Anlagenbau & Prozesstechnik

Managed Artificial Intelligence Services

Fünf Tipps, damit künstliche Intelligenz zuverlässig funktioniert

13.10.2021 - KI-basierte Applikationen können von repetitiven Aufgaben entlasten, Prozesse beschleunigen und deren Effizienz erhöhen.

Der konstruktive Einsatz von künstlicher Intelligenz ist grundsätzlich in vielen Bereichen möglich und kann auch in regulierten Industrien große Vorteile mit sich bringen. Es gilt jedoch stets, dass es immer auf den Einzelfall, also den jeweils konkreten Use Case, ankommt. Bevor KI zum Einsatz kommt, bedarf es gerade in sensiblen Bereichen immer einer Prüfung – nicht zuletzt im Hinblick auf ethische Kriterien. Auch Regulierungsbehörden wie die FDA beschäftigen sich daher intensiv mit KI und schlagen entsprechende regulatorische Rahmenwerke vor.

Was auf dem Weg zur und beim Umgang mit KI viele vergessen: KI-Projekte verlaufen phasenweise. Zunächst ist zu analysieren, ob sich vorhandene Daten, Systeme und Prozesse für die Umsetzung des favorisierten Use Case eignen. Dann gilt es, die Anforderungen an den Prototyp zu definieren, ein Konzept zu erstellen, den besten Lösungsansatz zu entwickeln und den Prototyp in ein Minimum Viable Product (MVP) zu überführen. Dank kontinuierlicher Funktions-, Last- und Integrationstests sind KI-Services in die Betriebs­umgebung stabil integrierbar, und der beliebig skalierbare KI-Service lässt sich in Applikationen, Prozesse und Systeme einbinden. In der letzten Phase, dem Produktivbetrieb, scheitern viele KI-Projekte. Darum sind KI-Lösungen über ihren kompletten Lebenszyklus hinweg zu überwachen und bedarfsgerecht anzupassen. Wie das mithilfe von Managed AI Services gelingt, erläutern die folgenden fünf Tipps.

„Damit der KI-Service in Echtzeit zuverlässig funktioniert, ist er fortlaufend zu betreuen und zu verbessern.“

Andree Kupka, Machine Learning Engineer, Arvato

 

  • Tipp 1: Professionelle Betreuung des KI-Services

Beantworten Sie zunächst eine grundlegende Frage: Wo wollen Sie den KI-Service betreiben? Im eigenen Rechenzentrum, On-Premises bei einem Dienstleister oder in der Cloud? Entscheidend ist, den KI-Service dabei kontinuierlich zu überwachen und das Modell im Live-Betrieb immer wieder anzupassen. Ein Beispiel: Ein Anlagenbauer nutzt eine KI-Applikation, die verschlissene Bauteile erkennt. Für einen funktionierenden KI-Service sind das Videomaterial der Anlagenüberwachung zu sichten, ein Modell zu erstellen und die KI mit realen Daten so zu trainieren, dass sie Verschleiß­erscheinungen und Leckagen identifiziert. Kommt eine neue Anlage hinzu, sind das Modell anzupassen und die KI von neuem zu trainieren. Hierzu braucht es großes Know-how und viele Ressourcen. Sofern das Unternehmen die Man­aged AI Services eines spezialisierten Dienstleisters in Anspruch nimmt, kann es sich auf sein Tagesgeschäft konzentrieren. Um Re-Training und Produktivstellung kümmern sich die externen Data- und KI-Experten.

  • Tipp 2: Interdisziplinäre Teams

Achten Sie darauf, dass der Dienstleister ein interdisziplinäres Team für Sie zusammenstellt, bestehend aus einem Data Scientist oder Machine Learning Engineer, Data Engineer oder Data Architect, Cloud Architect und DevOps Engineer. Der Data Scientist überführt die Aufgabenstellung in automatisierte Verfahren, der Data Engineer erfasst und konsolidiert die benötigten Daten, der Cloud Architect richtet eine sichere, hochverfügbare IT-Infrastruktur ein, und der DevOps Engineer, der zugleich Software Developer und System Engineer ist und die Bereiche Entwicklung und IT-Betrieb über den kompletten Produktlebenszyklus von Softwareprodukten vereint, vermittelt zwischen Entwicklung und Betrieb.

  • Tipp 3: Bedarfsgerechte Anpassung

Um einen KI-Service in den Produktivbetrieb zu überführen, muss das Team reibungslos zusammenarbeiten. Der Data Scientist experimentiert mit Testdaten und entwickelt ein KI-Modell. Der Data Engineer verbindet das trainierte KI-Modell mit realen Betriebsdaten, und der DevOps Engineer begleitet die Produktivstellung. Damit der KI-Service in Echtzeit zuverlässig funktioniert, ist er fortlaufend zu betreuen und zu verbessern. Im Produktivbetrieb erzeugt ein KI-Service eine Vielzahl an Daten. Darum ist zu prüfen, ob das Modell mit den generierten Daten weiterhin plausibel ist. Andernfalls ist es samt seiner Prozesse anzupassen. Hierfür muss der Data Scientist auf vorhandene Betriebsmodelle und -daten zugreifen. Um das angepasste Modell unter der Aufsicht des DevOps Engineers erneut in die Produktivumgebung einzubinden, ist die KI abermals zu trainieren und zu testen. Weil sich äußere Umstände und Anforderungen schlagartig ändern können, müssen Sie in der Lage sein, flexibel zu reagieren. Doch weil im Live-Betrieb Anpassungen im Trial-and-Error-Verfahren tabu sind, eignen sich dafür agile Methoden wie Continuous Integration, Continuous Delivery und Continuous Deployment.

  • Tipp 4: Monitoring

Um Anpassungsbedarf zu erkennen, ist der KI-Service End-to-End zu monitoren – bis hin zum 24/7-Monitor­ing. Wichtig ist, dass der Dienstleister individuelle Kennzahlen, Mess- und Schwellenwerte definiert und diese im Rahmen des IT-Servicemanagements in Standardprozesse gemäß ITIL (Information Technology Infrastructure Library) einbindet. Dabei stellt das Monitoring der In­frastruktur eine optimale Verfügbarkeit, Erreichbarkeit, Performance und Auslastung durch Event- und Incident-Management-Prozesse sicher. Das Monitoring der Applikationen erfolgt mittels Überwachung der Schnittstellen und regelmäßiger Abfragen. Monitoring ist sehr wichtig, um Anpassungen im Zweifel wieder zurücksetzen zu können. Trotz Vor­analysen kann es passieren, dass sich ein KI-Service in Ihrer realen Betriebsumgebung anders verhält als angenommen. Dann ist es entscheidend, schnell wieder auf die Vorgänger-Version umzustellen.

  • Tipp 5: Flexibilität

Zudem ist es wichtig, einen Vendor Lock zu vermeiden. Darum sollte der Dienstleister das Modell so anlegen, dass sich ein KI-Service auf eine andere Infrastruktur übertragen lässt: eine andere Cloud, eine On-Premises-Lösung in einem Rechenzentrum oder den Betrieb auf eigenen Servern. Idealerweise stellt der Dienstleister das fertige Modell über eine API bereit, betreibt und überwacht den KI-Service und bietet begleitenden Support.

 

 „Der konstruktive Einsatz von künstlicher Intelligenz kann auch in regulierten Industrien große Vorteile mit sich bringen.”

Niels Pothmann, Head of AI, Arvato Systems

 

Fazit

Die Herausforderung, KI-Services zu entwickeln, zu betreiben und zu aktualisieren, können viele Unternehmen nicht allein bewältigen. Wer mit einem professionellen Dienstleister zusammenarbeitet, sollte darauf achten, dass er Managed AI Services aus einer Hand bietet, großes Fachwissen hat und den Übergang von der Entwicklung in den Betrieb nahtlos gestaltet. So können Sie sich auf den jeweiligen Use Case konzentrieren, relevante Prozesse spürbar beschleunigen und Ihr Business wirkungsvoll vorantreiben.

 

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