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04.09.2017

Wo wird die Technologie im Jahr 2027 sein?

Intelligente Häuser und Büros und auch die künstliche Intelligenz sowie die Robotik werden zukünftig unseren Alltag verändern.

Mathias Hein

Vor ein paar Tagen habe ich meinen Enkel von seiner Schule in Kanada abgeholt. Zu meiner Überraschung sah ich eine Gruppe von Viertklässlern, in der jedes Schulkind einen eigenes Apple Computer nach Hause trug. Mein Enkel war sehr aufgeregt und konnte es kaum erwarten, das Gerät zuhause auszupacken.

Als wir endlich im Haus meines Enkels ankamen, schaltete dieser das Gerät ein und zeigte mir alles, was das Gerät tun kann. Ich erwähnte beiläufig, dass sich ihm das Schreiben mit dem Computer beibringen wollte. Mein Enkel runzelte die Stirn und sagte: "Ich brauche das Tippen der Buchstaben nicht mehr lernen! Ich sage dem Computer, was ich von ihm will und dieser macht es für mich!" Er zeigte mir die Nutzung von Speech-to-Text in der Praxis.

Diese kleine Begebenheit brachte mich dazu, über die Zukunft von kommenden Generationen von Viertklässlern nachzudenken. Immerhin markiert dieses Jahr das 10-jährige Jubiläum des iPhone und all die Veränderungen, die die Smartphones in unser Leben gebracht haben. Als Apple sein erstes Smartphone auf den Markt brachte, integrierte dieses 21 andere Geräte in einem einzigen Gerät. Es enthielt nicht nur ein Telefon sondern auch eine Kamera, ein GPS-System, die E-Mail, einen Browser, einen Musikplayer und vieles mehr.

Die Welt hat sich in den 10 Jahren seit der ersten Veröffentlichung des iPhones drastisch verändert. Was werden jedoch die kommenden 10 Jahre in Sachen "Veränderung" für uns auf Lager haben? Wahrscheinlich werden die folgenden Themenbereiche dann bereits Realität sein:

Das Elektroauto

Aber nicht nur ein klassisches Elektroauto, sondern ein Fahrzeug welches sich beim Parken automatisch auflädt. Wie cool wäre es, wenn man als Fahrer nicht auf der Suche nach einer elektrischen Ladestation durch fremde Städte irren muss, sondern schnell eine entsprechende Ladeinfrastruktur vorfindet. Bisher gibt es in den Deutschland 24.544 Ladepunkte. Im Vergleich zu den 14.152 Tankstellen klingt dies erst einmal enorm. Als Ladepunkt bezeichnet man eine Einrichtung, an der zur gleichen Zeit nur ein Elektromobil aufgeladen werden kann. Ladesäulen an denen mehrere Fahrzeuge gleichzeitig laden können, bestehen demnach aus mehreren Ladepunkten, die alle mindestens jeweils die geforderten Steckverbindungen aufweisen müssen. Ein Ladepunkt ist "öffentlich, wenn er sich entweder im öffentlichen Straßenraum oder auf privatem Grund befindet, sofern der zum Ladepunkt gehörende Parkplatz von einem unbestimmten oder nur nach allgemeinen Merkmalen bestimmbaren Personenkreis tatsächlich befahren werden kann. Bei der Anzahl der deutschen Tankstellen muss jedoch beachtet werden, dass diese im Durchschnitt über 8 Zapfsäulen (macht also knapp 200.000 Benzinzapfpunkte) verfügen und diese sind im Durchschnitt nur 6 Minuten pro Zapfvorgang belegt. Im Gegensatz dazu dauert ein Ladevorgang bei der E-Mobilität an einer Normalladestation im Durchschnitt ca. 2 Stunden. An einer Ultra-Schnellladestation (davon gibt es in Deutschland 1.400 Stück) dauert das Nachladen von einer Reichweite von 300 km immerhin noch 20 Minuten.

Ich hoffe, dass die Industrie in den kommenden 10 Jahren Wege findet, um  sicher langlebige (und umweltfreundliche) Batterien entwickelt, die zudem auch noch innerhalb von 10 Minuten geladen werden können. Dann steht der Elektromobilität sicher nichts mehr im Weg.

Blockchain-Technologie

Unter einer Blockchain wird in erster Linie eine Datenbank verstanden, deren Integrität (Sicherung gegen nachträgliche Manipulation) durch Speicherung des Hashwertes des vorangehenden Datensatzes im jeweils nachfolgenden, also durch kryptographische Verkettung, gesichert ist.

Auf Basis von Blockchains wird man zukünftig sich mit allen Netzen und IT-Ressourcen verbinden können, ohne dabei eine zentrale Sicherheitsinstanz nutzen zu müssen. Ein ähnliches Verfahren wird bei dem Taxiersatz Uber genutzt. Der Passagier bucht seinen Transporteur, ohne dabei mit der Uber-Zentrale in Verbindung treten zu müssen. Die Software der dezentralen Blockkette verbindet den Passagier mit dem jeweiligen Fahrer. Innerhalb der Blockchain gibt es keine Autorität, keine dritte Instanz, die Entscheidungen trifft. Keine Bank, über die ein Transfer abgewickelt werden muss, niemand, der über die Echtheit von Daten bestimmt. Die Daten werden Peer-to-Peer, also von Nutzer an Nutzer übertragen.

Zukünftig werden wir die Blockchain-Technologie für die Bezahlung von Speicherplatz nutzen oder wir erhalten ein Entgelt, wenn wir unseren Festplattenspeicher der Öffentlichkeit bereitstellen.
Ein anderes Beispiel sind die Bitcoins. Bitcoin ist eine digitale Geldeinheit eines weltweit verwendbaren dezentralen Zahlungssystems. Der Umrechnungskurs von Bitcoin in andere Zahlungsmittel bestimmt sich durch Angebot und Nachfrage. Überweisungen werden von einem Zusammenschluss von Rechnern über das Internet mithilfe einer speziellen Peer-to-Peer-Anwendung abgewickelt, sodass anders als im herkömmlichen Bankverkehr keine zentrale Abwicklungsstelle benötigt wird. Eigentumsnachweise an Bitcoin können in einer persönlichen digitalen Brieftasche gespeichert werden. Auf Basis von kryptographischen Techniken wird sichergestellt, dass Transaktionen mit Bitcoins nur vom jeweiligen Eigentümer vorgenommen und die Geldeinheiten nicht mehrfach ausgegeben werden können. Daher wird Bitcoin auch als Kryptowährung bezeichnet. Die Bitcoin-Technologie hat inzwischen eine Marktkapitalisierung von einer Milliarde US-Dollar erreicht und verarbeitete mehr als 40.000 Transaktionen pro Tag.

Robotik

Die Robotertechnik befasst sich mit dem Versuch, das Konzept der Interaktion mit der realen Welt auf Prinzipien der Informationstechnik zu reduzieren. Kernbereich der Robotik ist die Entwicklung und Steuerung solcher Roboter. Sie umfasst Teilgebiete der Informatik (insbesondere von künstlicher Intelligenz), der Elektrotechnik und des Maschinenbaus. Ziel der Robotik ist es, durch Programmierung ein gesteuertes Zusammenarbeiten von Roboter-Elektronik und Roboter-Mechanik herzustellen. Während Industrieroboter in einer auf sie angepassten Umgebung meist handwerkliche oder Handhabungs-Aufgaben erledigen, sollen Serviceroboter Dienstleistungen für und am Menschen erbringen.

Industrieroboter werden meist in für den Menschen zu gefährlichen oder unzumutbaren Umgebungen eingesetzt. Moderne Roboter erledigen heute bereits schon stupide Fließbandarbeit schneller und wesentlich genauer als ein Mensch und können ihn in immer mehr Bereichen ersetzen.

Mit Servicerobotern wird zukünftig der Alltag der Menschen erleichtert oder die Geräte unterhalten einsame Personen. Es gibt heute bereits Haushalts-Roboter, die in der Lage sind, Staub zu saugen, den Boden zu wischen oder den Rasen zu mähen. Sie sind zwar nur auf eine einzige Aufgabe spezialisiert, können diese aber relativ autonom durchführen. Forschungsroboter werden zukünftig ferne Planeten oder Katastrophengebiete erkunden.

In der Medizin werden zunehmend Roboter für Untersuchungen, Operationen und Rehabilitation eingesetzt und verrichten einfache Aufgaben im Krankenhausalltag. Ein Prototyp eines winzigen Nanoroboter, der sich im Blutkreislauf bewegt, wurde bereits vor mehr als 10 Jahren getestet. Diese Geräte werden durch Magnetfelder von außen gesteuert. Auch werden zukünftig vermehrt sogenannte Assistenzroboter behinderte und ältere Personen bei den Aktivitäten des täglichen Lebens unterstützen und ihnen eine Reintegration ins Berufsleben ermöglichen.

Künstliche Intelligenz (KI)

In der heutigen Unternehmenswelt gehört die künstliche Intelligenz (KI) noch zu Ausnahmen. Meist geht es bei den heutigen KI-Varianten um die Simulation intelligenten Verhaltens mit den Mitteln der Mathematik und der Informatik. Es geht noch lange nicht um die Schaffung von Bewusstsein oder um ein tieferes Verständnis von Intelligenz. Eine Reihe wichtiger Anwendungen basieren inzwischen auf den Grundlagen der KI-Techniken. Das Data-Mining nutzt die systematischen Anwendungen statistischer Methoden auf große Datenbestände mit dem Ziel an, neue Querverbindungen und Trends zu erkennen. Das Information Retrieval (IR) bzw. die Informationsrückgewinnung dient der computergestützten Suche nach komplexen Inhalten. Die Texterkennung oder auch optische Zeichenerkennung  bezeichnet die automatisierte Texterkennung innerhalb von Bildern. Die Spracherkennung beschäftigt sich mit der Untersuchung und Entwicklung von Verfahren, die Automaten die gesprochene Sprache der automatischen Datenerfassung  zugänglich macht. Die Gesichtserkennung bezeichnet die Analyse der Ausprägung sichtbarer Merkmale im Bereich des frontalen Kopfes, gegeben durch geometrische Anordnung und Textureigenschaften der Oberfläche. Die Bilderkennung ist ein Teilgebiet der Mustererkennung und der Bildverarbeitung. Bei der Bilderkennung versucht man, Objekte in einem Bild zu segmentieren. Diesen wird eine symbolische Beschreibung zugewiesen, aber es wird nicht nach Zusammenhängen zwischen den Objekten gesucht, wie es in der Musteranalyse üblich ist. Ein wissensbasiertes System ist ein intelligentes Informationssystem, in dem Wissen mit Methoden der Wissensrepräsentation und Wissensmodellierung abgebildet und nutzbar gemacht wird. Bots sind Computer-Programme, die weitgehend automatisch sich wiederholende Aufgaben abarbeitet, ohne dabei auf eine Interaktion mit einem menschlichen Benutzer angewiesen zu sein. Auch bewegen sich inzwischen selbstfahrende Kraftfahrzeuge ohne den Einfluss eines menschlichen Fahrers fortbewegt.

Die künstliche Intelligenz und das maschinelle Lernen entwickeln sich derzeit mit Riesenschritten weiter und die aktuellen digitalen Arbeitsplatzmodelle werden synchron zu den KI-Entwicklungen verändert. Diese Entwicklung mündet in sogenannten digitalen Work-Hubs. Als erfolgreichstes Beispiel eines digitalen Hubs gilt das Silicon Valley mit seiner Kombination aus Gründern, Start-ups, großen Technologieunternehmen und exzellenter Wissenschaft. In solchen Plattformen laufen die Daten aus unterschiedlichen Quellen zusammen, fördern die Zusammenarbeit und stellen den Nährboden für neue Innovationen und Geschäftsmodelle dar. Digitale Work-Hubs sollen für schnellere und zuverlässigere Entscheidungen sorgen und langfristig die schwerfällige Arbeitsprozesse straffen bzw. optimieren.

Smart Homes

Smart Home dient als Oberbegriff für technische Verfahren und Systeme in Wohnräumen und -häusern, in deren Mittelpunkt eine Erhöhung von Wohn- und Lebensqualität, Sicherheit und effizienter Energienutzung auf Basis vernetzter und fernsteuerbarer Geräte und Installationen sowie automatisierbarer Abläufe steht. Unter diesen Begriff fällt sowohl die Vernetzung von Haustechnik und, als auch die Vernetzung von Komponenten der Unterhaltungselektronik. Von einem Smart Home spricht man insbesondere, wenn sämtliche im Haus verwendeten Leuchten, Taster und Geräte untereinander vernetzt sind, Geräte Daten speichern und eine eigene Logik abbilden können. Eng verwandt mit diesen Verfahren und Systemen sind solche des Smart Meterings, bei denen der Schwerpunkt auf dem Messen und einer intelligenten Regulierung des Energieverbrauchs liegt.

Wenn zukünftig neue Häuser gebaut werden, dann gehören die klassischen Hausschlüssel definitiv der Vergangenheit an. Unsere Enkelkinder werden uns sicher eines Tages fragen: "Was ist ein Hausschlüssel?" Die Technologie und Anwendungen, die als Ersatz für unsere Hausschlüssel dienen, befinden sich bereits auf unseren Smartphones. Die Video-Technologie wird auch zunehmend für die Hausüberwachung eingesetzt.

Wie wäre es mit einer individuellen Temperaturregelung im Büro (oder den von einen Mitarbeiter genutzten Teil eines Großraumbüros). Nach einer Renovierung der betreffenden Bürofläche kann jedem Mitarbeitern seine eigene "thermische Blase" bereitgestellt werden. Die Mitarbeiter können dadurch ihre persönliche Temperatur einstellen. Über eine Smartphone-App wird der jeweilige Temperaturbereich eingestellt. Diese App verbindet sich mit dem Gebäudelüftungssystem und schafft schnell die gewünschte Raumtemperatur.

Fazit

In den kommenden 10 Jahren werden sicher neue und heute noch undenkbare Erfindungen und Lösungen auf uns zukommen. Daher wird die Welt, wenn unser Viertklässler als 21 jährige Person in die Welt hinaus geht, sicherlich vollkommen anders aussehen als heute. +