Wie wird KI in autonomen Fahrzeugen eingesetzt?

• Die künstliche Intelligenz (KI) wurde 1955 von dem Informatiker John McCarthy erfunden, der sie als die Fähigkeit von Computern oder Maschinen definierte, zu denken, zu lernen und zu entscheiden, wobei sie oft die menschliche Kognition nachahmt.
• Der Markt für Automobil-KI soll von 783 Millionen Dollar im Jahr 2017 auf fast 11 Milliarden Dollar bis 2025 wachsen, wobei KI-Systeme in neuen Fahrzeugen zum Standard werden, insbesondere in Infotainment-Schnittstellen und fortschrittlichen Fahrerassistenzsystemen (ADAS).
• KI in autonomen Fahrzeugen bedeutet, sie mit sensorischen, kognitiven und exekutiven Funktionen auszustatten, die denen menschlicher Fahrer ähneln, sodass sie wahrnehmen, schlussfolgern und handeln können, basierend auf Echtzeitdaten, die an intelligente Agenten übertragen werden, und so einen Wahrnehmungs-Aktions-Zyklus bilden.

Der Aufstieg der künstlichen Intelligenz in der Automobilbranche, die bis 2025 auf 11 Milliarden Dollar geschätzt wird, verwandelt Fahrzeuge in kognitive Entitäten, die die Fähigkeiten menschlicher Fahrer nachahmen.

Was ist künstliche Intelligenz?

Der Begriff „Künstliche Intelligenz“ wurde 1955 von dem InformatikerJohn McCarthygeprägt. KI wird definiert als die Fähigkeit eines Computerprogramms oder einer Maschine, zu logischen Schlussfolgerungen zu kommen, zu lernen und Entscheidungen zu treffen. Im allgemeinen Sprachgebrauch bezeichnet sie eine Maschine, die menschliche kognitive Funktionen nachahmt. Durch KI ermöglichen wir es Computerprogrammen und Maschinen, menschliche Fähigkeiten zu emulieren.

Diese Programme und Maschinen werden mit großen Datenmengen gespeist, die analysiert und verarbeitet werden, um logisches Denken und die Ausführung menschlicher Handlungen zu ermöglichen. Die Automatisierung sich wiederholender menschlicher Aufgaben ist nur die Spitze des KI-Potenzials; ihre Anwendungen reichen von medizinischen Diagnosegeräten bis hin zu autonomen Fahrzeugen, mit dem Ziel, Menschenleben zu schützen.

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Wie ist die Expansion der KI in der Automobilbranche?

Der Markt für KI im Automobil wurde 2017 auf 783 Millionen Dollar geschätzt und soll bis 2025 fast 11 Milliarden Dollar erreichen, bei einer durchschnittlichen jährlichen Wachstumsrate (CAGR) von etwa 38,5 %. Laut IHS Markit wird die Einführungsrate von KI-basierten Systemen in Neufahrzeugen bis 2025 auf 109 % steigen, verglichen mit einer Rate von 8 % im Jahr 2015. KI-basierte Systeme entwickeln sich zu einem Standardmerkmal in Neufahrzeugen, insbesondere in zwei großen Kategorien:

Erstens die Infotainment-Mensch-Maschine-Schnittstelle, die Spracherkennung, Gestensteuerung, Blickverfolgung, Fahrerüberwachung, virtuelle Assistenz und natürlichsprachliche Schnittstellen umfasst.

Zweitens diefortschrittlichen Fahrerassistenzsysteme(ADAS) und autonomen Fahrzeuge, die kamerabasierte industrielle Bildverarbeitungssysteme, Radarerfassungseinheiten, Fahrerzustandserkennung und Sensorfusions-Motorsteuergeräte (ECU) integrieren.

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Wie funktioniert KI in autonomen Fahrzeugen?

KI ist zu einem Schlagwort geworden, aber welche Rolle spielt sie tatsächlich in autonomen Fahrzeugen?

Betrachten wir zunächst den menschlichen Aspekt des Fahrens, der sensorische Fähigkeiten wie Sehen und Hören nutzt, um die Straße und andere Fahrzeuge zu beobachten. Wenn wir an einer roten Ampel anhalten oder einem Fußgänger Vorfahrt gewähren, ziehen wir unser Gedächtnis zu Rate, um diese Entscheidungen schnell zu treffen. Jahrelange Fahrerfahrung prägt die Gewohnheit, wiederkehrende Elemente auf den Straßen zu bemerken, sei es eine optimale Route zum Arbeitsplatz oder ein wichtiges Schlagloch.

Während wir uns bemühen, Fahrzeuge zu entwickeln, die autonom fahren können, ist unser Ziel, dass sie sich wie menschliche Fahrer auf den Straßen zurechtfinden. Dies erfordert, dass diese Fahrzeuge mit sensorischen Fähigkeiten, kognitiven Funktionen (Gedächtnis, logisches Denken, Entscheidungsfindung und Lernen) und exekutiven Fähigkeiten ausgestattet werden, die denen menschlicher Fahrer ähneln. Die Automobilindustrie ist in den letzten Jahren kontinuierlich auf dieses Ziel zugeschritten.

Laut Gartner werden bis 2020 rund 250 Millionen Autos untereinander und mit der umgebenden Infrastruktur über verschiedene V2X-Systeme (Vehicle-to-Everything-Kommunikation) vernetzt sein. Mit zunehmendem Datenvolumen, das an IVI-Einheiten (In-Vehicle-Infotainment) oder Telematiksysteme übertragen wird, können Fahrzeuge nicht nur interne Systemstatus und Standortdaten, sondern auch Echtzeitänderungen in ihrer Umgebung erfassen und teilen.

Autonome Fahrzeuge sind mit Kameras, Sensoren und Kommunikationssystemen ausgestattet, die es ihnen ermöglichen, enorme Datenmengen zu sammeln, die in Verbindung mit KI dem Fahrzeug erlauben, wahrzunehmen, zu analysieren, zu schlussfolgern und zu handeln, ähnlich wie menschliche Fahrer.

Was ist der Wahrnehmungs-Aktions-Zyklus der KI in autonomen Fahrzeugen?

Es entsteht eine wiederkehrende Schleife, die als Wahrnehmungs-Aktions-Zyklus bekannt ist, wenn ein autonomes Fahrzeug Daten aus seiner Umgebung erzeugt und an einen intelligenten Agenten übermittelt, der dann Entscheidungen trifft, sodass das Fahrzeug bestimmte Aktionen in dieser Umgebung ausführen kann.