeichnete Menschen ein höheres Ansehen und gelten als erfolgreich.12 Auch Roth Oswald’s Abschrift nimmt Bezug auf diesen Aspekt: „Was Intelligenz auch sein mag, immer trägt deren Ausmaß, das einem Individuum zugeschrieben wird, mit dazu bei, dessen Platz in der hierarchischen Struktur seiner Gruppe zu bedingen“.13 In theoretischen Erläuterungen existieren zwei Säulen, auf denen Intelligenz beruht. Zum einen die produktbezogene Intelligenz, welche sich auf intelligente Handlungen bezieht, wie z.B. Errungenschaften in Forschungen und Entwicklungen. Zum anderen werden die geistigen Fähigkeiten als prozessbezogene Intelligenz definiert. Eine pessimistische Sichtweise der Begrifflichkeit stellt das simple Testen dar. Demzufolge sei Intelligenz lediglich das, was bei den Tests gemessen wird. Da jedoch jeder Autor bei einer Messung eine subjektiv individuelle Auffassung des Terminus hat, lässt sich ein Testergebnis erst nach einer Analyse der Ausgangsposition interpretieren. Ebenso haben viele, heute bekannte, Lehrsprüche ihren Ursprung in Definitionsversuchen von Intelligenz. Im Folgenden wird hierauf spezifischer eingegangen. Grundsätzlich lassen sich drei differenzierte Blickwinkel unterscheiden. Den Blickwinkel der Informationsverarbeitung, der psychometrische und der entwicklungspsychologische Ansatz. Die Informationsverarbeitung bezieht sich hierbei auf die geistigen Fähigkeiten, die prozessorientierte Gedächtnisleistung, wie auch die Verarbeitung und Nutzung von gelerntem Wissen. Dieser Ansatz findet seinen Ursprung in der experimentellen Psychologie und lässt Parallelen zu der, bereits erläuterten, prozessbezogenen Intelligenz zu. Der psychometrische Blickwinkel beinhaltet weit verbreitete Sprichwörter. Aufbauend auf der Physiognomie, der Lehre von der Deutung der Wesensart aus der Menschengestalt, werden hierbei psychische Merkmale in Vergleich mit der Tierphysiognomie in Betracht gezogen. Ähnlichkeiten mit einem Esel bestehen demnach mit minderintelligenten Men12

Vgl. https://www.praxis-foerderdiagnostik.de/inklusion-immer-montags-6-stunde/, Zugriff am 18.11.2018. 13 Roth, E., Oswald, W., D., Daumenlang, K., Intelligenz, 1980, S.12.

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schen. Geistesreiche Menschen werden mit Charakteristika wie einem mageren Hals, einem schmalen, fleckenlosen Gesicht und strahlenden Augen beschrieben. Diese Definitionsansätze wurden im Laufe des 17. Jahrhunderts mit der Analyse des Gewichtes eines Gehirns weitergehend erforscht. Im letzten Ansatz, dem entwicklungsphysiologischem, findet die individuelle Leistungsfähigkeit ihren Ursprung. Hierbei wird auf die Lernfähigkeit, die Auffassungsgabe und Anwendung bereits gelernten Wissens Bezug genommen.14 Viele dieser Ansätze lassen Rückschlüsse auf die Verhaltensweise eines Menschen zu, wonach dieser als überdurchschnittlich oder minder intellektuell eingeschätzt wird. Die Ausganslage bei der Messung besteht in subjektiven Handlungsfeldern. Dennoch bestehen Ansätze, die eine objektive Einschätzung zu ermöglichen versuchen. Zum einen existieren rein kognitiv basierte Tests, wie reine oder wilde Intelligenztest. Hiermit sollen Leistungsfähigkeit, Wissen und logisches Denken analysiert werden. Dazu dienen vor allem Aufgaben im Bereich der Zahlenreihen, Wortanalogien und des räumlichen Denkens. Diese Instrumente werden oftmals auch wilde IQ-Tests genannt. Zum anderen bestehen auch Tests, die vielmehr auf persönliche Eigenschaften und Charakteristika eingehen. Diese psychometrischen Verfahren basieren auf diagnostischen Verfahren, die persönliche Eigenschaften bewerten und auswerten. Besonders findet diese Methode im Personalauswahlbereich ihren Gebrauch. Als beispielhafter Ansatz soll der trimodale Ansatz von Schuler dienen. Hierbei bestehen drei Säulen: die eigenschaftsorientierte Zielsetzung, die biografieorientierten Verfahren und schließlich die simulationsorientierten Ansätze. Innerhalb dieses multimodalen Ansatzes soll die Persönlichkeit allumfassend mit Hilfe von multimodalen Interviewstrategien, Rollenspielen und Motivationsaufgaben, erfasst werden.15 Zwar gilt nach vieler Meinungen zur Messung von Intellektualität schlichtweg die kognitiven Fähigkeiten, doch wie bereits beschrieben, ist Verhalten vielfach ein gleichwertiges Schlüsselkriterium. H...