Mit dem Referenzmodell zur Entwicklung kognitiver Dienstleistungssysteme lassen sich datenbasierte Lösungen noch besser planen und transparent umsetzen. Der am KODIS entwickelte Werkzeugkasten besteht aus 18 Modulen, die sowohl nach innen als auch nach außen für Struktur und Modularität innerhalb von komplexen Innovationsprojekten sorgen.
Kognitive Dienstleistungen, so könnte man es zusammenfassen, sind digitale Services, die mithilfe von Methoden und Ansätzen der Künstlichen Intelligenz (KI) einen kundenspezifischen Mehrwert erzielen. Zum Einsatz kommen sie mittlerweile in den verschiedensten Branchen und Unternehmensbereichen, vor allem aber dort, wo eine lernende KI dem Menschen helfen kann, komplexe Prozesse besser zu verstehen oder Lösungen für Probleme zu finden.
Das kann ein Maschinenbauer sein, der mittels Künstlicher Intelligenz die Fehlererkennung in seiner Produktion optimieren will. Denkbar wäre auch ein Anbieter von Navigationssystemen, der Routen – oder touristische Highlights in nächster Umgebung –mithilfe von Augmented Reality sichtbar machen will. Ein weiteres Einsatzgebiet stellt die Entwicklung von Nutzungsszenarien dar. »Die Region Heilbronn-Franken etwa arbeitet derzeit an Plänen für eine eigene Wasserstoffwirtschaft«, erzählt Maximilian Feike, wissenschaftlicher Mitarbeiter am KODIS. Um hier eine vernünftige Analyse erstellen zu können, benötigt man vielfältige Daten, darunter eine Prognose künftiger Produktions- und Lagerungskapazitäten sowie des künftigen Verbrauchs. Denkbar sind weitere Einsatzbereiche – jeder für sich in hohem Maße individuell.
Für Unternehmen, die kognitive Dienstleistungen entwickeln möchten, folgt daraus eine doppelte Aufgabe. Sie müssen zum einen versuchen, den Anforderungen und Wünschen der Kunden gerecht zu werden. Zum anderen müssen ihre Dienstleistungen den jeweiligen datenbezogenen, technischen und ökonomischen Anforderungen Rechnung tragen. »Wir müssen uns tief in die jeweiligen Aufgabenstellungen einarbeiten und bei der Entwicklung neuer Services das ganze Ökosystem mitdenken«, sagt Maximilian Feike.
»Die Herausforderung besteht für uns darin, jedes Entwicklungsprojekt in seiner Einzigartigkeit zu betrachten, zugleich nach einem transparenten System vorzugehen und Erfahrungswerte gezielt zu nutzen.«, sagt Dr. Jens Neuhüttler, Leiter des Forschungsbereichs Kognitive Dienstleistungssysteme. Um das möglich zu machen, hat ein interdisziplinäres Team am KODIS das »Referenzmodell zur Entwicklung Kognitiver Dienstleistungssysteme« entwickelt. Dessen Grundstruktur lässt sich in einer Matrix, bestehend aus drei Zeilen und sechs Spalten darstellen. In der Summe weist das Modell somit 18 Module auf, aus denen die jeweils benötigten passgenau für das individuelle Entwicklungsprojekt ausgewählt werden.
Die drei Zeilen bilden drei »Entwicklungsebenen« ab. Unterschieden wird hier zwischen der »Kognitiven Ebene«, also Technologien zur Datenerfassung und -verarbeitung innerhalb des Projekts. Die zweite Ebene ist die »Dienstleistungsebene«, bei der die zu entwickelnden Dienste und ihre Fähigkeiten im Mittelpunkt stehen. Und die dritte Ebene ist die »System-Ebene«, bei der das Business-Ökosystem in den Fokus genommen wird.
Auf jeder Ebene können nun theoretisch die sechs Arbeitsschritte »Problemverständnis«, »Ideenfindung«, »Konzeption«, »Gestaltung«, »Evaluation« und »Roll-out« nacheinander erfolgen. »In der Praxis haben wir es je nach Wünschen der Kunden mit unterschiedlichen Projektphasen und Entwicklungsebenen zu tun «, sagt Jens Neuhüttler. Und so setzt sich ein Projekt in der Regel aus Modulen aus verschiedenen Ebenen zusammen.
»Bei der Entwicklung von Kognitiven Dienstleistungen geht es im Kern darum, dass die für den geplanten Service relevanten Daten identifiziert und erhoben werden«, sagt Maximilian Feike. »Wenn wir merken, dass das noch nicht der Fall ist, müssen wir bestimmte Arbeitsschritte ein weiteres Mal durchführen.«
»Das Referenzmodell hilft uns bei der Planung, Kommunikation und Präsentation unserer Projekte«, ergänzt Jens Neuhüttler. Da die Grundstruktur stets gleichbleibe, seien die Projekte leichter zu verstehen und besser vergleichbar. »Das Modell erleichtert in Zukunft auch das Wissensmanagement im Team über die Projektgrenzen hinweg. Vor allem aber hilft es uns, Kognitive Dienstleistungen mit unseren Kunden schnell und in hoher Qualität zu entwickeln – und das auf nachvollziehbare Weise.«
Fraunhofer IAO | Forschungs- und Innovationszentrum Kognitive Dienstleistungssysteme