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14.11.1986

Mit Expertensystemen den Computer menschlicher machen

Mit realistischen Vorstellungen weisen die Anwender der Kl-Euphorie der DV-Hersteller in die Schranken. Demzufolge gehören Expertensysteme, die größere Teile der menschlichen intellektuellen Leistung übernehmen für Rolf Franken derzeit noch in den Bereich der Sciencefiction. Die wesentliche Leistung der neuen Kl-Techniken werde darin bestehen, den Computer zu einem menschengerechten Hilfsmittel zu machen. Bei Expertensystemen möchte Hendrik Neubauer deshalb auch dieselbe Benutzerschnittstelle in der gewohnten Umgangssprache vorfinden wie im Gespräch mit einem Experten. Bis derartige Systeme für ein komplexes Aufgabengebiet ausgereift sind und "von der Stange" gekauft werden können, sieht VW-Bereichsleiter Burkhard Welkener allerdings noch Jahre vergehen. Dennoch ist es für Georges Kohler von der Bank Vontobel in Zürich wichtig, die Entwicklung zu verfolgen, um später effizient einsteigen zu können.

Burkhard Welkener

Volkswagen AG, Wolfsburg

Expertensysteme ermöglichen es, Wissen über bestimmte Sachgebiete abzuspeichern und so miteinander zu verknüpfen, daß neue Lösungen für komplexe Aufgaben gefunden werden.

Vieles spricht heute dafür, daß wissensverarbeitende Systeme zu einem wesentlichen Rationalisierungs- und damit Wettbewerbsfaktor werden, weil sie schneller zu neuen Produkten, Verfahren und Dienstleistungen führen. Allerdings kann man Expertensysteme selten "von der Stange" kaufen und sofort produktiv einsetzen.

Zwar lassen sich Prototypen mit Hilfe geeigneter Entwicklungswerkzeuge von entsprechend qualifizierten Mitarbeitern schnell erstellen, doch bis ein Expertensystem für ein komplexes Aufgabengebiet "ausgereift" ist, dürften Jahre vergehen. Man muß sich also bereits heute mit dieser neuen Form der Informationsverarbeitung beschäftigen und entsprechendes Know-how aufbauen, um mittelfristig wettbewerbsfähig zu bleiben.

In der Volkswagen AG werden wir diesen Weg beschreiten. Wir sind zur Zeit dabei, entsprechende personelle Kapazitäten und geeignete Entwicklungswerkzeuge bereitzustellen. Einsatzmöglichkeiten für Expertensysteme gibt es in unserem Hause für die unterschiedlichsten Aufgabengebiete und in nahezu allen Bereichen, zum Beispiel in der Forschung (Auswertung von Meßdaten), im produktionstechnischen Bereich (Diagnosesysteme für Fertigungsmaschinen und für Produkte wie etwa Motoren), in der Qualitätssicherung (Erstellung von Prüfplänen, Bewertung von Meßdaten), im Kundendienstbereich (Fehlerdiagnosesysteme für Werkstätten), aber auch im Gesundheitswesen (Auswertung von EKGs), in der Organisation (Büroraumplanung und -disposition) und im Finanz- und Rechtswesen.

Selbstverständlich wird auch daran gedacht, das Auto selbst mit intelligenten Systemen so auszustatten, daß der Fahrer bei Ausnahmesituationen unterstützt wird (beispielsweise Verhindern von Auffahrunfällen im Nebel). Ob hierfür allerdings Expertensysteme in der uns heute bekannten Form zum Einsatz kommen, ist völlig offen, da die entsprechenden Forschungs- und Entwicklungsvorhaben gerade erst im Rahmen des Eureka-Projektes "Prometheus"- begonnen wurden.

Rolf Franken

Deutsche Lufthansa AG, Köln

Die großen Vorbilder - Mycin, Prospector oder auch DEX.C3 - sind alle darauf ausgelegt, ein spezielles, in Regeln formulierbares Wissen einem breiten Anwenderkreis zur Verfügung zu stellen. Sie wollen den menschlichen Experten dort ersetzen, wo er Mangelware ist, sein Wissen aber dingend benötigt wird.

Derartige Anwendungsbereiche sind selten und die Bedingungen für einen effizienten Einsatz von Expertensystemen (Akzeptanz, Pflege des Systems) problematisch. Normale betriebliche Anwendungen sind weniger spektakulär.

Die Revolution wird sich im Kleinen vollziehen. Expertensysteme werden keine Experten ersetzen, sie aber intelligent unterstützen. Die heute verfügbare Kl-Hard- und Software bietet eine Fülle von Hilfsmitteln, die in ihrer Gesamtheit eine neue Qualität von Anwendersoftware ermöglichen.

Die Aufgaben dieser Experten sind nicht automatisierbar, weil sie zuviel nicht objektivierbares, situationsabhängiges Expertenwissen und menschliche Entscheidungen erfordern. Sie sind jedoch über das bisherige Maß der reinen Informationsbereitstellung hinaus unterstützbar. Dies gilt ganz besonders für den betriebswirtschaftlichen Bereich der Planung, wo es keine verläßlichen "Naturgesetze" im Hintergrund gibt. Der Computer wird den Experten ermöglichen, mehr Alternativen zu betrachten, leichter Szenarien unter verschiedenen Bedingungen durchzuspielen, die Einhaltung aller notwendigen Bedingungen zu überprüfen und durch seine Verarbeitungsgeschwindigkeit zu größerer Flexibilität beizutragen. Damit werden Expertensysteme die Leistungsfähigkeit der Unternehmensplanung entscheidend erhöhen. Typische Anwendungsbereiche dafür sind die Produktentwicklung und die Produktionsplanung.

Ein großes Einsatzgebiet dieser neuen Techniken wird im Bereich intelligenter und menschengerechter Benutzeroberflächen liegen, von Management-lnformationssystemen (Datenbankabfragesprachen, Präsentationsformen) bis hin zu Auskunftssystemen für Jedermann (zum Beispiel Flugplan- beziehungsweise Fahrplanauskünfte). Der Computer wird menschlicher in seinen Kommunikationsformen.

Expertensysteme, die größere Teile der menschlichen intellektuellen Leistung übernehmen, sind zwar theoretisch denkbar, derzeit aber praktisch noch im Bereich der Science-fiction anzusiedeln Die wesentliche. Die wesentliche Leistung der neuen Kl-Techniken wird darin bestehen, den Computer zu einem menschengerechten Hilfsmittel zu machen. Der Computer wird an den Menschen und nicht der Mensch an den Computer angepaßt.

Dieter Wenger

Reinach, Schweiz

Wir verstehen unter Expertensystemen Applikationen eines für DV-Anwendungen neuen Einsatzgebietes. Applikationen, mit denen gewisses Expertenwissen verallgemeinert und auch Nichtexperten zur Verfügung gestellt werden kann, damit dieses Expertenwissen weiterlebt und weiter verbessert werden kann. Es dient vor allem dazu, den Experten in seiner Arbeit zu unterstützen.

Da Expertenwissen aber nicht nur aus Daten besteht die verarbeitet werden, sondern vor allem aus Wissen, wie mit Daten umgegangen wird wie neues Wissen abgeleitet wird und wie Aufgaben zu lösen sind, werden an die DV zum Teil ganz neue Anforderungen gestellt.

Wie steht es mit den Methoden und Werkzeugen, um solche Systeme zu erstellen? Die Werkzeuge sind speziell auf gewisse Typen von Applikationen bezogen, die Methoden noch wenig erprobt. Aus diesen Gründen erachten wir es für außerordentlich geeignete und nicht zu ehrgeizige Applikationen. Darüber hinaus müssen diese Applikationen methodisch und konzeptionell angegangen werden. So wollen wir uns nicht von den ausgeklügelten, mit vielen Show-Effekten versehenen Expertensystem-Shells blenden lassen.

Erwartungen, wie das Gleichsetzen von Expertensystemen mit Experten, haben wir nicht, obwohl dies oft suggeriert wird. Ein Experte kann neues Expertenwissen erarbeiten. Er kann Know-how auf neuen Gebieten aufbauen. Davon sind wir mit Expertensystemen noch weit entfernt. Aber wir erwarten, daß Expertensysteme unsere heutigen Informationssysteme erweitern und unterstützen, damit die Anforderung nach besserem Informations-Retrieval erfüllt werden kann. Dem Anwender sollen Informationen aus Informationssystemen mit Hilfe von Expertensystemen schneller, besser und mit Erklärungen zur Verfügung gestellt werden. Dazu benötigen wir aber Methoden und Werkzeuge, die uns erlauben, Informationssysteme zu erstellen und in einem integren Zustand zu halten, die nicht nur einen Informationslevel von möglichst redundanzfreien Grundinformationen, sondern die viele Informationslevels mit abgeleiteten, verdichteten Informationen besitzen. Solche Systeme beinhalten eine ungeheure Redundanz.

Wir sehen somit in den Expertensystemen ein neues Applikationsgebiet und in den dazugehörigen Methoden und Werkzeugen Hilfsmittel, die wegweisend für die allgemeine weitere Entwicklung in der DV sind.

Georges Kohler

Bank J. Vontobel & Co. AG, Zürich

Um minimale Kursunterschiede gewinnbringend zu nutzen, müssen Händler und Anlageberater in kürzester Zeit eine Vielzahl heterogener Informationen, die über ganz unterschiedliche Kanäle hereinkommen, blitzschnell verarbeiten. Gleichzeitig darf er makroökonomische Rahmenparameter nicht aus den Augen verlieren und sollte zudem in der Lage sein, die Konsequenzen aus sich verschiebenden Relationen richtig zu interpretieren.

Ich erwarte von einem KI-System, daß es unsere Händler an der Front beim Fällen ihrer Entscheidungen rasch und kompetent unterstützt und ihnen insbesondere auch hilft, die Konsequenzen ihrer Entscheidungen auf der mittleren bis längerfristigen Ebene sichtbar zu machen. Dies ist jedoch nur möglich, wenn das KI-System nicht nur über eine ausgedehnte Wissenbasis verfügt, sondern auch realtimemäßig mit den neuesten Währungs- und Titelkursen ausgestattet wird. Von einem KI-System fordere ich unter anderem auch, daß es beim Dialog vom Anwender situations- und kontextgerecht reagiert, wobei die Antwortzeiten im Bereich von drei bis vier Sekunden liegen sollten.

Das größte Problem sehe ich darin, eine praxisrelevante Verknüpfung zu den operationellen Systemen herzustellen. Ich bin überzeugt, daß ein Expertensystem vor allem dann langfristig von Erfolg gekrönt sein wird, wenn es gelingt, es als eine Art intelligentes Subsystem in eine Gesamtlösung harmonisch zu integrieren.

Meines Erachtens ist es zum jetzigen Zeitpunkt für uns noch zu früh, um hier einzusteigen, da einerseits die Kosten/Nutzen-Frage noch nicht klar beantwortet werden kann und andererseits die zur Verfügung stehenden Hilfsmittel laufend massiv verbessert werden. Für mich ist es wichtig, die Entwicklung in diesem Bereich kontinuierlich zu verfolgen und Kontakte anzuknüpfen, um zu einem späteren Zeitpunkt effizient und zielstrebig einsteigen zu können.

Hendrik Neubauer

Degussa AG, Frankfurt

Ein Experte ist - nach landläufigem Verständnis - ein Mensch, der sich auf einem bestimmten Fachgebiet besonders gut auskennt. Intelligenz bezeichnet die menschliche Eigenschaft, Sinnzusammenhänge zu erkennen, bekannte Fakten kombinieren zu können und daraus auf kreative Weise neue Erkenntnisse zu gewinnen.

Folgerichtig mußte ich von einem computerunterstützten "Expertensystemen" beziehungsweise einem System mit "Künstlicher Intelligenz" ähnliches erwarten können. Wissen, daß ich selbst nicht habe oder mir nicht aneignen will und kann, muß durch ein maschinelles Verfahren zur Verfügung gestellt werden. Fakten, deren Zusammenhang in bezug auf eine Frage wichtig sind, müssen kombiniert werden, und daraus müssen Schlüsse gezogen werden.

Aber ein weiterer Anspruch sollte nicht vergessen werden: Mit jedem Experten kann ich sprechen, ihm Fragen stellen, und seine Antworten werden mir in der natürliches aller Kommunikationsarten, in natürlicher Sprache, übermittelt. Also erwarte ich bei einem System mit "Intelligenz" die gleiche, mir bekannte Benutzerschnittstelle vorzufinden. Erst diese Eigenschaft wird die Expertensysteme einem breiteren Anwenderkreis in den Fachabteilungen zugänglich machen.

Keine umständlichen Menüs, keine Bildschirmmasken und Funktionstasten dürfen den Umfang mit einem Expertensystem behindern. "Welche deutschen Unternehmen produzieren Autoreifen?", "Wie heißt die Hauptstadt von Liechtenstein?", "Warum gefriert Wasser früher als Öl?", diese Art von Fragen muß ein Expertensystem beantwortet können.

Und es muß selbstverständlich auf meinem PC lauffähig sein - nicht nur auf einer Cray. Schließlich sollte auch der Preis erschwinglich sein.

Die Anwendungsgebiete - beispielsweise in einem Großunternehmen - sind schier endlos. Heutzutage werden Computer - ich sage das so respektlos - vorwiegend zum Rechnen und Sortieren benutzt. Fakten, die wenig oder nichts mit Zahlen zu tun haben, lassen sich schlecht oder überhaupt nicht bearbeiten. "Welche Kunden haben in den letzten zwölf Monaten Produkte gekauft, die das Kennzeichen "Umweltfreundlich" tragen?", eine solche Fragestellung erfordert immer die Existenz einer ganz speziellen Datenbank und damit die Kenntnis einer besonderen Abfragetechnik. Ein Manager wird sich also die Antwort bei seinem Assistenten und nicht aus seinem Computer holen.

Aber es ist absehbar, daß Systeme mit den geforderten Eigenschaften schon in allernächster Zukunft auf den Markt kommen werden. Damit könnte auch die letzte Hemmschwelle, im alltäglichen Geschäfts- oder Privatleben einen Computer zu nutzen, überwunden werden.

Günther Herbold

Bergbau AG, Lippe

Die Ruhrkohle betreibt über ihre drei Betriebsführungsgesellschaften 22 Steinkohlebergwerke in Nordrhein-Westfalen. 1985 waren zirka 94 000 Arbeiter, davon 63 000 unter Tage, und 18 000 Angestellte beschäftigt.

Ein Bergwerk, das nahezu ununterbrochen produziert und dessen wichtigste Funktionen (wie Wasserhaltung und Wetterführung) zu keinem Zeitpunkt unterbrochen sein dürfen, ist heute bereits von einer zentralen Grubenwarte aus mittels Prozeßrechnertechnik überwacht und teilweise gesteuert. Im Störungsfalle analysiert aber immer noch der Mensch die Ursache und entscheidet über einzuleitende Maßnahmen. Häufig sind die unterschiedlichen Bereiche (wie Mechanik, Hydraulik, Stromversorgung) beteiligt. Aufgrund des kontinuierlichen Betriebes und der kilometerweiten Ausdehnung unter und über Tage stehen die erfahrenen Fachleute nicht immer und überall zur Verfügung; Stillstandszeiten oder Fehlentscheidungen erzeugen erhebliche Kosten. Daher ist einer der wichtigsten Ansatzpunkte des Expertensystems: Jederzeit und leicht zugänglich das bestmögliche Expertenwissen parat zu halten und den Verantwortlichen fachübergreifend bei Entscheidungen schnell zu helfen.

Das Expertensystem muß dazu sowohl den sich ständig ändernden Zuschnitt des Bergwerks als auch die Betriebsdaten regelmäßig und speziell in Verbindung mit Störungen als Datenbasis eingegeben enthalten. Dies bedingt einen Datenverbund mit den verschiedensten DV-Systemen der bergmännischen Bestandsaufnahme und Planung und den Überwachungssystemen der Prozeßrechnertechnik.

Alle Maßnahmen und ihre Ergebnisse müssen umgehend eingegeben werden, damit das Regelwerk ständig ergänzt wird. Diese Einheiten sollten auf einfache Weise vor Ort möglich sein.