Das Globale Wissen und das Freie Wissen schwellen ... · 2 Wie sehen die elektronischen Systeme der Zukunft aus? Inhalt o Fünf Thesen zur Zukunft von und mit Elektronischen Systemen

Das Globale Wissen und das Freie Wissen schwellen unaufhörlich an -

immer mehr Wissenschaftler und Techniker produzieren und verbreiten immer mehr Wissen

4. Vortrag der Reihe„Wie sehen die Elektronischen Systeme der Zukunft aus?“

Vortrag des Monats MaiVDE / VDI / IfKom / VDEI

09.05.2017

Prof. Dr.-Ing. Hans RauchiSyst Intelligente Systeme GmbH

Nordostpark 91, 90411 Nürnberg, 0911 37665-002 [email protected]

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Wie sehen die elektronischen Systeme der Zukunft aus? Inhalt

o Fünf Thesen zur Zukunft von und mit Elektronischen Systemeno These 3: Das Globale Wissen und das Freie Wissen schwellen unaufhörlich an

Immer mehr Wissenschaftler und Techniker produzieren und verbreiten immer mehr Wissen

• Übergang von der Industrie- zur Wissensgesellschaft• Freies, geschütztes und verstecktes Wissen, Kreativität• Geforderte Kompetenzen, Lebenslanges Lernen (LLL)• Zukunftstechnologien von 2020 bis 2060, Technologie-Trends

o Beispiele, wie Elektronische Systeme diese Trends ermöglichen:• Computer-Technik, KI, Assistenzsysteme, xBots• Augmented und Virtual Reality, Wearables und Implantate• Mensch und Roboter• 3D-Scan und 3D-Druck• Mobilität, Drohnen• Medizintechnik• Gentechnik, Synthetische Biologie• Energietechnik, Gravitation, Mikro- und Makrowelt

o Ethische Dilemmao Zusammenfassung

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Wie sehen die elektronischen Systeme der Zukunft aus?

Thesen

o These 1: Die Digitalisierung und Informatisierung schreitet voran

o These 2: Moore`s Law wird weiterhin gültig sein

o These 3: Das Globale Wissen und das Freie Wissen schwellen unaufhörlich an- immer mehr Wissenschaftler und Techniker produzieren undverbreiten immer mehr Wissen

o These 4: Die Mächtigkeit und Wichtigkeit von Software nimmt rapide zu

o These 5: Der Wunsch nach Mobilität steigt und wird befriedigt

Wissen heißt Kenntnis von etwas habeno Wissen: Die Gesamtheit der Kenntnisse und Fähigkeiten, die Individuen zur Lösung

von Problemen einsetzen o Wissen basiert auf Daten und Informationen, war/ist im Gegensatz zu diesen aber

meist an Personen gebundeno Wissen: Ein für Personen oder Gruppen verfügbarer Bestand von Fakten, Theorien

und Regeln, die sich durch den größtmöglichen Grad an Gewissheit auszeichnen, so dass von ihrer Gültigkeit bzw. Wahrheit ausgegangen werden kann

o Als Wissen deklarierte Sachverhaltsbeschreibungen können jedoch wahr oder falsch, vollständig oder unvollständig sein. Fake News!

Wisseno Freies Wissen, das mit anderen geteilt wird aus Information wird Wissen aus Wissen wird Information

o Geschütztes Wissen, z.B. Patente o Verstecktes Wissen, proprietäres Wissen,

Intellectual Property (IP), Dark Net

Quelle: https://de.wikipedia.org/wiki/Wissen

Wissen

Albert Einstein: „Phantasie ist wichtiger als Wissen, denn Wissen ist begrenzt, Phantasie aber umfasst die ganze Welt“ Aber: Wo soll die Fantasie herkommen, wenn kein Wissen vorhanden ist?

Wissen entsteht dann, wenn ein Mensch Daten o in einem bestimmten Kontext als Informationen auffasst, ordnet, analysiert undo anhand seiner Erfahrungen bewertet bzw. sinngebend verknüpft,o um dieses Wissen nutzbringend und kreativ anzuwenden sowie o vernünftige Entscheidungen zu treffen

Wenn man etwas findet, was man sucht, hat man nicht viel Neues gelernt Erst wenn man Unbekanntes findet, ist das wirklich neu Jede Entdeckung, die wir machen, erweitert unseren Erkenntnisraum und verdeut-

licht, dass wir noch weniger wissen als zuvor

Quelle: http://4managers.de/management/themen/wissensmanagement/5

Wissen

Wissen: Sammlung in sich geordneter Fakten oder Ideen

Quellen: http://www.kindergartenpaedagogik.de/1315.html ; https://de.wikipedia.org/wiki/Kulturelles_Kapitalhttp://www.zukunftsentwicklungen.de/technik.html#ttwC:\Users\HaRauch\Documents\Zukunft Elektronik Obsol\20170217 Vorträge 4 bis 6\20170220 Zukunftstechnologien.docx

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Wissen

o Die Bedeutung der bisherigen Produktivkräfte Arbeit und Kapital nimmt abo Das Wissen wird immer wichtiger - es wird zum „neuen, kulturellen Kapital"o Die ca. 6.000 Einzeldisziplinen umfassenden Wissenschaften produzieren immer

mehr Kenntnisse und Wisseno Die Aufwendungen für Forschung und Entwicklung steigen weiter o Der technische Fortschritt wird sich dadurch weiter beschleunigeno Die Halbwertszeit des Wissens sinkt auf 5 bis 6 Jahre

Das technische Wissen von heute wird im Jahr 2050 nur noch 1% des techni-schen Wissens ausmachen

Noch nie zuvor gab es so viel Innovation – vorangetrieben nicht nur durch die For-schung und Industrie selbst, sondern auch durch die wachsende „Macher-Szene“ mit StartUps und die „Citizen Science“, d.h. der Wissenschaft für Jedermann Jeder kann zum „Tekkie“ werden

Wiki: Tekkie (auch Techie) ist eine aus dem Englischen stammende umgangssprach-liche Bezeichnung für einen enthusiastischen Nutzer oder Erfinder von technischen Errungenschaften unterschiedlicher Art

7 Quelle: http://www.innovations-wissen.de/index.php?id=84

Wissen, die Basis für Kreativität

Scientist's and manager`s little helpersViele Wissenschaftler versuchen, mit chemischen Substanzen ihre Gehirnleistungen zu optimieren

Neuro-Enhancer liegen im Trend, auch besonders bei Managerno Machen wacher, konzentrierter und verbessern das Gedächtnis o Amphetamine werden vornehmlich von jüngeren Managern der mittleren Ebene

und in Branchen konsumiert, die durch intensive Projektarbeit geprägt sindo Kokain: Der Bankenplatz Zürich, das Investmentbanking in London und andere

Zentren von Macht und hohem Einkommen gelten als besonders durchdrungeno Anti-Depressiva: 20 Prozent der Bevölkerung und 20 Prozent der Manager haben

zumindest einmal im Leben eine depressive Phaseo Alkohol kann Spannungen reduzieren, Stress abbauen

Bei allen: Suchtgefahr

Quellen: https://www.academics.de/wissenschaft/gehirn-doping_scientist_s_little_helpers_30820.html https://www.google.de/search?q=gehirndoping&source=lnms&tbm=isch&sa=X&ved=0ahUKEwjgx5Lim9jSAhWjC8AKHS0BDWIQ_AUICCgD&biw=805&bih=486#imgrc=w3-_atkaiUwtQM: http://www.wiwo.de/erfolg/management/alkohol-kokain-und-ritalin-die-drogen-der-manager/12724422.html?p=6&a=false&slp=false#image

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Gehirn-Doping, Brain Doping

Der Einsatz von Elek-tronischen Systemen beschleunigt die Evo-lution und die Digitale Revolution rasant

Evolution: Mit Hilfe von Elektronischen Systemen und komplexer Software sowie IntellectualProperty (IP) und Wiederverwendung (Reuse) von getesteten Modulen können tech-nische Neuerungen immer rascher und mit geringerem Risiko verwirklicht werden

3. und 4. Industrielle Revolution:Symbiose aus Wissenschaft, Technik, deren Umsetzung und Anwendung, unter Ein-satz von Elektronischen SystemenBasiert auf der Erfindung der Integrierten Schaltkreise und deren stetige Leistungs-steigerung (Mooresches Gesetz), der Einführung der flexiblen Automatisierung in der Produktion und dem Aufbau weltweiter Kommunikations-Netze wie dem Internet

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Quellen: http://www.elektronikpraxis.vogel.de/embedded/articles/523566/?cmp=nl-95 , 02.03.16; https://driesguth.files.wordpress.com/2016/09/img_1560.jpghttps://www.google.de/search?q=revolution+der+technik&source=lnms&tbm=isch&sa=X&ved=0ahUKEwik_Jypm8nSAhUFWxQKHZBRBPIQ_AUIBygC&biw=914&bih=655&dpr=1.4#imgrc=8nlZ8-NLCWVApM:

Evolution und Revolution

Quellen: http://www.kindergartenpaedagogik.de/1315.htmlhttp://www.zukunftsentwicklungen.de/technik.html#ttwC:\Users\HaRauch\Documents\Zukunft Elektronik Obsol\20170217 Vorträge 4 bis 6\20170220 Zukunftstechnologien.docx

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Übergang von der Industrie- zur Wissensgesellschafto Die Globalisierung wird immer mehr zum Motor für die Produktion neuer

Erkenntnisse, da Unternehmen nur durch mehr Wissen auf den Weltmärkten wettbewerbsfähig bleiben können

o Die Produktivität der Wirtschaft beruht inzwischen nur noch zu einem Drittel auf Investitionen in Sachkapital, aber zu zwei Dritteln auf Investitionen in Human-kapital

Die Kluft zwischen "wissensnahen" und "wissensfernen" Gruppen wird immer größer werden und könnte zu einer Spaltung der Gesellschaft führen Eine neue Dimension der sozialen Selektion?

o Das Bildungssystem muss Kinder, Jugendliche und Heranwachsende in die Wissensgesellschaft einführen sowie Berufstätige weiterbilden

o Technikkritische Positionen, insbesondere wenn sie wie in den USA auch an vielen Schulen vermittelt werden, führen zu einer kritischen Haltung gegenüber den Wissenschaften

o Solche Einstellungen erschweren den Übergang in die Wissensgesellschaft und haben negative Folgen für Politik und Wirtschaft Donald Trump: „Belgien ist eine schöne Stadt“

KompetenzenWissensvermittlung

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Quellen: http://www.zukunftsentwicklungen.de/technik.html#ttwhttp://www.zukunftsorientierte-paedagogik.de/kompetenzen.html C:\Users\HaRauch\Documents\Zukunft Elektronik Obsol\20170217 Vorträge 4 bis 6\20170220 Zukunftstechnologien.docx

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Kompetenzen

Während die meisten Kompetenzen und Kenntnisse während der Kindheit und Jugend (allmählich) erworben werden, eignen sich Menschen das berufliche Grund-lagenwissen und das Spezialwissen erst während der Berufsausbildung oder eines Studiums an. Weiteres Spezialwissen und die Erfahrung erwirbt man während der Berufsausübung.

Neben diesen Kompetenzen werden in der sich anbahnenden Wissensgesellschaft auch andere Kenntnisse benötigt:o Ein breites Allgemeinwissen (Mathematik, Naturwissenschaften, Technik, Wirt-

schaftswissenschaften, Recht, Geographie, Geisteswissenschaften, Musik, Kunst, Umweltwissenschaften, Demographie, Politik, Psychologie, Pädagogik usw.)

o Wissen über aktuelle Probleme (Finanz- und Wirtschaftskrisen, Staatsverschul-dung, Demographische Entwicklung, Klimawandel, Umweltzerstörung, Rohstoff- und Energiekrise usw.)

o Fremdsprachenkenntnisseo Soziale Kompetenz, Kenntnis zu anderen Kultureno IT-Kenntnisse o Berufliches Grundlagenwissen und Spezialwissen

Kinder und Erwachsene zukunftsfähig machen: Wichtige Kompetenzen

Quellen: http://www.zukunftsentwicklungen.de/technik.html#ttwhttp://www.zukunftsorientierte-paedagogik.de/kompetenzen.html;13

Übergang von der Industrie- zur Wissensgesellschaft

Wissenschaft zum Mitmachen für alle, auch für Laieno Dank Internet kann heutzutage (fast) jeder zum Forscher

werden, auch ganz ohne Vorkenntnisse. o Bei der "Citizen Science", der Wissenschaft für jeden Mitbür-

ger, können alle mitmachen, ob beim Vögel bestimmen, Gala-xien ausmessen oder Marskrater zählen.

o In der modernen Forschung fallen wissenschaftliche Daten in enormer Menge an. Ob tausende Fotos aus den Ozeanen, Steppen und Urwäldern der Erde, Millionen Bilder vom Hubble-Weltraumteleskop oder Milliarden von Megabytes an Daten aus einem Teilchenbeschleuniger

o Diese Datenflut zu verarbeiten, auszuwerten und die wichtigen Informationen darin zu finden, gleicht oft der Suche nach der Nadel im Heuhaufen

o Automatisiertes Data Mining: Leistungsfähige Computer übernehmen einen großen Teil diese Arbeit

o Schwarmintelligenz: Immer mehr interessierte und innovative Mitmenschen eig-nen sich freiwillig Wissen an, nutzen es zur Erzeugung von weiterem Wissen und teilen dieses mit anderen

Quellen: http://www.wissen.de/citizen-science-wissenschaft-zum-mitmachen-fuer-allehttps://www.google.de/search?q=citizen+science+projekte+deutschland&source=lnms&tbm=isch&sa=X&ved=0ahUKEwic65j3lMnSAhVJ7BQKHUt6ACwQ_AUICCgD&biw=914&bih=655&dpr=1.4#imgrc=P0IQoKZhXxjXmM:

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Offene Wissenschaft, Citizen Science

Wohin geht es in der Zukunft?

Welche Rolle spielen dabei die Elektronischen Systeme?

Meine Behauptung:Ohne Elektronische System geht

nichts mehr

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Bis 2020

Quellen: http://www.zukunftsentwicklungen.de/technik.html#ttwC:\Users\HaRauch\Documents\Zukunft Elektronik Obsol\20170217 Vorträge 4 bis 6\20170220 Zukunftstechnologien.docx

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o 80% der Deutschen nutzen das Internet o Quantencomputer und optische Computer o Spracheingabe, Gestensteuerungo IT in der Landwirtschafto Service-Roboter und Humanoide Roboter sind im Vormarsch In jedem Haushalt in Japan und Südkorea steht ein Roboter o Telemedizin wird ausgebaut o Lügendetektoren, die mit Hilfe der funktionellen Magnetresonanztomographie die

Gehirnaktivität analysiereno Vollständiges Eintauchen in audio-visuelle und virtuelle Welten

Rollenspiele, Reisen in Vergangenheit und Zukunft, Museumsbesuche Zunehmende Schwierigkeit, virtuelle Welten von der Realität zu unterscheideno Erste Protozellen, d.h. von Menschen künstlich geschaffene, lebende Zellen

Was sagt die Zukunftsforschung?

Bis 2025

Quellen: http://www.zukunftsentwicklungen.de/technik.html#ttw; C:\Users\HaRauch\Documents\Zukunft Elektronik Obsol\20170217 Vorträge 4 bis 6\20170220 Zukunftstechnologien.docx

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o Mikromaschinen weit verbreitet (auch künstliche Insekten und Tiere) o Service-Roboter reinigen die Wohnung, unterhalten mit Musikdarbietungen,

transportieren gehbehinderte Menscheno Roboter als OP-Schwestern und Pfleger in Krankenhäusern o 1 Mio. Industrieroboter in Japan o In Kriegen zunehmend ferngelenkte Gefechtseinsätze (Robotern, Drohnen, unbe-

mannte Fahrzeuge usw.) o Weltraumstation auf dem Mond, Weltraumtourismus o Solarelektrische Antriebe im Weltall: Xenon-Gas wird durch elektrische Felder

ionisiert und beschleunigt, Startmasse von Satelliten wird um bis zu 40% reduziert o Verbesserung der körperlichen und kognitiven Leistungen von Menschen durch

Medikamente, Implantate und am Körper zu befestigende Geräte, welche z.B. die Muskelkraft erhöhen oder die Sinneswahrnehmung verbessern

o Künstliche Gliedmaßen und Sinnesorganeo Biosensoren überprüfen kontinuierlich den Gesundheitszustand


Bis 2035


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o 16 Mio. Wasserstofffahrzeuge in der EU

o Keine Schlüssel mehr

o Roboter übernehmen die meiste Arbeit (auch Kinderbetreuung)

o Weite Verbreitung von Kernfusion

o Erneuerbare Energieträger ersetzen fossile

o Japan will ein 1-Gigawatt-Kraftwerk im All positionieren

o Bemannte Flüge zum Mars


Bis 2050

Quellen: Markus Antonietti, Max Planck Institute of Colloids and Interfaces; http://www.mpikg.mpg.de/886791/Planet_Erde.pdfhttp://www.zukunftsentwicklungen.de/technik.html#ttwC:\Users\HaRauch\Documents\Zukunft Elektronik Obsol\20170217 Vorträge 4 bis 6\20170220 Zukunftstechnologien.docx

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o Entwicklung hin zur Mensch-Maschine, Cyborg, Mischwesen aus lebendigem Organismus und Maschine

o Künstliche Gliedmaße oder Neuroimplantate werden genutzt, um Menschen leistungsfähiger zu machen

o Roboter regieren im OP-Saalo Ersatzorgane aus dem Druckero Gesundheits-Apps überwachen gesunde und kranke Menscheno Sanfte Brüter, d.h. Laufwellen-Reaktoren wandeln Brutmaterial in spaltbares Mate-

rial (z.B. abgereichertes Uran, Roh-Uran, Thorium oder abgebrannte Brennele-mente aus Leichtwasserreaktoren (LWR))

o Künstliche Photosynthese: Die Umwandlung von Lichtenergie in chemische Ener-giespeichermoleküle wie Wasserstoff, Zucker, Alkohol

o Hydrothermale Karbonisierung: Verfahren, um Pflanzenmasse in chemische Roh-stoffe, in Polymere und in Kohlenstoffe zu verwandeln


Bis 2060


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o 99% des Wissens ist neu gegenüber 2005

o 80% der weltweit genutzten Energie kommt aus alternativen Quellen

o Nur noch digitale Zeitungen und Medien

o Keine Blindheit; Schmerzfreiheit

o Ein Roboter-Team soll den menschlichen Fußballweltmeister schlagen können

o Liebe und Sex mit Robotern, Maschinen, die Gefühle haben und zeigen

2077Lustige Sendung „Future Family“ im 3. Programm des Bayerischen Rundfunks, werktags um kurz nach 7:30 Uhr und um ca. 8:20 Uhr sowie tagsüber zu unbestimm-ten Zeiten



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Wohin geht es in der Zukunft? Hauptstossrichtungen von Wissenschaft, Forschung und Technik

o Internet der Dinge und Künstliche Intelligenz, Neuronale Netzeo Mensch-Maschine-Schnittstellen

• Spracheingabe, Spracherkennung, Gebärdensprache• Gesten- und Gesichtserkennung, Gestensteuerung

o Augmented und Virtual Realityo Wearables, implantierte Chips, Bio-Chipso Gentechnik und Synthetische Biologieo Medizintechniko Mikro- und Nanoelektronik, Computertechnik, Datenübertragung auf Chips per

Lichto Assistenzsystemeo Kollaborierende Roboter, Laufroboter und Androideo Fertigungstechnik, 3D-Konstruktion, 3D-Scanner und 3D-Druckero Mobilität, Automobil, Luft- und Raumfahrto Drohnen und neue Waffensystemeo Energieerzeugung, -speicherung und -verteilung o Gravitation und die Parawissenschaft der Raumenergie

Wohin geht es in der Zukunft?Elektronikbranche ist Systemlieferant und Triebfeder zugleich

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Alles wird „smart“:Smart Car, Smart City, Smart Factory, Smart Grid, Smart Home, Smart Living, Smart Medicine, Smart Mobile, Smart Phone, Smart Television, Smart Watch sowie Smart For und Smart By Natureo Die Welt vernetzt sich in rasantem Tempoo Das Risiko von Cyberattacken auf Rechner, Smart Things, Autos und vernetzte

Industrieanlagen ist allgegenwärtigo Sicherheit ist ein ausschlaggebender Faktor und die Grundvoraussetzung für sämt-

liche Zukunftstechnologieno Neue Security-Lösungen müssen mit der Entwicklung Schritt halten. IT-Sicherheit

muss von Anfang an bei der Produktentwicklung „mitgedacht“ werden. Dabei ist die Industrie einerseits gefordert, sichere Produkte zu entwickeln

o Sie muss den Verbraucher aber auch dafür sensibilisieren, wie wichtig es ist, die Geräte sicher zu verwalten. Auch unser Nutzungsverhalten bestimmt, wie sicher eine Lösung ist

Quelle: http://instalaciondecanalonesdealuminiogalapagar.com/smart-home-systeme/smart-home-systeme-smart-home-systems-1/

Elektronikbranche ist Systemlieferant und Triebfeder

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Aber auch:Dark Net, Ransonware, Smart Guns und „Automaten des Todes“o Um die Verhältnismäßigkeit einer geplanten Aktion zu gewährleisten, sollte diese

immer zuvor durch einen Menschen bewertet werdeno Automaten kennen keine Empathieo Wenn Algorithmen über Leben und Tod entscheiden ist das sehr bedenklicho Digitaltechnik sollte in Waffen integriert werden, um sie zu blockiereno Nur autorisierte Nutzer sollten sogenannte Smart Guns auslösen könneno Der Drohnenkrieg ist umstritten, auch weil die Piloten so weit entfernt sindo Ein Kriegsgebiet ist kein rechtsfreier Raum. Es gelten das Völkerrecht und eine

ganze Reihe von Regeln, die beschreiben, was legal ist und was nichto Trotzdem: Der US-Informatiker und Google-Chefstratege Vinton Cerf schlägt vor, in

einer Art globaler Genfer Konvention für Cyberkriege festzulegen, welche Art von Angriffen strikt verboten seien

Bild: Die US-Armee setzte das Talon Sword im Irak-Krieg ein

Quellen: http://www.deutschlandradiokultur.de/kriegsfuehrung-automaten-des-todes.1088.de.html?dram:article_id=287127Bild: picture alliance / dpa


Informations-und

Computertechnik

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IT-Branche schaffte im Jahr 2016 25.000 neue Arbeitsplätze in Deutschland


25Quellen: Bitkom; http://www.elektronikpraxis.vogel.de/berufkarriere/articles/520757/?cmp=nl-95; 08.02.16http://www.xing-news.com/reader/news/articles/711321?link_position= digest&newsletter_id=21933&toolbar=true&xng_share_origin=email

o Innerhalb von fünf Jahren haben die Unternehmen der Bitkom-Branche bereits 136.000 neue Arbeitsplätze geschaffen

o Bitkom-Branche E 2016: 1.022 Mio. Beschäftigte Bitkom, der Digitalverband Deutschlands, vertritt mehr als 2.400 Unternehmen der digitalen Wirtschaft, unter ihnen 1.000 Mittelständler, 300 Startups und nahezu alle Global Player

o IT-Fachkräfte-Bedarf: Konstant 40.000 offene Stellen o Beschäftigte in 2016:

• IT 795.000 (+25.000)• Telekommunikation 195.000 (-4.000)• Hardware-Hersteller 23.000 (-1.000)• Unterhaltungselektronik 9.000 (minimal rückläufig)

o IT-Beschäftigte in 2021: 927.000 (+157.000)

Kaum ein Hacker will zum BND


26Quellen: http://www.sueddeutsche.de/digital/geheimdienst-kaum-ein-hacker-will-zum-bnd-1.3446843, 03.04.17

http://www.br.de/nachrichten/mittelfranken/inhalt/innenminister-cybercrime-nuernberg-100.html; 04.05.17

o Die deutschen Sicherheitsbehörden und die Bundeswehr suchen händeringend nach IT-Spezialisten, die sich auf das Hand-werk des Hackens verstehen

o Wer sich mit Hacker-Attacken und der Abwehr auskennt, der verdient in der Wirtschaft leicht im Monat, was der Staat in einem Jahr zahlt

o Verfassungsschutz-Präsident Hans-Georg Maaßen setzt deshalb auf etwas ande-res als Geld, um IT-Fachleute anzulocken: den Reiz des Verbotenen

o „Sherlock Holmes im Cyberspace“

Kaum ein Hacker will zum BND


27Quellen: http://www.sueddeutsche.de/digital/geheimdienst-kaum-ein-hacker-will-zum-bnd-1.3446843, 03.04.17Düddeu

o USA: NSA wirbt auch auf Hacker-Kongressen für sich als Arbeitgeber, und greift dabei tief ins Porte-monee, um die Stars der Szene zu rekrutieren

o Unvorstellbar in Deutschland, hier beschimpfen die Hacker im Chaos Computer Club die Geheimdienste eher als „Stasi 2.0“

o 1. Januar 2017: Eigene Bundesbehörde Zitis (Zentrale Stelle für Informationstech-nik im Sicherheitsbereich)

o Soll als Dienstleister allen anderen Behörden helfen, Codes zu entschlüsseln, Schutzlücken auszubeuten, Trojaner zu entwickeln

o Bei Zitis, so der Plan, sollen Deutschlands Code-Breaker sitzen, eine reine Hacker-Behörde

o Die Realität allerdings, Stand April, sieht so aus: „Es ist ein leeres Haus“

Stand KW 18/2017: 65 Cybercops in Bayern, Aufstockung auf 135 noch in 2017

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Zukünftige ComputerNano-LeuchtturmGlasfaserkabel waren ein Meilensprung in der Datenüber-tragung. Sie nutzen Licht, um die Internetseite oder den Film zu übertragen – keine Elektronen, wie in Kupferkabeln. Warum nutzt man nicht auch in Computerchips Lichtsignale? Ein Problem: Es gibt keine geeigneten Lichtquellen - die bekannten Varianten sind viel zu groß für die winzigen Strukturen auf heutigen Chips.Forscher der Eindhoven University in den Niederlanden haben einen Nano-Leucht-turm konstruiert, dessen Seitenlängen etwa hundertmal kleiner sind, als die Dicke eines menschlichen Haares. o Die Leuchtdiode ist um den Faktor 1.000 effizienter als alle bekannten Licht-

quelleno Der Turm hat eine Seitenlänge von rund 0,35 µm und ist ungefähr 1 µm hoch.

Das Licht kommt aus dem Bereich, der mit "i-InGaAs" bezeichnet isto Der Nano-Leuchtturm steht dabei auf einem sogenannten Wellenleiter - auf der

Elektronenmikroskop-Aufnahme als eckige Erhebung zu erkenneno Manches davon funktioniert allerdings nur bei sehr tiefen Temperaturen von minus

260 Grad Celsius gut

Quelle: http://www.spiegel.de/wissenschaft/technik/nano-leuchtturm-signale-fuer-den-computer-der-zukunft-a-1133124.html03.02.2017

Neuer Materiezustand ist zeitlich und räumlich diskret und geordnetEs klingt wie Science-Fiction: o Forscher haben erstmals Zeitkristalle erzeugt

- Materialien, die in Raum und Zeit diskret geordnet sind o Die Bausteine dieser Zeitkristalle bilden wie in einem normalen Kristall regel-

mäßige Gitter, gleichzeitig aber verändern sie ihren Zustand in einem regel-mäßigen Takt

o Erst vor wenigen Jahren theoretisch postuliert, jetzt berichten gleich zwei Forscher-teams in "Nature" von der praktischen Umsetzung.

o Schwingende Lücken im DiamantgitterEin Zeitkristall besteht z.B. aus einem synthetischen Diamanten, in dem das Kohlenstoffgitter Fehlstellen aufweist, sogenannte Stickstoff-Lücken

o An diesen Stellen fehlt ein Kohlenstoffatom Stattdessen lagern sich an dieser Lücke Stickstoffatome an

o Sonwoon Choi von der Harvard University und seine Kollegen lösten in diesen Lücken mittels Mikrowellen ebenfalls ein Umklappen des Spins aus

Könnten helfen, Daten in Quantencomputern abzusichernBild: Stickstoff-Lücke (gelb) in einem Diamantgitter

Quellen: http://www.scinexx.de/wissen-aktuell-21233-2017-03-09.html(Nature, 2017, doi: 10.1038/nature21413; doi: 10.1038/nature21426)

Physiker erschaffen „Zeitkristalle“

Menschliches GedächtnisKünstliche Intelligenz

Internet der Dinge

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Bild: Forscher scannten Zellen des Areals V1 in der Großhirnrinde (visueller Cortex, Sehrinde) Hier dargestellt sind Zellen, farbkodiert nach ihrer Funktion bei der Sinneswahrnehmung.

Neue Begriffe: o Proteom: Gesamtheit aller Proteine (analog zu Genom: Gesamtheit aller Gene)o Konnektom: Gesamtheit aller Verbindungen im Nervensystem eines Lebewesens

Hirnforschung: Alle großen Technologieunternehmen, wie z.B. Apple, Baidu (Chinas führender Web-Dienstleister), Facebook, Google, IBM, Intel und Mikrosoft wetteifern weltweit darum, wer zuerst die großen Durchbrüche schafft

Weltweit arbeiten Forscher am komplexesten Schaltplan der Menschheitsgeschichte: Karte sämtlicher Verknüpfungen im Gehirn

Künstliche Intelligenz: Chancen und Risiken

31 Quellen: http://www.spektrum.de/news/der-schaltplan-der-denkmaschine/1066187,Bild: Bock, D.D. et al.: Network anatomy and in vivo physiology of visual cortical neurons. In: Nature 471, S. 177–182, 2011, fig. 5a

So wird man ein "Superhirn" Blick ins Gehirn von Gedächtniskünstlern enthüllt Geheimnis ihres Könnens"Superhirne" durchleuchtet: o Was macht manche Menschen zu echten Gedächtniskünstlern? o Wie sieht es in ihrem Gehirn aus? Eine Studie enthüllt: o „Superhirne" haben kein größeres oder anatomisch anderes Denkorgan als

normale Menscheno Einige Hirnareale sind bei ihnen jedoch stärker verknüpft o Diese funktionellen Verknüpfungen lassen sich durch Training gezielt stärkeno Im Prinzip hat damit jeder das Potenzial zum "Superhirn"o Wie die Scans ergaben, unterscheiden sich die "Superhirne" vor allem in 25

dieser Verknüpfungen von "Normalos". Ein ganzes Bündel davon geht vom mittleren prä-frontalen Cortex aus – dem Hirnareal hinter unserer Stirn, das unter anderem neues Wissen mit bereits bekanntem Wissen abgleicht

o Das zweite Bündel konzentriert sich im benachbarten rechten dorsalen präfronta-len Cortex. Dieses Areal ist aktiv, wenn wir strategische Lerntechniken anwenden

Quelle: http://www.scinexx.de/newsletter-wissen-aktuell-21239-2017-03-10.html

Gedächtnisleistung

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o Russen haben es längst geschafft, Menschen robotergleich auf mit Schallwellen oder elektromagnetischen Wellen übertragene Befehle reagieren zu lassen, ohne auf Implantate angewiesen zu sein

o Zur Erzeugung synthetischer Telepathie und auch zur Änderung des Verhaltenso Die akustische Psycho-Korrektur-Botschaft wird mittels Infra-Schall mit sehr

niedriger Frequenz über die Knochen übertragen Ohrenstöpsel können also die Botschaft nicht unterbindeno Die Botschaft geht an der Bewusstseinsebene vorbei Die Botschaften bzw. Anweisungen werden in weniger als 1 Minute nach der

Beschallung umgesetzt bzw. ausgeführt Gepulste elektromagnetische Wellen als Waffen sind auch z.B. zur politischen Steuerung einsetzbaro Durch eine Kopplung mit dem Nervensystem kann man z.B. den Herzschlag

stoppen sowie die bewusste Bewegungssteuerung im Gehirn eines gesunden Menschen manipulieren (motorischer Cortex, Motorik, Muskelbewegungen)

Einsatzbeispiel in Russland: Hilfe für Olympia-Athleten und ein arktisches Forschungsteam

Schwarze Forschung: Das Hirn ist manipulierbarDurch Schall- und Mikrowellen ferngesteuerte Menschen

Biologische Prozesssteuerungswaffen

33 Quelle: http://www.wahrheitssuche.org/fernsteuerung.html

Machine Learning: Kern vieler technologischer Sprünge

Künstliche Intelligenz im SpielzeugWie intelligent sind vernetzte Spielzeuge wirklich?Bieten vernetzte Spielzeuge mehr als nur Spielspaß?

Im Visier von Cyber-Kriminellen: Wenn ein Gerät nicht ausreichend abgesichert ist, können Angreifer heimlich darauf zugreifen und es für kriminelle Zwecke missbrauchen

Künstliche Intelligenz

Quellen: http://www.sueddeutsche.de/wirtschaft/kuenstliche-intelligenz-wenn-maschinen-denken-1.278202; http://www.xing-news.com/reader/news/articles/167297?newsletter_id=10368&xng_share_origin=email; http://www.dw.com/image/0,,https://www.basicthinking.de/blog/wp-content/uploads/2013/05/shutterstock_3914395.jpg17389130_303,00.jpg

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„Mein Arzt heißt Dr. Google“

Das gilt für immer mehr Menschen in Deutschland. Knapp drei Viertel der Erwachsenen (73 Prozent) suchen im Internet nach Krankheiten und Symptomen. Das ergab eine Umfrage der Krankenkasse KKH.

45 Prozent der Mediziner beklagen laut Barmer, dass die Infos aus dem Netz ihre Arbeit belasten

Die schlimmsten Auswirkungen: Patienten glauben „Dr. Google“ mehr als ihrem eigenen Arzt – oder sie trauen sich nach einer bedrohlich klingenden „Google-Diagnose“ erst gar nicht mehr in die Praxis

Assistenzsysteme

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Quellen: http://www.deutschlandfunk.de/social-bots-wahlkampf-der-algorithmen.740.de.html?dram:article_id=376345http://www.xing-news.com/reader/news/articles/689111?link_position=digest&

newsletter_id= 21463&toolbar=true&xng_share_origin=email; https://www.tz.de/leben/gesundheit/was-kann-dr-google-sollten-sie-bei-gesundheits-websites-beachten-7700973.html

Predictive Analytics, Data Mining1. Sammeln2. Säubern (Redundanz und Irrelevanz)3. Analysieren4. Interpretieren

o Untersuchung von großen Mengen an Daten unterschiedlicher Arten, um darin versteckte Muster, unbekannte Korrelationen und andere nützliche Informationen zu entdecken

o Generierung von Wettbewerbsvorteile gegenüber Konkurrenten und andere geschäftliche Vorteile, zum Beispiel effektiveres Marketing oder höhere Umsätze

o Durch Netzüberwachung gewonnene Benutzerprofile sind die Grundlage für indivi-duell zugeschnittenes Direktmarketing mittels Propaganda-Algorithmen

Assistenzsysteme

36Quellen:http://www.xing-news.com/reader/news/articles/689111?link_position=digest&newsletter_id= 21463&toolbar=true&xng_share_origin=email; https://www.omicsgroup.org/journals/the-use-of-social-media-and-internet-datamining-for-the-tourist-industry-2167-0269-1000197.php?aid=69470

Mit einer "Technikoffensive" will Innenminister Thomas de Maizière die Terrorgefahr in Deutschland verringern. Dabei setzt er vor allem auf Software, die Verdächtige auto-matisch erkennt.

Bild:Gesichtserkennungo ärgerlich, wütendo zufrieden, glücklich o traurig, betrübto erstaunt, überraschto Geschlecht

System des FhG-IIS:Auch Schätzung des Alters

Gesichtserkennung

37Quellen:. https://www.xing.com/news?article_id=384860&sc_p=da334_tbb#page_348

http://www.zeit.de/digital/datenschutz/2016-05/findface-gesichtserkennung-republica-adam-harvey

Assistenzsysteme

o Berührungslose Benutzerschnittstelle, die zur Interaktion in Anwendungsprogrammen die Körperbewegungen und Körperhaltungen in nutzbare Information umsetzt

o Kamera- und Infrarot-basierte Systemeo Elektrische Feldstärkeänderungen: Änderungen der Feldstärke, die durch den

Mensch und dessen Bewegung in dem elektrischen Feld entsteheno Position, Richtung und Schnelligkeit o Bewegung von einer Hand, des Kopfes oder des ganzen Körperso Personal Sign Language Translator (PSLT):

Microsoft Kinect erkennt Gebärdensprache und wandelt Bewegungen der Per-son, die die Gebärdensprache beherrscht, in Texte und Wörter um

o Kinect übersetzt Text in Echtzeit in Gebärdensprache: Avatar, Graphikfigur, bzw. künstliche Person auf einem Bildschirm

o Bidirektionale Übersetzung zwischen den Gebärdensprachen verschiedener Länder

Uni ER-N: Manipulation, Übertragung der Mimik einer Person auf eine andere Person, z.B. in Videos

Gesten- und Gebärden-ErkennungGesten- und Gebärden-SteuerungGesten- und Gebärden-Generierung

Assistenzsysteme

38Quellen: ITWissen; http://www.itwissen.info/definition/lexikon/Gestenerkennung-gesture-recognition.htmlhttp://www.tech.de/news/gebaerdensprache-kinect-erkennen-uebersetzen-1007678.html ,http://www.zeit.de/digital/datenschutz/2016-05/findface-gesichtserkennung-republica-adam-harvey

Lässt sich der nächste Einbruch berechnen?Der Computer soll die Erfahrung langjähriger Polizisten erweitern, die in ihrer Lauf-bahn ein "Bauchgefühl" dafür entwickeln, wo oft zugeschlagen wird

Predictive Policing basiert auf der Annahme, dass professionelle Täter nach bestimm-ten Mustern vorgehen. Sie handeln planvoll, bevorzugen Gebiete, in denen sie nicht auffallen und die gute Fluchtmöglichkeiten bieten. Und sie haben es auf ganz bestimmte Beute abgesehen – sie kommen wieder, wenn sie erfolgreich waren

Programmierer versuchen die Folgedelikte mit dem Computer vorherzusagen Ist der sich zu 70 oder 80 Prozent sicher, schlägt er Alarm

Predictive Policing etabliert sich auch in Deutschland

Assistenzsysteme

39Quelle: http://www.spektrum.de/news/mit-algorithmen-gegen-die-kriminalitaet/1414800,28.06.16

Augmented Realityund

Virtuelle Realität

40

Augmented Realityo Computergestützte Erweiterung der menschlichen Wahrnehmung der Realitäto Einblendung von visuellen Zusatzinformationen oder Objekten auf einem entspre-

chenden Geräto Umwelt wird durch digitale Objekte erweiterto Virtuelle Bildschirme, Gegenstände, die in der Luft bewegt und gedreht werden

könneno Soll die Arbeit z.B. in Medizin, Architektur und Design verändern / vereinfachen

Bekanntes Beispiel: In der TV-Fussball-Berichterstattung zeigt die eingeblendete Linie in der Wiederholung an, ob ein Spieler im Abseits stand oder nicht

Augmented Reality-Brillen o Hololens von Microsofto Google Glasso Google Googleso Atelier Pfistero Magic Leapo Ride Ono PRESENCE von Sennheisero Head Up Display

41Quellen: https://www.xing.com/news/insiders/articles/virtuelle-realitat-kunstliche-welten-werden-zum-massenmarkt-386628?sc_p=da863_bn&xing_share=news ; Dr. Eike Wenzel, Institut für Trend- und Zukunftsforschung (ITZ)http://www.bandara.ch/2015/08/12/vr-typologie-ii-der-unterschied-zwischen-augmented-reality-und-virtual-reality /

Augmented Reality

Virtual Reality

42Quellen: http://4kfilme.de/virtual-reality-vr-kino-film/ http://www.elektronikpraxis.vogel.de/iot/articles/517355/?cmp=nl-95 ,

http://www.bandara.ch/2015/08/12/vr-typologie-ii-der-unterschied-zwischen-augmented-reality-und-virtual-reality/

o Die reale Welt wird komplett ausgeschlosseno Die virtuelle Welt nimmt visuell und akustisch deren Platz ein o Der Betrachter taucht also in eine neue Welt ein

(„Immersion“ d.h. Eintauchen)o Verzögerungsfreies Umsehen in 360o, “Head Tracking“o Hohe Display-Auflösung und qualitativ hochwertigen

3D-Bilderno Hohe Bildrateo Betrachter fühlt sich „mittendrin“

Dabei vergisst man gerne die reelle Welt um sich herum

Virtual-Reality-Kino tourt durch Europa„…Man setzt sich einfach die VR-Brille auf, wählt einen Film aus und kann diesen in einem virtuellen Kino ge-nießen, ganz ohne nervige Sitznachbarn die mit ihrer Popcorn-Tüte rascheln oder auf ihre Smartphones rumtippen.

„Man hat wirklich das Gefühl in einem Kino zu sitzen…“

Preisentwicklung: 2014: 350 US$, 2016: 200 US$; 2017:100 US$

Virtuelle Realität

Datenbrillen für Echtzeitschulung, Wartung, medizinische Operationen und Ret-tungssanitäter

43 Quellen: http://www.industry-of-things.de/echtzeitschulung-mit-datenbrillen-a-602428/http://www.amaxperteye.com/de/ama-and-its-team/

Mit dem Xpert-Eye-System „See what I see“ von AMA - bestehend aus Datenbrille, Smartphone und Software, können Unternehmen ihren Mitarbeitern Kompetenzen "hautnah" und in Echtzeit vermitteln - nämlich während des laufenden Arbeitsprozess

o Wenn Vor-Ort-Mitarbeiter und der Experte sich an weit voneinander entfernten Orten befinden

o Rettungssanitäter brauchen manchmal im Einsatz den Rat eines Facharztes. Die Datenbrille des Sani-täters verschafft dem Arzt ein Bild von der Lage vor Ort, sodass er dem Rettungspersonal qualifizierte Anweisungen geben kann

o In Frankreich wird Xpert Eye bereits in großem Stil in Krankenhäusern genutzt

Datenbrillen für Augmented + Virtual Reality

Wearables

Tragbare Computer und SystemeImplantierte Chips, Bio-Chips

Hightech am und im menschlichen Körper

44

Umfrage des Branchenverbands Bitkom, Februar 2016:Fast jeder Dritte in Deutschland zeichnet Gesundheitsdaten digital aufo 18 % nutzen Fitness-Armbändero 13 % nutzen Smartphone-Appso 6 % nutzen Computeruhren

Wichtig: Über sensible Daten „frei und selbstbestimmt“ entscheiden können

Das US-Marktforschungshaus Gartner sagte für 2016 eine Steigerung um fast 20 % auf 275 Mio. verkaufte Wearables vorauso Marktvolumen: 29 Milliarden US-$o Gesamtumsatz mit vernetzten Uhren: 11,5 Milliarden US-Dollaro Marktvolumen der smarten Armbanduhren in 2019: 17,5 Milliarden Dollar

Wearables

45Quellen: http://www.elektronikpraxis.vogel.de/energieeffizienz/portable_design/articles/520902/?cmp=nl-95, 09.02.16;http://www.wahrheitssuche.org/biochip.html

Intelligente Reflektoren können die Sicherheit von Fußgängern erhöhen

„Tätowierte“ Fitnesstracker

Medizintechnik:o Pflaster, die vor Krankheiten warneno Pflaster, das den Blutzucker misst

Schweißsensor warnt in Echtzeit vor Dehydrierung und Ermüdung

Smarte Kontaktlinse: 2014: Patent von Google auf eine smarte Kontaktlinse zur Überwachung des Glucose-Spiegels

Wearables

46 Quelle: http://www.elektronikpraxis.vogel.de/iot/articles/520471/?cmp=nl-95 , 15.02.16

Nach den Wearables kommen die implantierten Chipso bekannt bei Tiereno neu: Cyborg (eingedeutscht auch Kyborg)

Bezeichnet ein Mischwesen aus lebendigem Organismus und Maschine

„Der RFID-Chip (12 mm langer Glas-zylinder mit 2 mm Durchmesser) mit Universal-Kreditkarte, Ausweisen,Führerschein, Gesundheitsdaten, Tür-öffner, Versicherungspolicen usw., wird in die Hautfalte zwischen Daumen und Zeigefinger eingesetzt. Die 880 Byte im Arbeitsspeicher können jedoch leicht überschrieben werden.“

Kaspersky: „… für diese Chips gibt es noch keine Sicherheitsmechanismen …“

Implantierte Chips, Bio-Chips

47

Quellen:. http://www.xingnews.com/reader/news/articles/100840?newsletter_id=7600&xng_share_origin=email , 03.09.15 ; Wikipedia; https://usblog.kaspersky.com/bionic-man-diary-5/5499/, 19.06.2015; http://www.handelsblatt.com/technik/vernetzt/chip-implantate-wie-aus-schweden-cyborgs-werden/11516124.html

(Bild: heise online/Borchers)

o Vietnam-Krieg (1955 – 1975): „ Rambochip“ erhöht Adrenalin-Fluss in den Blutstromo 1994: Langzeit-Identitäts- und Daten-Überwachungssystem „Vigiliance TM ID“ der

schweizer Firma LipoMatrix wird in Deutschland getesteto 1998: Die Bundesregierung stellt 36 Mio.DM für die Entwicklung eines implantier-

baren Gehirn-Bio-Chips zur Verfügungo 2003: Während des Irak-Kriegs wird „Intelligence-Manned Interface (IMI)“ erfundeno 2004: US-Regierung genehmigt Funk-Implantat

Cyber-Soldat: Spezielle Form elektronischer KriegsführungJeder Mensch hat eine ganz spezielle bioelektrische Resonanz-Frequenz im Gehirn. Mit einer vollständig codierten, elektromagnetischen Frequenz (EMF) können elektro-magnetische Signale zum Gehirn gesendet und dort verarbeitet werden.

Unvorstellbar: Ein elektronisches Überwachungssystem der NSA könnte gleichzeitig Millionen von Menschen „handhaben“, verfolgen und manipulieren.

Implantierte Chips

Implantierte Chips, Bio-Chips

48

Quellen: http://www.computerwoche.de/a/biochip-schafft-echte-schnittstelle-zwischen-mensch-und-technik,1164146 , 24.04.1986; http://www.wahrheitssuche.org/biochip.html ;http://www.manager-magazin.de/life/gesundheit/0,2828,323252,00.htmlhttps://www.zeitenschrift.com/artikel/die-mikrowelle-eine-waffe-mit-zukunft ; Zeitschrift "Wissenschaft ohne Grenzen" Nr.

Mensch und MaschineMensch und Roboter

49

Tiefe HirnstimulationDurch Gedanken gesteuerte ProthesenDiagnose per Hirn-Scan

Durch innovative Neurotechnologien wachsen Mensch und Maschine immer enger zusammen

50 Quellen: http://www.scinexx.de/dossier-742-1.html

Mensch und Maschine

o Dank der Fortschritte in der Computertechnik lernen intelligente Algorithmen immer besser, die Signale unseres Gehirns auszulesen und zu interpretieren

o Über solche Schnittstellen ist es inzwischen möglich, Cursor zu steuern, Rollstühle zu lenken und selbst Drohnen fliegen zu lassen

o Gleichzeitig ermöglichen Elektroden in oder auf dem Gehirn auch neue Formen der Therapie bei bisher unheilbaren Krankheiten.

o Doch einige dieser Neurotechnologien lindern nicht nur Leiden, sie können auch unser Verhalten und sogar unsere Persönlichkeit verändern

Die direkte Verbindung unseres Gehirns mit der Technik bietet viele Chancen, wirft aber auch ethische Fragen auf: Wie weit darf man gehen?

Wer entscheidet, was in welchem Falle angemessen und ethisch vertretbar ist?

Roboter: Arbeitskollege, Dienstleister und Spielkamerad

Roboter und Menschen werden sich in den nächsten Jahren viel näher kommeno Industrie-Roboter unterschiedlichster Art, Kollegiale Roboter (Cobot)o Humanoide Roboter und Androideo Dienstleistungs-und Arbeitsrobotero Inspektions-, Erkennungsrobotero Rettungs- und Transportrobotero Militär- und Kampfrobotero Serviceroboter revolutionieren z.B. die Agrarwirt-

schaft: Sie säen, entfernen Unkräuter, düngen, ernten und versorgen Tiere

o Staubsaug-, Rasenmäh- und Gurkenernteroboter

Mensch und Roboter

51

Quellen: http://robotik.dfki-bremen.de/typo3temp/pics/6ba;7e065f0.jpg; http://www.zukunftsentwicklungen.de/technik.html; http://www.zdnet.de/88238614/japan-1000-humanoide-roboter-binnen-einer-minute-verkauft/ ; http://www.ipa.fraunhofer.de/agri-apps.html; http://www.elektronikpraxis.vogel.de/automatisierung/articles/523158/?cmp=nl-95/ http://www.heise.de/ct/ausgabe/2016-1-Dienstleistungs-Roboter-werden-praxistauglich-3048313.html ; VDE dialog02/2017

Gurkenflieger 30 Erntehelfer pflücken die Gurken per Hand

Hauptakteure: Japan, Deutschland und Schweiz USA sind noch abgeschlagen

Hauptabnehmerland: China Hauptabnehmer und Wachstumstreiber ist nicht mehr die Automobilindustrie son-

dern die Elektro- und Elektronikindustrie Wachstum von jährlich ca. 11 % zwischen 2010 und 2015 Zunehmend auch KMUs und Start Upso US-Firmen haben enormes IT-Know How im Bereich Endverbraucher, jedoch nicht

im Industriebereicho Die IT-Riesen haben diesen Trend erkannt und rüsten für die Zukunft aufo Google ist schon vor einiger Zeit auf den Zug aufgesprungen und hat besonders

durch den Erwerb des Roboterherstellers Boston Dynamics (bekannt vor allem für die Laufroboter BigDog, Cheetah, WildCat und Atlas) für Aufsehen gesorgt

o Verstärkter Einsatz von Künstliche Intelligenzen im Alltag: Neue Dimension der Sicherheitsfrage Google hat zusammen mit der Stiftung OpenAI und zwei US-Universitäten eine Stu-die vorgelegt, die mögliche Sicherheitskonzepte erkundet

Mensch und Roboter

52

Quellen: http://www.ipa.fraunhofer.de/; https://entwickler.de/online/development/ki-sicherheit-studie-251890.htmlagri-apps.html; http://www.elektronikpraxis.vogel.de/automatisierung/articles/523158/?cmp=nl-95/ http://www.heise.de/ct/ausgabe/2016-1-Dienstleistungs-Roboter-werden-praxistauglich-3048313.html ; VDE dialog02/2017

Vorzeigemodell „Pepper“o 120 Zentimeter groß, schlanke Staturo Auf drei Rollen unterwegs o Mit Kopf, Torso und Armen ausgestatteto Kann Emotionen lesen und reagiert auf dieseo Lässt sein Gegenüber den Kopf hängen, versucht

er ihn aufzumunterno Er erzählt einen Witz, tanzt oder spielt ein Liedo Verteilt in Banken und Geschäften Flyer, belustigt Wartendeo Führt Verkaufsgespräche und berät Kaufinteressenteno Nestlé: Er befragt nach Kaffee-Vorlieben und empfiehlt die passende Maschineo Heuerte in 2016 auf den Aida-Kreuzfahrtschiffen an o Fa. Softbank hat in 2015 innerhalb 1 Minute 1.000, und im 2.HJ 10.000 verkaufto Preis: 1.415 € + 180 € monatlich für Cloud-Services und Garantieleistungeno Leasing: 3 Jahre monatlich 550 €

Mensch und Roboter

53

Quellen: http://robotik.dfki-bremen.de/typo3temp/pics/6ba;7e065f0.jpg ; http://www.zukunftsentwicklungen.de/technik.html ; http://www.zdnet.de/88238614/japan-1000-humanoide-roboter-binnen-einer-minute-verkauft/ ; http://www.elektronikpraxis.vogel.de/automatisierung/articles/523158/?cmp=nl-95/http://www.heise.de/ct/ausgabe/2016-1-Dienstleistungs-Roboter-werden-praxistauglich-3048313.html

Mensch-Roboter-Kollaboration (MRK, Cobots)

VDMA-Positionspapier Vier verschiedene, grundsätzliche Schutz-

prinzipien für MRK:o Sicherheitsgerichteter, überwachter Halt:

Roboter stoppt bei Betreten des gemeinsamen Arbeitsraumso Handführung:

Roboterführung durch Bediener, Greifer des Roboters mit kantenfreier und abge-rundeter Hülle

o Geschwindigkeits- und Abstandsüberwachung: Kontakt wird verhindert

o Leistungs- und Kraftbegrenzung: Kontaktkräfte zwischen Mitarbeiter und Roboter werden technisch auf ein ungefährliches Maß begrenzt

Dynamische Sicherheit erhöht die Produktivi tät in der Fabrik der Zukunft Aber: Vor knapp 2 Jahren wurde ein junger Mann in einem Volkswagenwerk bei einem Arbeitsunfall getötetEin Roboter hatte einen Arbeiter, erfasst und gegen eine Wand gedrückt

54

Quellen: http://www.all-electronics.de/laserscanner-fuer-enge-mensch-roboter-kollaboration/ ; Wirtschaftswoche; http://www.ingenieur.de/VDI-Z/2017/Ausgabe-04/Sonderteil-Automatisierung/MRK-Loesung-beim-Automobilhersteller http://robotik.vdma.org/documents/105999/4217702/Positionspapier%20MRK%20Sicherheit.pdf/3d65fb3a-7137-4b9f-8865-c50f1e9fcf8a, https://iaw-aachen.de/index.php/de/MRK.html

Mensch und Roboter

Ein winkender Nanoroboter aus DNADesoxyribonukleinsäure, ein in allen Lebewesen und in bestimmten Viren-typen vorkommendes Biomolekül und Träger der Erbinformation, die GeneNeuer "Werkzeugkasten" erleichtert den Bau beweglicher DNA-NanomaschinenEin Roboter mit beweglichen Armen, ein Buch, das sich öffnet und schließt und ein schaltbares Zahnrad - auf den ersten Blick scheint dies nichts Besonderes zu sein. Doch diese Objekte sind winzig klein und bestehen aus DNA. Mit Hilfe einer neuen Methode haben deut-sche Forscher diese auf neue Weise flexiblen Nanoroboter konstruiert – und bereiten so den Weg für anwendbare Nanomaschinen mit beweglichen Teilen.

11.05.2017 http://www.scinexx.de/wissen-aktuell-18724-2015-03-30.html55

DNA-Nanomaschinen

3D-Scan 3D-Druck

Additive Fertigung

56

3D-Scan und 3D-Druck, stark im Kommen

57Quellen: http://www.heise.de/ct/ausgabe/2016-1-Dienstleistungs-Roboter-werden-praxistauglich-3048313.html; https://de.wikipedia.org/wiki/3D-Druckhttp://www.chip.de/news/3D-Scanner-fuer-die-Hosentasche-Microsoft-App-scannt-jedes-Objekt_82509887.html;

3D-Scanner für die Hosentasche: Microsoft-App scannt jedes Objekt

o Das Programm Mobilefusion scannt das Objekt mit der eingebauten Smartphone-Kamera, zusätzliche Hardware wird nicht benötigt

o Das 3D-Modell wird ohne die Zuhilfenahme von Cloud-Ressourcen errechnet, alleine mit der Hardware des mobilen Gerätes

o Ein Scan-Vorgang dauert 20 Sekunden

Berührungsloses Lesen dank neuer Scan-Technologieo Eine spezielle Kamera scannt Bücher, ohne sie aufzuschlageno Terahertz-Strahlung wie beim Nackt-Scanner auf Flughäfeno Software filtert die Signale und kann daraus einzelne Buchstaben auslesen

3D-Scan und 3D-Druck, Additive Fertigung (AM)

58

Quellen: http://www.heise.de/ct/ausgabe/2016-1-Dienstleistungs-Roboter-werden-praxistauglich-3048313.html; https://de.wikipedia.org/wiki/3D-Druck; http://www.chip.de/news/3D-Scanner-fuer-die-Hosentasche-Microsoft-App-scannt-jedes-Objekt_82509887.html; http://www.elektronikpraxis.vogel.de/elektronikfertigung/articles/604292/?cmp=nl-95&uuid=D753C125-915D-2DFB-5F20AEA0A8F94734

3D-Druck, Rapid Prototyping, Einzelfertigung, Additive Fertigung:

o Dreidimensionale Werkstücke, schichtweise aufgebaut

o Computergesteuerter Druck mit einem oder mehreren flüssigen oder festen Werkstoffen nach vorgegebenen Maßen und Formen (CAD)

o Physikalische oder chemische Schmelz- und/ oder Härtungsprozesse

o Typische Werkstoffe: Kunststoffe, Kunstharze, Keramiken und Metalle, neu: Glaso Einsatz in Industrie und Forschung. Anwendungen auch im Heim- und Unterhal-

tungsbereich sowie in der Kunst und Schmuckherstellung Zeit- und Kostenvorteile

Additive Composite Structures3D-Druck + Faserverbund-FertigungstechnologienKombination von 3D-Druck und klassischem Leicht-bauverfahren

Speed Factory von adidas

59

Quellen: http://www.adidas-group.com/de/medien/newsarchiv/pressemitteilungen/2015/adidas-errichtet-erste-speedfactory-deutschland/; https://www.3d-grenzenlos.de/magazin/kurznachrichten/adidas-speedfactory-beginnt-2017-produktion-27222393/

Vorreiter adidas hat erste SPEEDFACTORY Deutschland (Ansbach) errichtetPilotprojekt mit 500 Paar Schuhen

Aussage von adidas: o SPEEDFACTORY kombiniert das

Design und die Herstellung von Sportartikeln in einem automati-sierten, dezentralisierten und flexi-blen Fertigungsprozess. Dank dieser Flexibilität kann man zukünftig viel näher an den Konsumenten sein und vor Ort und dierekt in den Absatzmärkten produzieren

o Kürzere Produktionszeiten: Zeit von Entwicklung bis zur Produktionsreife schrumpft von 18 Monaten auf weniger als 1 Woche

o Vereinfachte Lieferketteno Transportbedingte Emissionen werden verringert o Einsatz von Klebstoffen wird drastisch reduziert o Veränderte Finanzwirtschaft macht nun auch in den asiatischen Staaten die Pro-

duktion teurero Weiteres Werk wird in Atlanta, US-Bundesstaat Georgia, errichtet adidas rechnet damit, dass an den Standorten der Speed Factories jeweils unge-

fähr 160 neue Arbeitsplätze entstehen, für die hochqualifi-zierte Arbeitskräfte benötigt werden

Additive Fertigung mit 3D-Druck

60Quellen: http://www.konstruktionspraxis.vogel.de/3d-druck-aus-metall-a-597934/ ; 10.04.17http://www.industry-of-things.de/weltweit-erste-3d-drucker-fabrik-eingeweiht-a-599442/?cmp=nl-345&uuid=D753C125-915D-2DFB-5F20AEA0A8F94734; 12.04.17

Weltweit erste 3D-Drucker-Fabrik der FIT AG in Lupburg, Oberpfalz, eingeweihto Modell für Kopien überall auf der Welto In jeder Fabrik - egal wo – soll die selbe Qualität

erzeugt werden könneno Automobilbranche, Motorsport, Medizin- und

Zahntechnik, Luft- und Raumfahrto Prototypen für den Fahrzeugbauo Serienteile für den Flugzeugbauo Verpackungsindustrie o Bio-Printingo Additive Unterstützung in konventioneller Fertigung, Veredelung und Qualitäts-

sicherung

3D-Druck und Titaneinsatz in Leichtbauweise o Neuartige Metall-3D-Drucklösungo Selective Laser Melting (SLM)o Für Flug- und Raumfahrzeugeo Hochbelastbare Einsätze dienen als Befestigungs-

punkte, um große und schwere Strukturen zu heben

Airbus setzt auf 3D-Druck und baut Komponenten und Ersatzteile wieder selbst

3D-Druck jetzt auch mit Glas möglich

61Quelle: http://www.elektronikpraxis.vogel.de/index.cfm?pid=7525&pk=601421&fk=1218296&type=article#2; 20.04.2017

3D-Druck-Material Glas

Ein interdisziplinäres Team am KIT hat ein Verfahren entwickelt, mit dem sich Glas für die Additive Ferti-gungstechnik nutzen lässt.

o Hochreine Quarzglas-Nanopartikel werden mit einer kleinen Menge flüssigen Kunststoffs gemischt

o Aushärtung an bestimmten Stellen durch Stereolithografie und selektives Laser-sintern

o Das flüssig gebliebene Material wird in einem Lösungsmittelbad herausgewaschen o Der in der Glasstruktur noch eingemischte Kunststoff wird durch Erhitzen entfernt Es bleibt nur die gewünschte, ausgehärtete Struktur bestehen

Aufgrund seiner Eigenschaften wie Transparenz, Hitzebeständigkeit und Säure-resistenz eröffnen sich mit der Verwendung von Glas im 3D-Druck vielfältige neue Anwendungsmöglichkeiten für Entwicklung, Fertigung und Forschung, zum Beispiel in der Optik, Datenübertragung und Biotechnologie

3D-gedruckte Gebäude

62

Quelle: https://3druck.com/nachrichten/in-dubai-soll-das-weltweit-erste-3d-gedruckte-buerogebaeude-entstehen-4835682/ ; https://www.3d-grenzenlos.de/magazin/zukunft-visionen/apis-cor-baut-haus-mit-3d-drucker-an-einem-tag-27231193/ ; http://www.ingenieur.de/Themen/3D-Druck/Das-Buerogebaeude-3D-Drucker-steht-in-Dubai

o Dubai: Erstes voll funktionsfähiges Bürogebäude • 250 m² Nutzfläche • Materialien:

Rohbau und Innenausbau aus speziell verstärk-ter Betonmischung, Glasfaser-verstärktem Gips und faser-verstärktem Kunststoff

• 3D-Drucker misst 36,6 m x 12,2 m x 6 m• Kein Bauschutt• 1 Person bedient den Drucker• 6 Arbeiter für den Zusammenbau sowie 10 Elektriker und andere Spezialisten• Bauzeit: 17 Tage + 2 Tage für den Zusammenbau• Baukosten: 140.000 US$

o Dubai: Mit neuer Krantechnik soll ein 80 m Hochhaus mit einem 3D-Drucker ent-stehen

o Russland: Innerhalb von nur 24 Stunden hat ein 3-D-Roboter ein Rohbauhaus mit 37 m² ausgedruckt. Selbst inklusive dem technischen Ausbau sind die Kosten sen-sationell niedrig. Quadratmeterpreis: 260 €

o China: Schon Anfang 2015 wurde ein kombiniertes Büro- und Wohn-Gebäude aus dem 3D-Drucker vorgestellt

Mobilität

63

Studie zu mobilen Endgeräten (Global Mobile Consumer Survey): „Die Deutschen lieben ihr Smartphone“Eine Befragung im Jahr 2015 ergab:o 75 % besitzen ein smartes Telefon

• bei 18- bis 24-Jährigen: 90 %• bei über 65-Jährigen: 71 %

o 58 % der genutzten Smartphones sind jünger als 1,5 Jahreo 22 % nutzen LTEo 72 % besitzen ein Laptopo 50 % der Haushalte besitzen ein Tableto 20 % planen den Kauf eines Tablets in den kommenden 12 Monateno Der Markt für eReader ist gesättigt

Mobile Computing

Mobilität

64Quelle: http://www.xing-news.com/reader/news/articles/104990?newsletter_id=7789&xng_share_origin=email

V2X und Fahrerassistenzsysteme, Advanced Driver Assistance Systems (ADAS)Euro NCAP (New Car Assessment Program): Jetzt auch Bewertung der Systeme dieo Fußgänger erkennen und Kollisionen vermeiden helfeno Fußgänger und Kinder innerhalb und außerhalb des Fahrzeugs schützeno Den Fahrer aktiv/passiv unterstützen (z.B. Fahrdynamikregelung, Speed Limiter)Herausforderungen:o Riesige Rechenleistungo Zuverlässliches Echtzeitbetriebssystemo Ein leistungsfähiger Software-Block mit schnellen und sicheren Algorithmen,

um z.B. Bilddaten zu verarbeiten sowie Objekte rechtzeitig zu erkennen und zu klassifizieren

Rechenleistung und Code-Zeilen fast ohne Ende In einem Oberklasse-Fahrzeug ist heute schon eine Software mit 500 Mio.

Code-Zeilen im Einsatz

Mehr zu den Fahrerassistenzsystemen im 6. und letzten Vortrag dieser Reihe mit dem Thema „Mobilität“

Das Auto wird neu erfunden

Quelle: http://www.all-electronics.de/texte/anzeigen/60680 , 04.06.1565

Mobilität

Selbstfahrende Autos können Unfälle um 90 % reduzierenGoogle ist Vorreiter mit 3 Mio. TestkilometerAlle OEMs ziehen nacho McKinsey: Verfügbarkeit erst in 10 – 20 a

• Bild: bis 2027: Entwicklung von vollautono-men Fahrzeugen (AV) für den Verbraucher

• 2027 : Erste Verbraucher kaufen AVs• 2050: AVs sind Haupttransportmittel

o Veränderung der Dienstleistungs-Gewerbe rund ums Auto

o Sinkende Anzahl von Blechschädeno Weniger Verkehrstote und -verletzteo Ampelanlagen werden irgendwann überflüssigo Auto-Pendler könnten jeden Tag im Schnitt ca. 50 Minuten einsparen Versicherer werden irgendwann nicht mehr menschliche

Fehler, sondern technische Defekte versichern

Beispiel: Autonomes Fahren

66Quelle: http://www.elektronikpraxis.vogel.de/elektromobil/articles/507519/?cmp=sm-x-swyn&utm_source=xing&utm_medium=sm&utm_campaign=xing-swyn

Mobilität

DrohnenAutonome Waffensysteme

67

US-Luftfahrtbehörde FAA: Auch Betreiber von unbemannten Quadcoptern gelten als PilotenRegistrierungspflicht für Drohnen samt Flugverbotszonen in USA und JapanWie fängt man unregistrierte Drohnen, sog. „Rogue Drones“, ab?Airbus Holt Drohne runter:o Erfassung und Ortung in der Nähe von gesperrtem Luftraumo Kommunikation der Drohne wird gestörto GPS-Spoofing: Störsignale imitieren GPSo Fernsteuerung übernimmt Landung

Drohnen: In USA wurden zu Weihnachten 2015 ca. 1 Mio. Drohnen verkauft

Bild: DHL-Drohne „Paketkopter“ im Praxis-Einsatz

68Quellen: http://www.golem.de/news/ces-2016-airbus-holt-die-drohne-runter-1601-118427.html

http://www.elektronikpraxis.vogel.de/themen/hardwareentwicklung/antriebselektronik/articles/518109/?cmp=nl-95 ; 18.01.16

Drohnen

Drohnen schießen kleinere Drohnen ab oder fangen sie mit Netzen eino Boeing will sie mit Laser abschießeno Polizei in Tokio setzt auf Schleppnetzeo „Robotischer Falke“ von HIRoLab

schießt ein Fangnetz ab und fängt eino Abgerichtete Raubvögel fangen Drohnen ein

Beginn des militärischen KI-Wettrüstens?„Erst Schießpulver, dann Atomwaffen und jetzt KI in autonomen Waffen, die dritte Revolution in der Kriegsführung?“

o Bislang steuern noch Menschen die Flugdrohnen, um aus der Ferne anzugreifen

o Diese Waffensysteme besitzen einen hohen Grad von Autonomie, weil sie mit mini-malem menschlichem Eingriff Ziele erkennen und angreifen können

o Intelligente Drohnen und andere autonome Waffensysteme, die Menschen, Waffen, Geräte, Gebäude und Anlagen eigenständig aufsuchen und auch töten bzw. zerstören können, sind bereits im Einsatz und werden ständig „verbessert“

Autonome WaffensystemeBedrohung: „Fukushima der künstlichen Intelligenz“?

69

Quellen: http://www.elektronikpraxis.vogel.de/automatisierung/articles/499085/ , 28.07.15; http://www.elektronikpraxis.vogel.de/iot/industrie40/articles/511363/ www.spektrum.de/news/interview-die-unterschaetzten-risiken-der-kuenstlichen-intelligenz/137762 0; http://www.spiegel.de/netzwelt/netzpolitik/elon-musk-und-stephen-hawking-warnen-vor-autonomen-waffen-a-1045615.html

Drohnen

Cyber-Rüstungswettlauf und Cyber-Krieg:o Kann tödliche Folgen haben Russische Schad-Software, die auf die Smartphones ukrainischer Soldaten gela-den wurdeAutonome Waffen wählen ihre Ziele eigenständigAutonome Waffensysteme sind einfacher herzustellen als Atom-waffen und nicht von seltenen Rohstoffen abhängig

Bild: Roboterautos der Israelischen Armee bewachen die Grenze zwi-schen Israel und dem GazastreifenKann bei Bedarf auch „autonom reagieren und verschiedene gewaltsame Methoden anwenden, um die Bedrohung zu eliminieren“.

"Fukushima der künstlichen Intelligenz"

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Quellen:.http://www.elektronikpraxis.vogel.de/automatisierung/articles/499085/ , 28.07.15; http://www.spektrum.de/news/interview-die-unterschaetzten-risiken-der-kuenstlichen-intelligenz/1377620 ; http://www.spiegel.de/netzwelt/netzpolitik/elon-musk-und-stephen-hawking-warnen-vor-autonomen-waffen-a-1045615.html

Autonome Waffensysteme

Medizintechnik

71

Minimal-invasive Eingriffe: Interaktion von Arzt, Roboter und Patient über Computer, Sensoren und Aktoreno Basiskomponente: Roboterarm Miroo Ein Roboterarm ist mit einer Stereo-HD-Endoskop-

kamera bestückt o 2 weitere Arme sind mit DLR-Instrumenten für beid-

händiges Arbeiten im Operationsfeld ausgestatteto Instrumente sind elektromotorisch angetrieben und

tragen Sensoren in der Instrumentenspitzeo 3-D-Display und zwei haptische Eingabegeräte o Sensoren messen Interaktionskräfte und -momente

mit dem Gewebe im Operationsfeld Haptisches Feedback: Arzt spürt z.B., dass er Gewebe schneidet Navigation mittels Daten der Computer-Tomographie Operation am schlagenden Herzen möglich Tele-Chirurgie: Chirurg und Patient sind an unterschiedlichen Orten

Minimalinvasive Operationen, DLR-System MiroSurgeDer Chirurg steuert mehrere Roboterarme über eine Eingabekonsole

Medizintechnik

72Quellen: DLR; http://www.elektronikpraxis.vogel.de/medizintechnik/articles/484349/,27.03.15

o Schmerzwahrnehmung ist etwas sehr Subjektives o Wie stark und auf welche Art wir einen Schmerz erleben,

wissen nur wir selbst o Um unser Schmerzerleben zum Ausdruck zu bringen,

bedarf es der Sprache, wenn man noch dazu fähig ist

o Ziel: Mit technischen Mitteln das subjektive Schmerzerleben objektiv messbar machen

o Bei der automatisierten Schmerzmessung werden maschinelle Erkennungsverfah-ren eingesetzt, um aus psychobiologischen Reaktionen auf Schmerzreize das sub-jektive Schmerzerleben zu bestimmen

o Reaktionen der Haut, der Muskulatur, der Atmung und des Kreislaufs genauso wie das schmerzreaktive mimische Verhalten

o Es entsteht ein sehr großer Datenstrom, dessen Bedeutung für den Schmerz nur mit komplexer Biosignalanalyse und der Verarbeitung mit Methoden der Künstlichen Intelligenz bewältigt werden kann

Bild: Die Probandin ist einem schmerzhaften Hitzereiz ausgesetzt, die Mimik z.B. verändert sich

KI zur automatisierten Schmerzerkennung

Medizintechnik

73Quellen: http://www.innovations-report.de/html/berichte/medizintechnik/wenn-der-schmerz-keine-worte-findet-kuenstliche-intelligenz-zur-automatisierten-schmerzerkennung.html

Bio-Chips für die WundheilungsmessungRapid Prototyping für die Medizin„Lab on a Chip“

Medizintechnik

74Quellen: http://www.elektronikpraxis.vogel.de/medizintechnik/articles/605620/index2.html; ß5.05.17Bild: TU Wien

Bild: Winziger Bio-Chip, der an der TU Wien entwickelt wurdeDie unscheinbaren integrierten Strukturen können künftig Messdaten ermitteln, für die bisher ein Labor mit hochqualifiziertem Personal benötigt wird

IST: Für die Diagnose werden einer Person Zellen entnommen und in einer konven-tionellen Zellkultur vermehrt, bevor man dann Analysen durchführen kann

NEU: Mit Hilfe kleinster Kanäle - sogenannter Mikrofluidik – werden die wichtigsten biologischen Bedingungen wie Temperatur, Druck und Flussraten nachgeahmt, um den auf dem Chip lebenden Zellen eine möglichst realitätsnahe Umgebung zu bieten

Mit diesen Zellen lassen sich dann mechanische Belastungen und Verletzungen sim-ulieren, die am Chip mit Hilfe integrierter Aktuatoren naturgetreu nachgestellt werden. Revolutionäre Technologie ermöglicht, Heilungsverläufe verlässlich und genau zu untersuchen

GentechnikSynthetische Biologie

75

Gentechnik o Methoden und Verfahren der Biotechnologieo Bauen auf den Kenntnissen der Molekularbiologie und Genetik aufo Ermöglichen gezielte Eingriffe in das Erbgut (Genom) und damit in die biochemi-

schen Steuerungsvorgänge von Lebewesen bzw. viralen Genomen Ziel: Gentechnisch veränderte Organismen (GVO)

Synthetische Biologieo Im Unterschied zur Gentechnik werden nicht nur z. B. einzelne Gene von Organis-

mus A zu Organismus B transferiert o Diese Systeme sind der Evolution unterworfen, sollen aber bis zu einem gewissen

Grad „mutationsrobust“ gemacht werden

Quellen: http://www.keine-gentechnik.de/dossiers/synthetische-biologie/ ;https://de.wikipedia.org/wiki/Synthetische_Biologie:https://de.wikipedia.org/wiki/Gentechnik;

Gentechnik und Synthetische Biologie

76

Grenzbereich MolekularbiologieElektronische Systeme und moderne Biologieo Organische Chemieo Nanobiotechnologie o Ingenieurwissenschafteno Informationstechnik [2]

Der Biologe wird zum Designer von einzelnen Molekülen, Zellen und OrganismenZiel: Künstliche, biochemische Systeme in Lebewesen integrieren, die dadurch neue Eigenschaften erhalteno Entsprechend biologischer Vorbilder werden chemische Systeme schrittweise so

aufgebaut, dass sie bestimmte Eigenschaften von Lebewesen aufweisen (biomimetische Chemie)

o Organismen werden auf ihre allernotwendigsten Systemkomponenten reduziert (Minimalgenom), die als eine Art Gerüst dienen

o Durch den Einbau von sog. BIOPARTs werden biologische Schaltkreise erzeugt

Bild: Fluoreszierende Hefezellen; die Hefe ist schon jetzt ein für die Biotechnologie wichtiger Organismus

Quellen: http://www.keine-gentechnik.de/dossiers/synthetische-biologie/ ;https://de.wikipedia.org/wiki/Synthetische_Biologie

Synthetische Biologie

77

Leben 2.0 rückt näherErbgut aus dem Reagenzglas: Von der Bakterium-DNA zum Chromosom

o Forscher haben sechs künstliche Chromosomen von Hefe im Labor nachgebaut und erfolgreich in lebenden Zellen getestet

o Damit ist ein Drittel eines ersten höheren Lebewesens mit komplett synthetischer und stark veränderter DNA fertiggestellt

o Im Jahr 2010 gelang es Forschern erstmals, eine lebensfähige Bakterienzelle mit einem im Labor hergestellten Genom zu erzeugen

o Größere Herausforderung: Zellen von Eukaryoten, Lebewesen mit Zellkernen Bei Pilzen, Pflanzen, Tieren und Menschen ist das Erbgut in Hüllstrukturen verpackt und auf mehrere Chromosomen aufgeteilt

o Durchbruch im Jahr 2014:Es gelang erstmals, Hefe mit einem ersten künstlichen Chromosom herzustellen

o Forscher arbeiten daran, alle 16 Chromosomen einer Hefezelle zu synthetisieren und so lebensfähige Kunst-Organismen zu erzeugen

o Schon in zwei Jahren wollen die Forscher die ersten Hefezellen mit komplett künstlichem Erbgut schaffen

Quellen: http://www.scinexx.de/newsletter-wissen-aktuell-21238-2017-03-10.htmlhttp://www.scinexx.de/wissen-aktuell-17388-2014-03-28.html


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Quelle: http://www.wissensschau.de/synthetische_biologie/synthetische_biologie_definition.php

Synthetische Biologieo Der Name entstand erst um das Jahr 2000 herumo Revolutionärer Prozess o Biologen lernen von Ingenieuren o Sie hatten sich bislang darauf beschränkt, die

Natur zu beobachteno Nun wollen sie Neues erschaffen

Ziel 1: Komplette künstliche, biologische SystemeZiel 2: Materialien und Werkzeuge

• Wirksame Medikamente• Grüne Kraftstoffe• Pflanzen als Sprengstoffanzeiger• Algen, die Wasserstoff erzeugen• Mikroben, die Sondermüll beseitigen und

Krebszellen jagen• Biologische Minifabriken

Praktische Anwendungen sind bislang rarBild: Leben aus dem Baukasten: Künstliche Stoffwechselwege, zusammengesetzt aus Modulen, sollen die Produktion neuartiger Substanzen ermöglichen.

79

Kommt die Eierlegende Woll-Milch-Sau?

o Ziel 3: Künstlich erzeugtes Leben industriell nutzen

o Ähnliche Methoden wie bei der Gentechnik verwendet o Nicht nur Gene, die in der Natur vorgefunden werden, werden isoliert und in

andere Organismen eingebaut o Es wird teilweise auch komplett neuer genetischer Code mittels Computer-Soft-

ware geschrieben und anschließend "gedruckt", also im Labor nachgebaut o Das Drucken des Erbguts aus Zucker erfolgt in Dienstleistungslaboreno Die Kosten sind teils schon so gering, dass eine Szene von "Bio-Hackern" ent-

standen ist, die von der heimischen Garage aus bastelt Nötig ist nur die entsprechende Software

o Nutzung z.B. für Medizin, Landwirtschaft, Chemie und Energieerzeugungo Eine gesellschaftliche Debatte wird darüber so gut wie gar nicht geführto Gesetzliche Regelungen oder Kontrollen gibt es bisher nicht Kritiker: Synthetische Biologie ist eine extreme Form der Gentechnik Völlig neue ethische Fragen und Sicherheitsprobleme

Quellen: http://www.keine-gentechnik.de/dossiers/synthetische-biologie/ ;https://de.wikipedia.org/wiki/Synthetische_Biologie:https://de.wikipedia.org/wiki/Gentechnik; https://www.google.de/search?q=synthetische+biologie&source=lnms&tbm=isch&sa=X&sqi=2&ved=0ahUKEwjGpc3v7dDSAhUEbhQKHTMzDTkQ_AUIBygC&biw=805&bih=486#imgrc=nrcsdH845BEo6M:


80

Pflaster aus Stammzellen sollen bei Herzmuskelschwäche helfen

Wiederaufbau von Herzmuskelgewebe

Medizintechnik

81Quellen: http://medizin-und-technik.industrie.de/medizin/news-medizin/pflaster-aus-stammzellen-sollen-helfen/ , 28.02.17; www.med.uni-goettingen.de; http://business-panorama.de/news.php?newsid=413194

o Die Herzmuskelschwäche betrifft weltweit mehr als 20 Mio. Menschen und ist eine der häufigsten Erkrankungen mit Todesfolge

o Forschern gelingt es erstmals, aus Stammzellen schlagendes Herzgewebe für eine klinische Prüfung herzustellen

o Potenzielles, reparatives Therapieverfahren o Es werden Herzmuskelzellen aus menschlichen pluripotenten Stammzellen

gewonnen und mit Bindegewebszellen in Kollagen vermischto Unter definierten Kulturbedingungen in 3D-gedruckten Kulturformen lassen sich

so Herzmuskelgewebe mit unterschiedlicher Form und Funktion erzeugen o Als pluripotent (von lateinisch plus „mehr“ und lat. potentia „Vermögen, Kraft“)

bezeichnet man Stammzellen, welche die Fähigkeit besitzen, sich zu Zellen der drei Keimblätter (Ektoderm, Entoderm, Mesoderm) und der Keimbahn eines Orga-nismus zu entwickeln.

Bild: Herzpflaster (Engineered Heart Muscle (EHM)) in zwei unterschiedlichen Darreichungsformen / Größen

EnergieMikro- und Makrowelt

82

Energiespeicher

Energiespeicher sind entscheidend für den Einsatz von erneuerbaren EnergienGrund: Schwankendes Angebot je nach Wetter und Tageszeit

Batterien / Akkuso Hohe Herstellungskosten (Material und Energie)o Seltene Materialien, z.B. Lithiumo Aufwändiges Zellmanagement (Strom, Spannung, Temperatur)o Problematisch: Brand- und Explosionsgefahr, Recyclingo Begrenzte Anzahl von Ladezyklen, Abnahme der Speicherkapazität je Ladezyklus Gesucht: Sichere, schnell und oft ladbare sowie nichtbrennbare Festkörperbatterien

aus in großen Mengen verfügbaren Materialien, z.B. aus• Natrium und Magnesium, sollen Lithium im Akku ersetzen • Glas und Stickstoff

3D-gedruckte Batterien aus Graphen: Können aufgrund ihrer speziellen Struktur Energie länger speichern

Superkondensatoren: Ideale Ergänzung zu herkömmlichen AkkusQuanten-Akku? Einstecken, ausstecken – fertig geladen

Quellen:.http://www.elektronikpraxis.vogel.de/themen/hardwareentwicklung/powermanagement/stromversorgung/articles/527157/, 23.03.16; http://www.elektronikpraxis.vogel.de/themen/hardwareentwicklung/powermanagement/stromversorgung/articles/605048/?cmp=nl-95&uuid=D753C125-915D-2DFB-5F20AEA0A8F94734

83

Energiespeicher

Power to Heat / PtH / P2H: Umwandlung von Strom in Wärmeo Überschüssige elektrische Energie wird in Wärme umgewandelt und in unter-

schiedlichen Medien gespeicherto Z.B. Elektro- und Wärmepumpen-Heizungeno Zur Netzstabilisierung

Energie speichern mit Strom und Wassero Wasser wird mit Hilfe von Strom in Wasserstoff umgewandelt,

manchmal in einem weiteren Schritt in Methano Verwertung von in der Industrie sowie in Wärme- und Biomasse-Kraftwerken

erzeugtem CO2

Pumpspeicher-Kraftwerke o Technisch bewährt, vielfach eingesetzto Spezielle topologischen Eigenschaften notwendig, Naturschutzo Flexibel zu steuern, schnell einsatzbereito Regelenergie hält die Frequenz im Stromnetz konstant

Quellen:. Cluster Erneuerbare Energien Hamburg; http://www.elektronikpraxis.vogel.de/lithium-ionen-akkus/articles/602246/?cmp=nl-95&uuid=D753C125-915D-2DFB-5F20AEA0A8F94734; 24.04.17http://www.elektronikpraxis.vogel.de/themen/hardwareentwicklung/powermanagement/stromversorgung/articles/527157/ 03.05.17

84

Einstein: „Raum und Zeit sind keine absoluten Größen, sondern miteinander verwoben. Dort, wo sich viel Masse zusammenballt, ist der geometri-sche Raum immer mehr verkrümmt – am stärk-sten also dort, wo Schwarze Löcher zu finden sind. “

o Gravitation und Expansion des Universums sind die zwei treibenden Kräfte im All o Der Wellencharakter der Gravitation ist inzwischen experimentell bewiesen o Was genau die Expansion verursacht, ist dagegen noch offen. Sie führte zum

Konzept der geheimnisvollen „Dunklen Materie“ und „Dunklen Energie“o 95 % der Materie im Weltall ist uns unbekannto Dunkle Materie ist der Baumeister unseres Universums, ohne Dunkle Materie gäbe

es keine Atome und somit auch uns nichto Dunkle Energie ist noch rätselhafter als Dunkle Materie

Kann dieses Problem der Teilchenphysik mit Hilfe der Astronomie gelöst werden?

Quelle: http://hyperraum.tv/2017/01/19/verschraenkte-raumzeit/ ; 19. Januar 2017

Theoretiker auf der Suche nach der quantenphysikali-schen Erklärung der Gravitation

85

Rätsel der Gravitationswellen2016:Die Sicht auf das Universum hat sich verändert

LIGO(Laser Interferometer Gravitation Wave Observatory)o Forscher der LIGO-Kollaboration haben im Februar 2016 den ersten Nachweis von

Gravitationswellen erbracht - eine absolute Weltsensation o Fast genau 100 Jahre nachdem Albert Einstein solche Erschütterungen der Raumzeit

postuliert hatte, hatte man sie nun endlich detektiert. Im Sommer 2016 gelang dann sogar ein zweiter Nachweis

o Mit den Gravitationswellen-Detektoren bekommen die Astronomen sozusagen ein Sinnesorgan hinzu – damit beginnt eine neue Ära der Astronomie

o Gleichzeitig belegen die Signale, dass stellare Schwarze Löcher verschmelzen und sogar häufiger als gedacht in Paaren vorkommen

o Neues Abenteuer: Die Erforschung der „verbeulten“ Seite des UniversumsObjekte und Phänomene, die auf verzerrter, schwingender Raumzeit beruhen

o Es ist unwahrscheinlich, dass wir Gravitationswellen auf der Erde nutzen können

Bild: Die Simulation zeigt Gravitationswellen, die durch dieVerschmelzung von Schwarzen Löchern erzeugt werden

Quellen: http://www.scinexx.de/wissen-aktuell-bild-20946-2016-12-14-29285.html; https://de.wikipedia.org/wiki/LIGO; Bild: NASA/Henze; http://www.elektronikpraxis.vogel.de/seitenblicke/articles/591425/ , 20.03.17

86

Rätsel der Makrowelt

o Wie sie sich ein Bild von einem eigentlich unsichtbaren Schwarzen Loch vorstellen, wissen die Forscher genau: als einen hellen Ring rund um einen schwarzen Kreis

o Der helle Ring stellt Gas und Staub dar, die von dem Loch extrem beschleunigt und schließlich verschlungen werden

o Wegen der extrem starken Schwerebeschleunigung heizt sich Materie, die in ein Schwarzes Loch fällt, auf Millionen Grad Celsius auf und gibt dann Energie als Röntgenstrahlung ab

Bild: Diese künstlerische Darstellung zeigt einen Stern, der von einem schwarzen Loch geschluckt wird und dabei einen Schweif aus Röntgenstrahlen, dargestellt in rot, abgibt. Mit dem "Event Horizon„-Teleskop wollte jetzt man im April eine echte Aufnahme eines Schwarzen Loches anzufertigen. Ein ähnlicher Versuch war im vergangenen Jahr gescheitert.

Quellen: http://www.elektronikpraxis.vogel.de/seitenblicke/articles/591521/?cmp=nl-95&uuid=D753C125-915D-2DFB-5F20AEA0A8F94734Bild: NASA

87

Seit einem halben Jahrhundert spre-chen Wissenschaftler vom Schwarzen Loch, aber fotografiert haben sie noch keins Virtuelles Teleskop: Mit einem weltweiten Netzwerk von Teleskopen hoffen Forscher auf den Durchbruch und das lang ersehnte Bild

Gravitation:Der Mensch nimmt seine Umgebung in einer bestimmten Größenordnung wahr: Von mm bis zu km

Wissenschaftler, Forscher und Techniker ent-wickeln mit Hilfe von Elektronischen Systemen Technologien, Apparate und Instrumente, mit denen sie die Welt in neuen Maßstäben erfas-sen und dann wissenschaftlich ergründen:

o Materie: Atome und ihre Teilchen

o Quantenphänomene

1 Femtometer = 10-15 m = 10-6 Å1 Å = 10-10 m

Quellen: http://hyperraum.tv/2017/01/19/verschraenkte-raumzeit/http://hyperraum.tv/2017/01/19/verschraenkte-raumzeit/ ; Januar 2017https://de.wikipedia.org/wiki/Atomkern#/media/File:Atom-schematic_de.svg


88

Rätsel der Teilchenwelt

Ob im Atomkern, bei den geisterhaften Neutrinos oder in der Welt der Quarks:

Forschungsergebnisse der letzten Zeit machen immer deutlicher, dass wir noch lange nicht alle Geheimnisse der kleinsten Teilchen gelüftet haben.

o In Teilchenbeschleunigern haben Physiker immer mehr Vertreter einer Teilchen-gruppe entdeckt, die gleich vier oder mehr Quarks in sich tragen

o Quarks sind im Standardmodell der Teilchenphysik die elementaren Bestandteile, aus denen die Atomkern-Bausteine, die Protonen und Neutronen bestehen

o Bei den Neutrinos bleibt die Frage offen, ob es nur drei Sorten gibt oder ob vielleicht doch noch eine vierte existiert

o Und vollends rätselhaft ist nach wie vor die Natur der Dunklen Materie: Welche Teilchen könnten hinter diesem im Kosmos so dominanten Phänomen stehen?

Quellen: http://www.scinexx.de/schlagzeilen-107.html;https://de.wikipedia.org/wiki/Quark_(Physik);Bild: Yurij Artemenko/ thinktock

89

Rätsel der Raumenergie

„Freie Energie“, „Raumenergie“, „Vakuumfeld-energie“, „Nullpunktsenergie“, „Grundzustands-energie“, „Quantenvakuum“Wissenschaftler streiten sich um die Existenz der Freien Energieo Eine vermeintlich unerschöpflich zur Verfügung stehende Energieform, soll etablierte

Energiequellen, wie fossile oder erneuerbare Energie ersetzen können o Die Existenz einer solchen Energieform ist weder belegt noch wissenschaftlich aner-

kannt

Raumenergie-Forscher:„Alle Energieprobleme können bald gelöst sein, wenn wir eine bisher wenig beachtete Energieform nutzen, die sog. „Vakuumfeldenergie“. Sie ist absolut sauber, umweltfreund-lich, ohne gesundheitliche Risiken, dazu unerschöpflich, kostenlos, überall verfügbar und nachhaltig. Einziger Nachteil: Sie ist kaum bekannt und daher nicht nachgefragt.“Man bezieht sich u.a. auf Albert Einstein, der angeblich diese Energieform erkannt und sie daher anhand der kosmologischen Konstante „Lambda“ in die Allgemeine Rela-tivitäts-theorie eingeführt hat.

Quellen:. http://info.kopp-verlag.de/neue-weltbilder/neue-wissenschaften/claus-w-turtur/die-angst-vieler-physiker-vor-der-raumenergie-eine-wissenschaftssoziologische-betrachtung-teil-1.htmlhttp://www.extremnews.com/berichte/wissenschaft/e6a71376f17d543; https://de.wikipedia.org/wiki/Nullpunktsenergie

90

VerantwortungsbewusstseinEthik

Schlussbetrachtung

91

Ein physikalisches Grundprinzip gilt auch in der Informationstechnik:Actio gleich Reactio

Beispiel 1: Sobald ein neues System mit Verschlüsselungsverfahren eingeführt wird, machen sich dunkle Kräfte daran, diesen Code zu knackenDas dauert max. 2 bis 3 Jahre

Beispiel 2: Abstandsregler für neue Busse und LKW ist Pflichto Das ACC-System (Adaptive Cruise Control) erhält über

einen in der Bugschürze untergebrachten Radarsensor Informationen über das Vorfeld des Fahrzeugs.

o Wird ein langsameres Kfz auf der eigenen Fahrspur erkannt, so sorgt der Abstandsregler des ACC-Systems für einen konstanten Sicherheitsabstand zum Voraus-fahrenden

o Trotzdem immer wieder Auffahrunfälle

System zur Abschaltung durch den Fahrer, weil über-holende PKW zu knapp wieder einscheren und der LKW sonst automatisch abbremst

92Quellen: https://www.zdf.de/dokumentation/zdfzoom/zdfzoom-die-luege-vom-sauberen-lkw-100.html ; ZDF, Nürnberger Nachrichten 22.03.2017;http://www.wsa-s.wsv.de/downloadbereich/pdf/lkw_schiff.pdf; http://www.donig24.de/ADBLUE-Harnstoffloesung/;

Neues fordert Neues heraus

93

Beispiel 3: AdBlueo Neuere LKW haben eine Anlage zur Einspritzung des

Harnstoffs AdBlue ins Abgas. Dadurch werden die aus-gestoßenen Stickoxyde stark reduziert

o Der Staat belohnt diese EURO5- und EURO6-LKW durch eine Verringerung der Mautgebühren um 6,2 Cent/100 km

o Das Elektronische System erkennt den leeren AdBlue-Tank und drosselt die maximale Fahrgeschwindigkeit automatisch auf 40 km/h

o Vornehmlich aus dem Ostblock kommen sog. AdBlue-Killer, also Emulatoren, die dem System den vollen AdBlue-Tank vortäuschen

o Die Anlage wird schlicht lahmgelegt und die Bordelektronik ausgetricksto 20 % aller osteuropäischen LKW fahren mit extrem auffälligen Abgaswerten Strengere Abgaskontrollen in Polen Systeme mit einem sog. „Polen-Schalter“o Die Umwelt wird in Deutschland mit bis zu 14.000 Tonnen Stickoxiden jährlich

mehr belastet, doppelt so viel wie bei den Abgas-Manipulationen von VW in USAo Ausländische Lkw fahren ca. 13,3 Milliarden Maut-Kilometer in Deutschlando Es entgehen dem Staat Einnahmen in Höhe von bis zu 110 Mio.€/a o Einsparung pro LKW bei einer Laufleistung von 120.000 km/a:

Maut 74,40 €/a + AdBlue (3 l/100km, 0,50 €/l): 1.800 €/ao Kosten incl. Einbau: 90 €

Quellen: https://www.zdf.de/dokumentation/zdfzoom/zdfzoom-die-luege-vom-sauberen-lkw-100.html ; ZDF 18.01.2017, Nürnberger Nachrichten 22.03.2017;http://www.wsa-s.wsv.de/downloadbereich; pdf/lkw_schiff.pdf; http://www.donig24.de/ADBLUE-Harnstoffloesung/; http://www.zeit.de/news/2017-02/01/deutschland-zeitung-auslaendische-lkw-fuhren-133-milliarden-maut-kilometer-in-deutschland-01073403

Mautbetrug und Umweltfrevel

Internet-Kriminelle werden immer kreativer bei der Entwicklung von Erpressungs-Softwareo Neues Einfalltor für Internet-Gauner durch die

flächendeckende Vernetzung elektronischer Haus-haltsgeräte wie Toaster oder Kaffeemaschinen

Nutzer werden ausspionierto Bei der jüngsten Trojaner-Version namens Popcorn muss das Opfer kein Lösegeld

mehr zahlen, wenn es sich stattdessen zum Komplizen machto Wer keine 1.200 Euro Lösegeld zahlen kann oder will, erhält seine Daten umsonst

zurück wenn er zwei bis drei andere Internet-Nutzer infizierto Die kriminellen Angreifer sind mitunter relativ einfach zu identifizieren, da sie mit

ihren Beutezügen und den vom Erlös gekauften Luxusgütern im Internet prahleno Anders sieht es bei staatlichen Angreifern aus, die im Dunkeln aktiv sind

o Russische Schad-Software, die auf die Smartphones ukrainischer Soldaten gela-den wurde

Quelle: http://www.xing-news.com/reader/news/articles/654175?link_position=digest&newsletter_id=20740&toolbar=true&xng_share_origin=email94

Erpressungs-Software, Ransomware

Vereinbarkeit von Forschung und Entwicklung mit Ethik und Verantwortung

95

Wissenschaftsfreiheit ist ein hohes GutEs gibt keine Vorgaben hinsichtlich Inhalt und Zweck bzw. Verwendung der Ergebnis der ForschungAber Wissenschaft darf nicht grenzenlos sein, wie es die Demo am 22.04.2015 in Berlin mit mehr als 10.000 Teilnehmern gefordert hat. Sie ist heute bestenfalls global.

Ethisches Dilemma: Sogenannter Dual UseForschungsergebnisse können zum Guten und zum Bösen verwendet werdenBeispiele aus der Vergangenheit: Verfahren der Ammoniaksynthese (Fritz Haber und Carl Bosch)+ Massenproduktion von Stickstoffdünger zur Ernährung der Weltbevölkerung- Sprengstoffherstellung für Verbrechen und MilitärDynamit (Alfred Nobel):+ Sprengstoff für Bergbau und Steinbrüche sowie Trassen- und Tunnelbau- Sprengstoff für Verbrechen und MilitärKernkraft:+ Energieerzeugung im Kernkraftwerk- Atombombe

Ethik

Vereinbarkeit von Forschung und Entwicklung mit Ethik und Verantwortung

96

Ethisches Dilemma und Dual Use, heute und in der Zukunft:o Elektronische Systeme, Hard- und Software

• Steuerungen und Regelungen• Computer

o Übertragungstechnik, Digitale Optik, Lasero Hirnforschung und Künstliche Intelligenz, Assistenzsystemeo WWW und Dark Webo Mobilitäto Drohneno Roboter o Gentechnik und Synthetische Biologie

Ethisches Dilemma am Beispiel Autonomes Fahren: Wird der Rentner bei einem unvermeidbaren Verkehrsunfall geopfert, damit der Säugling gerettet werden kann?

Ethik

97


Eine offene Frage, die ich leider nicht beantworten kann: Was bringt das alles für uns Menschen?

o Vor- oder Nachteile?o Aufwertung oder Abwertung des Menschen?o Belastung oder Entlastung des Menschen? o Steigt die körperliche bzw. geistige Beanspruchung? o Stresst uns die Forderung nach einem hohen Ausbildungsstand und Lebenslan-

gem Lernen?o Welche Auswirkungen hat das auf unsere Lebensqualität, Gesundheit und Vitalität?o Wie verändern sich die Mobilität, die Freizeitgestaltung und unsere Hobbies? o Zukünftige Arbeit und neue Berufsbilder? Wie viele Berufe werden verschwinden?o Zukunft der Rentenversicherung, Sozialabgaben für Roboter, Einheitsrente für alle?o Was passiert mit den „abgehängten, wissensfernen Gruppen“?o Spaltung der Gesellschaft?

:

98


Zusammenfassung o Argumente zu These 3

Übergang von der Industrie- zur Wissensgesellschaft• Freies, geschütztes und verstecktes Wissen, Kreativität• Geforderte Kompetenzen und deren Vermittlung, Lebenslanges Lernen (LLL)• Zukunftstechnologien von 2020 bis 2060, Technologie-Trends

o Beispiele: • Computertechnik, KI, IoT, Augmented und Virtual Reality, Wearables• Mensch und maschine, Roboter, 3D-Scan und 3D-Druck• Mobilität, Drohnen• Medizintechnik• Gentechnik, Synthetische Biologie• Energietechnik, Gravitation, Mikro- und Makrowelt

o Ethisches Dilemma

Danke für Ihre Aufmerksamkeit

iSyst Intelligente Systeme GmbHNordostpark 9190411 Nürnberg

[email protected]

99

Backupsnicht verwendete Folien

bzw. Folien, die für den Vortrag verkürzt wurden

100

Unternehmen

1996 2000 2002 2004 2007 2013 2014 20161996 2000 2002 2004 2007 2013 2014 2016

Gründung des Instituts

ELSYS an der Ohm-Hochschule



Neues Corporate Design70 MA


65 MAAuslieferung des 100. Testsystems


Umzug in dieForschungsfabrikNordostpark 91


Ausgründung deriSyst GmbH


Einstieg in dieTestautomatisierung


Einstieg in die Hardware-

Qualifikation


Qualifikation

BKM Testhaus

ParaObsol

RedunSys

ProTecT

Förderprojekte:Förderprojekte:WiCoDiCa RT

1996 2000 2002 2004 2007 2013 2014 2016









Qualifikation

BKMBKM TesthausTesthaus

ParaObsolParaObsol

RedunSysRedunSys

ProTecTProTecT

Förderprojekte:WiCoDiCa RTWiCoDiCa RT

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72 MA

Hardware In The Loop -

Testsysteme

Hardware-Testsysteme

Test-komponenten

Testsuite iTestStudio

Produkte

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Dienstleistung

Planung & Management

Testautomatisierung

DurchführungTestanalyse & Visualisierung

Kundenspezifische Lösungen

103

Wie sehen die elektronischen Systeme der Zukunft aus? Begriffsbestimmung:

Elektronische Systeme sind allgegenwärtig in o Brauner Ware

(„Holzgeräte“, Wohnzimmer) o Weißer Ware

(Küche, Bad, Hauswirtschaft):o Informationstechniko Telekommunikationo Fahrzeugtechnik, Luft und Raumfahrt, Schifffahrto Automatisierungstechnik, Fabrikautomatisierungo Haus-, Energie-, Umwelt- und Medizintechniko Sicherheitstechnik und Personenerkennung

Quellen http://www.die-ottillingers.de/autoseiten/tipps/steuergeraet_t425platine2_b.jpghttp://www.quintenz.de/cms/files/hybrid.jpg ;

Albert Einstein: „Phantasie ist wichtiger als Wissen, denn Wissen ist begrenzt, Phanta-sie aber umfasst die ganze Welt“ Aber: Wo soll die Fantasie herkommen, wenn kein Wissen vorhanden ist?

Wissen entsteht dann, wenn ein Mensch Daten o in einem bestimmten Kontext als Informationen auffasst,o anhand seiner Erfahrungen bewertet und sinngebend verknüpft, um dieses Wissen nutzbringend anzuwenden

Wissensmanagement:o Wissensidentifikation macht interne und externe Wissensressourcen transparent

und erkennt Wissenslückeno Wissenserwerb von externen Quellen wie Kunden- und Expertenwisseno Wissensbewahrung: Auswahl und Speicherungo Wissensteilung und Wissensverteilung: Überlieferung mittels digitaler Medieno Wissensnutzung

zum eigenen Wohl und zum Wohle anderer

Quelle: http://4managers.de/management/themen/wissensmanagement/105

Wissen

106

Quellen:. http://www.sueddeutsche.de/leben/kreativitaet-ein-einfall-ist-kein-zufall-1.241993 http://www.henet.ch/ebph/06_informationssuche/informationssuche_061.phphttp://www.suedkurier.de/nachrichten/baden-wuerttemberg/info/Zufall-oder-harte-Arbeit-So-kommt-Kreativitaet-zustande;art992911,6597748; http://www.spektrum.de/wissen/bedeutende-wissenschaftliche-zufaelle/1302139

Was ist das Ziel von und was sind Bedingungen für Kreativität?o Ein kreativer Prozess sollte zu etwas Neuem führen, und das Neue ist immer auch

mit neuem Wissen verbundeno Das Schaffen neuen Wissens kann nicht aus dem Nichts entstehen; es muss eine

Basis bereitstehen, auf der das Neue entstehen kann o Ohne schon vorhandenes Wissen oder Können ist Kreativität ein blinder Prozess,

in dem manch Neues entsteht, das jedoch keinen Bezug zur Realität hat

„Kreativität ist die Fähigkeit, Dinge, die nichts miteinander zu tun haben, zu kombinie-ren. Dazu gehört die Fähigkeit, Dinge völlig unvoreingenommen zu betrachten und sich vom Korsett herkömmlicher Denkstrukturen zu lösen“ (Ida Fleiß, deutsche Psychologin)

„Kreativität ist zehn Prozent Inspiration und neunzig Prozent Transpiration“ (Thomas Edison, US-amerikanischer Erfinder)

Kollege Zufall? Räume und Zeit für den Zufall organisieren und den Zufall kreativ nutzen!„Zufall und harte Arbeit – so kommt Kreativität zustande“

Beispiele: Transistor, Penicillin, Viagra, Röntgenstrahlung, Mikrowelle, Vulkanisation, Saccharin

Kreativität

Quellen: http://www.sciencealert.com/here-are-the-ages-you-peak-at-everything-throughout-life , 17.02.17CHRIS WELLER & SKYE GOULD, BUSINESS INSIDER; 17 MAR 2017 107

Lernen für das Leben zahlt sich aus

Altwerden muss nicht beängstigend sein

Viele wissenschaftliche Stu-dien haben ergeben, dass

man nicht nur in der Jugend körperlich und geistig fit ist

Es gibt viele Fälle, in denen die Menschen körperlich und geistig vital auch im mittleren Lebensabschnitt und im Alter

sind

Jeder Altersabschnitt hat sein Gutes

Jugendliche können z.B. eine größere Vitalität haben

Ältere Menschen sind oft psychisch stabiler


108

Die Menschheitsgeschichte zeigt, dass die technische Entwicklung exponentiell verläuft

Weltweit steigt die Zahl der Wissenschaftler, Ingenieure und Techniker immer weiter an und sie erzeugen immer mehr Wissen

Technische Neuerungen werden immer rascher entwickelt


Wohin geht es in der Zukunft?Elektronikbranche ist Systemlieferant und Triebfeder

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Alles wird smart:Smart Car, Smart City, Smart Factory, Smart Grid, Smart Home, Smart Medicine, Smartmobile, SmartPhone, Smartwatch sowie Smart For und Smart By Natureo Die Welt vernetzt sich in rasantem Tempo. o Das Risiko von Cyberattacken auf Rechner, Smart Homes, Autos und vernetzte

Industrieanlagen ist allgegenwärtigo Sicherheit ist ein ausschlaggebender Faktor und die Grundvoraussetzung für sämt-

liche Zukunftstechnologieno Neue Security-Lösungen müssen mit der Entwicklung Schritt halten. IT-Sicherheit

muss von Anfang an bei der Produktentwicklung „mitgedacht“ werden. Dabei ist die Industrie einerseits gefordert, sichere Produkte zu entwickeln

o Sie muss den Verbraucher aber auch dafür sensibilisieren, wie wichtig es ist, die Geräte sicher zu verwalten. Auch unser Nutzungsverhalten bestimmt, wie sicher eine Lösung ist.

Quellen: https://www.google.de/search?q=smart&source=lnms&tbm=isch&sa=X&ved=0ahUKEwiFqc7EovbSAhXKtxQKHeLyAvwQ_AUIBigB&biw=1461&bih=820#tbm=isch&q=smart+ziele&*&imgrc=_9LaC6-X3WdWKM:&spf=397; http://www.zukunftsentwicklungen.de/technik.html#ttwhttp://www.zukunftsorientierte-paedagogik.de/kompetenzen.html

IT-Branche schaffte im Jahr 2016 25.000 neue Arbeitsplätze in Deutschland


110Quellen: Bitkom; http://www.elektronikpraxis.vogel.de/berufkarriere/articles/520757/?cmp=nl-95; 08.02.16http://www.xing-news.com/reader/news/articles/711321?link_position= digest&newsletter_id=21933&toolbar=true&xng_share_origin=email

o Innerhalb von fünf Jahren haben die Unternehmen der Bitkom-Branche bereits 136.000 neue Arbeitsplätze geschaffen

o Bitkom-Branche E 2016: 1.022 Mio. Beschäftigte Bitkom, der Digitalverband Deutschlands, vertritt mehr als 2.400 Unternehmen der digitalen Wirtschaft, unter ihnen 1.000 Mittelständler, 300 Startups und nahezu alle Global Player

o IT-Fachkräfte-Bedarf: Konstant 40.000 offene Stellen o Beschäftigte in 2016:

• IT 795.000 (+25.000)• Telekommunikation 195.000 (-4.000)• Hardware-Hersteller 23.000 (-1.000)• Unterhaltungselektronik 9.000 (minimal rückläufig)

o IT-Beschäftigte in 2021: 927.000 (+157.000)

Trumps Visa-Politik US-Präsident Trump verschärft die Visaregeln - und schon reagiert ein IT-Unterneh-men. Der indische IT-Großkonzern Infosys (200.000 MA) kündigte an, in den kom-menden 2 Jahren 10.000 amerikanische Arbeiter einzustellen und Ausländer mit H-1B-Visa ins Land zu lassen Vier neue Technologiezentren in den Vereinigten Staaten

Anstieg in Deutschland in 2016 von 54 auf 65 %

o Cloud-Computing hat sich bereits durchgesetzt und steigt zur Basistechnologie der Digitalisierung auf

o 57 % der befragten Geschäftsführer und IT-Verantwortlichen glauben ihre Unter-nehmensdaten in der Public Cloud für „sehr sicher“ oder „eher sicher“

o Nur 4 % finden, dass die Daten in der Cloud „sehr unsicher“ oder „eher unsicher“ sind

o 44 % der Unternehmen nutzen Anwendungen und Dienstleistungen aus der priva-ten Cloud, bei der die Infrastruktur entweder im Unternehmen selbst oder in einem externen Rechenzentrum steht

o Nur 13 % betreiben eine private Cloud nur in Eigenregie Vor 4 Jahren waren es noch 26%

Quelle: http://www.xing-news.com/reader/news/articles/641692?link_position=digest&newsletter_id=20494&toolbar=true&xng_share_origin=email111

Cloud-Nutzung legt in Deutschland stark zu

Nachgiebige Roboter-Systeme: „Service-Roboter müssen für die sichere und zugleich flexible Zusammenarbeit mit Menschen ausgelegt sein und mit unterschiedlichen, unstrukturierten Umgebungen zurechtkommen“.o Biologische Gliedmaßen als Vorbildo Bidirektionaler Antrieb: Es arbeiten zwei Aktoren wie auch bei biologischen Mus-

keln in entgegengesetzter Richtung zusammeno Mensch-Roboter-Kooperation (MRK)

Je schwerer ein System ist, umso höher ist seine Trägheit, sodass bei eventuellen Kollisionen große Kräfte wirkeno Sicherheit durch

• Leichtbauweise• Spezielle Sensorik und Aktorik• Nachgiebigkeit, Weichheit

112Quellen: http://www.elektronikpraxis.vogel.de/iot/cps/articles/513538/http://www.ipa.fraunhofer.de/fileadmin/user_upload/Kompetenzen/Roboter-_und_Assistenzsysteme/Serviceroboter-Technologien/English_Documents/Myorobotics.pdf

Mensch und Roboter

Assistenzsysteme, Social Bots, XBots

113Quelle: https://www.tab-beim-bundestag.de/de/aktuelles/20161219/Social%20Bots_Thesenpapier.pdf

Mein Arzt heißt Dr. GoogleDas gilt für immer mehr Menschen in Deutschland. Knapp drei Viertel der Erwachsenen (73 Prozent) suchen im Internet nach Krankheiten und Symptomen. Das ergab eine Umfrage der Krankenkasse KKH.45 Prozent der Mediziner beklagen laut Barmer, dass die Infos aus dem Netz ihre Arbeit belasten. Die schlimmsten Auswirkungen: Patienten glauben „Dr. Google“ mehr als ihrem eigenen Arzt – oder sie trauen sich nach einer bedrohlich klingenden „Google-Diagnose“ erst gar nicht mehr in die Praxis.

Assistenz Bots, Assistenz-Systeme: „Horizontale“ Assistenten z.B. Siri, Cortana, Alexa Deep Learning Aspekt vor allem bei der Wandlung von Sprache zu Text und einfachen Ranking-Vorgängen

“Vertikale“ BOT-Systeme z.B. IBM Watson, Viv, AlloMit der nächsten Generation von Bots können dank Machine Learning auch gesamte Workflows /Arbeitsabläufe automatisiert werden Sie verstehen auch Kreuzverweise in einer Unterhaltung und können Schlussfolgerungen aus dem Dialog ziehen

Assistenzsysteme

114

Quellen: http://www.deutschlandfunk.de/social-bots-wahlkampf-der-algorithmen.740.de.html?dram:article_id=376345http://www.xing-news.com/reader/news/articles/689111?link_position=digest&

newsletter_id= 21463&toolbar=true&xng_share_origin=email; https://www.tz.de/leben/gesundheit/was-kann-dr-google-sollten-sie-bei-gesundheits-websites-beachten-7700973.html

115Quelle: http://www.elektronikpraxis.vogel.de/index.cfm?pid=7525&pk=587574&fk=1203131&type=article#1

Fahrerassistenzsysteme Notbremsassistent Abstandsregeltempomat Fahrbahnerkennung

Distronik + Notbrems- Einparkassistent Autonomes Fahren+ Stop+Go- Funktion

116Quelle: https://www.adac.de/infotestrat/technik-und-zubehoer/fahrerassistenzsysteme/uebersicht/fahrerassistenzsysteme_uebersicht.aspx?ComponentId=47677&SourcePageId=227535

Assistenzsysteme im KFZ: Sicherheits- und KomfortgewinnElektronisches Stabilitätsprogramm (ESP)Fahrzeug wird in kritischer Fahrsituation (Schleudern) automatisch stabilisiert.

ABS und Brems-Assistent: Bremsunterstützung, zusätzliche Funktionen: Schlingerdämpfer für Anhängerbetrieb, Bremsscheibentrocknung

Abstandsregelung Adaptiv Cruise Control (ACC) oder Distronic+ mit Notbrems-funktion und Stop+Go-FunktionTempomat mit automatischer Abstandsregelung und Notbremsfunktion

Lkw-Notbrems-AssistentIn kritischer Auffahrsituation wird nach Fahrerwarnung Vollbremsung einge-leitet. Ab 11/2013 Pflicht für neue Lkw-Typen, ab 11/2015 für alle neuen Lkw

City-Safety (Notbremse mit Personenerkennung)Bis ca. 30 km/h wird auch bei Fußgänger- und Fahrraderkennung nach einer Kollisionswarnung Notbremsung aktiviert

Notbrems-Assistent mit PersonenerkennungNeuere Systeme erkennen bis ca. 50 km/h auch querende Fußgänger und können den Aufprall verhindern oder zumindest mindern


Assistenzsysteme im KFZ: Sicherheits- und KomfortgewinnUnfallerkennung/Insassenschutz (Pre-Safe-System)Neuere Systeme erkennen bis ca. 50 km/h auch querende Fußgänger und können den Aufprall verhindern oder zumindest mindern

Spurverlassenswarnung oder Spurhalteassistent, Lane Departure Warning (LDW)Beim Überfahren von Fahrbahnrand-Markierungen erfolgt eine Warnung (Vibration im Lenkrad); teilweise wird auch leichte Lenkkorrektur eingeleitet

Spurwechsel-Assistent (Totwinkel-Assistent)Radarsensorik oder Video erkennt kritische Annäherung eines nachfolgenden Fahr-zeuges auf versetzter Spur und warnt Fahrer durch Warnlicht (an Außenspiegeln) oder Warnton bei gesetztem Blinker

EinparkassistentEinparkhilfe durch Ultraschall- und Radarsensoren oder Rückfahrkamera. Viele Systeme lenken schon automatisch in Längsparkbuchten

MüdigkeitserkennungMit Hilfe von Videoüberwachung oder Erfassung der Lenkkorrekturen wird Müdigkeit festgestellt und Warnsignal gesetzt


Assistenzsysteme im KFZ: Sicherheits- und KomfortgewinnFernlicht-Assistent (gleitende Leuchtweite), meist inkl. Abbiegelicht / KurvenlichtAutomatische Aktivierung des Fernlichts, sobald es die Verkehrs- und Umgebungs-bedingungen zulassen Abblenden bei Gegenverkehr automatisch oder manuell

NachtsichtsystemDurch Wärmebild- oder Infrarotkamera wird Vorfeld besser sichtbar und im Display angezeigt. Personen werden hervorgehoben - teilweise auch in Windschutzscheibe eingespiegelt (Head Up-Display)

Reifendruck-ÜberwachungssystemGefährlicher Reifendruckabfall wird dem Fahrer angezeigt, bevor es zum Unfall kommt

Geschwindigkeitslimit-AssistentBestimmte Fahrgeschwindigkeit (z.B. bei Begrenzung) kann schnell gesetzt werden. Dadurch kein unbeabsichtigtes Überschreiten möglich

Verkehrszeichenerkennung Video- und GPS-System erkennt Verkehrszeichen (Geschwindigkeitsbegrenzungen, Überholverbote) und blendet Symbole im Display oder im Head Up Display ein

119Quelle: https://de.wikipedia.org/wiki/Fahrerassistenzsystem ; https://www.adac.de/infotestrat/technik-und-zubehoer/fahrerassistenzsysteme/uebersicht/fahrerassistenzsysteme_uebersicht.aspx?ComponentId=47677&SourcePageId=227535

Assistenzsysteme im KFZ: Sicherheits- und KomfortgewinnSprachsteuerung Weniger Ablenkung bewirkt eine gute Sprachsteuerung von Navi, Telefon und Radio. Dies kann Unfälle verhindern

Weitere Beispiele für Assistenz-Systeme im Kfz:o Anhänger-Stabilitätsprogramm o Anhänger-Einparkhilfe (VW: Trailer Assist)o Berganfahr- und Bergabfahrhilfeo Ampel-Assistent (AUDI), automatische Grüne Welleo Kreuzungs- und Beschleunigungs-Assistento Aktive Radaufhängung, Elektronische Dämpferregelungo (Adaptives) Kurvenlicht

Nachgiebige Roboter-Systeme: „Service-Roboter müssen für die sichere und zugleich flexible Zusammenarbeit mit Menschen ausgelegt sein und mit unterschiedlichen, unstrukturierten Umgebungen zurechtkommen“.o Biologische Gliedmaßen als Vorbildo Bidirektionaler Antrieb: Es arbeiten zwei Aktoren wie auch bei biologischen Mus-

keln in entgegengesetzter Richtung zusammeno Mensch-Roboter-Kooperation (MRK)

Je schwerer ein System ist, umso höher ist seine Trägheit, sodass bei eventuellen Kollisionen große Kräfte wirkeno Sicherheit durch

• Leichtbauweise• Spezielle Sensorik und Aktorik• Nachgiebigkeit, Weichheit

120Quellen: http://www.elektronikpraxis.vogel.de/iot/cps/articles/513538/http://www.ipa.fraunhofer.de/fileadmin/user_upload/Kompetenzen/Roboter-_und_Assistenzsysteme/Serviceroboter-Technologien/English_Documents/Myorobotics.pdf

Mensch und Roboter

Social Botso Roboter manipulieren Meldungen im Netz und werden

z.B. für den Wahlkampf in Stellung gebracht: Wahlkampf der Algorithmen

o Fake News, Propaganda-Robotero Automatisierte Posts, d.h. Beiträge auf einer Social-Media-Plattform, in einem Web-

Forum oder einem Blog (Web + Log: Tagebuch oder Journal), gefährden Demokra-tie und Börse

o Trendsetter: Nach Aussagen von Experten reicht es, wenn sich in Deutschland 10.000 Menschen über ein Thema unterhalten, damit es sich zu einer Trending-Topic auf Twitter entwickelt

Trump gewinnt mit „politischem Direktmarketing“

Trolleo Personen, die ihre Kommunikation im Internet auf Beiträge

beschränken, die auf emotionale Provokation anderer Gesprächsteilnehmer zielt

o Motivation: Eine Reaktion der anderen Teilnehmer zu erreicheno Richten nicht nur inhaltlichen Schaden an, sondern versuchen auch, Konflikte

innerhalb der Community zu schüren

Mensch und Maschine

121Quellen: http://www.deutschlandfunk.de/social-bots-wahlkampf-der-algorithmen.740.de.html?dram:article_id=376345http://www.xing-news.com/reader/news/articles/689111?link_position=digest&

newsletter_id= 21463&toolbar=true&xng_share_origin=email

Chatterbots, Chatbots oder kurz Bots o Virtuelle persönliche Assistenten o Textbasierte Dialogsysteme o Sie bestehen aus einer Textein- und -ausgabemaske, über die sich in natürlicher

Sprache mit dem dahinterstehenden System kommunizieren lässt o Mit der steigenden Computerleistung können Chatbot-Systeme immer schneller

auf immer umfangreichere Datenbestände zugreifen und daher auch intelligente Dialoge für den Nutzer bieten

Ersetzen Legal Tech Chatbots bald Anwälte? o LawBot, LISA (Legal Intelligence Support Assistant), LawDroido DoNotPay, „Robin Hood des Internets“, einer der ersten Legal Chatbots

• Von einem 19-jährigen Engländer programmiert • Chatbot, der nach Abfrage diverser Daten automatisch Einspruch gegen

Strafzettel für Falschparker einlegt• Innerhalb von 21 Monaten konnte der Chatbot so 200.000 Strafzettel in Höhe von

insgesamt ca. 4 Mio. € Bußgeldern abwenden • Die Erfolgsrate des Programms liegt bei 64 %• Neu: Modul für Rückerstattungsansprüche gegen

Fluggesellschaften bei Verspätungen

Mensch und Maschine

122Quellen: tz.de; https://www.xing.com/news/insiders/articles/ersetzen-legal-tech-chatbots-bald-anwalte-690369https://de.wikipedia.org/wiki/Chatbothttp://www.lto.de/recht/job-karriere/j/legal-tech-chatbots-juristische-beratung-online/

Low Tech statt High TechEntwicklung hin zum Einfachen und Bezahlbaren

Medizintechnik

123Quellen: DLR; http://www.elektronikpraxis.vogel.de/medizintechnik/articles/484349/,27.03.15

Bisher:o 4,5 Prozent Wachstum für Medizintechnik pro Jahr bis 2018o Dann wird der weltweite Umsatz bei 455 Milliarden Euro liegen, fast 80 Milliarden

mehr als heuteo Die Gesundheitswirtschaft gilt als einer der stärksten Treiber globalen Wachstums

und Made in Germany als perfektes Qualitätssiegel, um deutsche Medizintechnik zu vermarkten

Neu: o Milliarden Menschen in Schwellenländern wollen gar nicht das Neuste und Beste

zum hohen Preis o Ihnen genügen zuverlässige, transportable und leicht zu reparierende Systemo Die sind bei Bild- und Diagnosequalität ähnlich gut wie die High-Tech-Geräte, ver-

zichten aber auf Extras wie externe Anschlüsse oder die Möglichkeiten, Untersu-chungsergebnisse auszudrucken

o So kostet eine tragbares, PC-basiertes Ultraschallgerät 15.000 $, mit vielen Extras ausgestattete High-Tech-Geräte über 100.000 $

Netzstruktur ähnelt eher isolierten Containern als einem verknüpften Netz

o Die Struktur des geheimnisvollen Dark Web haben Forscher nun erstmals per Crawler und Graphentheorie enthüllt (z.B. Googlebot „Spider“)

o Der eher für dunkle Geschäfte genutzte Web-Bereich ähnelt weniger einem Netz als vielmehr einer Ansammlung isolierter Container

o 87 Prozent der Dark Web-Seiten enthalten nicht einen einzigen Link zu einer ande-ren Seite

o Anders als das WWW ist das Dark Web ein Ort der Isolationo Die Kennung von Sites im Dark Web besteht nicht wie im Internet aus einer IP-

Adresse, sondern aus einem sogenannte Hash – einer verschlüsselten 16-stelligen Kennung, die keinerlei Aufschluss über Standort oder Besitzer einer Site gibt

o Genau deshalb nutzen auch Kriminelle das Dark Web, um beispielsweise mit Dro-gen, Waffen und sonstige illegale Waren zu handeln

o Aussage: „Wir vermuten, dass die Menschen, die Sites im Dark Web erstellen, einfach weniger sozial sind als die im WWW"

Quelle: http://www.scinexx.de/newsletter-wissen-aktuell-21416-2017-05-03.html ; 03.05.17124

Erste „Karte" des Dark Web

Forscher entwickeln unterstützt durch Elektronische Systeme maschinell hergestellte DNA-Sequenzen, zusammengesetzt aus ihren chemischen Grundbausteinen, darunter den vier Basen Adenin, Cytosin, Guanin und ThyminAus diesen Bauteilen konstruieren sie maßgeschneiderte Gene, Genschalter und ganze GenomeBild oben:Elektronenmikroskopische Aufnahme von M. mycoides, dem ersten Bakterium, dessen Genom komplett künstlich aus seinen Grundbausteinen gebaut worden ist

Geringeres Problem: Synthese des Genoms

Größeres Problem: Transplantation des Chromosoms in die Zelle und dessen Aktivierung in der neuen ZellhülleBild unten: Die blau gefärbten Kolonien zeigen die erfolgreiche Aktivie-rung des künstlichen Genoms in der Empfängerzelle an

Quellen: http://www.scinexx.de/diaschau-327-0.html;


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Gravitation:Der Mensch nimmt seine Umgebung in einer bestimm-ten Größenordnung wahr: Von mm bis zu km

Wissenschaftler, Forscher und Techniker entwickeln mit Hilfe von Elektronischen Systemen Technologien, Apparate und Instrumente, mit denen sie die Welt in neuen Maßstäben erfassen und dann wissenschaftlich ergründen können:o Materie: Atome und ihre Teilcheno Quantenphänomene

So wurden drei im atomaren Bereich dominierende Kräfte identifiziert: o Schwache Wechselwirkung mit einer Reichweite

von etwa 10−16 m (0,1 * 10-15 m = 0,1 femtometer = 10-6 Å)

o Elektromagnetische Wechselwirkung o Starke Wechselwirkungen direkt im Atomkern

Quellen: http://hyperraum.tv/2017/01/19/verschraenkte-raumzeit/http://hyperraum.tv/2017/01/19/verschraenkte-raumzeit/ ; Januar 2017https://de.wikipedia.org/wiki/Atomkern#/media/File:Atom-schematic_de.svg


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Sind Techniker und Wissenschaftler noch Herr im eigenen Haus?

https://www.google.de/search?q=industrie+zur+wissensgesellschaft&biw=1400&bih=786&source=lnms&tbm=isch&sa=&ed:

Aus einem Vortrag von Professor Dr. Jürgen MittelstraßPhilosophische Fakultät der Universität Konstanz, 22.05.1987

„Eine technische Gesellschaft oder eine technische Kultur ist nicht in allen Dingen, auch nicht in allen wissenschaftlichen und technischen Dingen, frei. Wir können hinter das einmal erreichte wissenschaftliche und technische Niveau, selbst wenn wir es für problematisch hielten, nicht mehr zurück….

In dem Maß aber, in dem die Abhängigkeiten gegenüber Informationen wachsen und das eigene, selbsterworbene und selbstbeherrschte Wissen abnimmt, wächst auch wieder die Undurchsichtigkeit derjenigen wissenschaftlich-technischen Ver-hältnisse, in denen man lebt….

Also kommt es darauf an, gegen das herrschende Programm einer Transformation von Wissen in Information auch dem Programm einer Transformation von Informa-tion in Wissen, also einer Rückverwandlung von Information in Wissen (wieder) Gel-tung zu verschaffen….“

Quelle: http://www.computerwoche.de/a/techniker-und-wissenschaftler-noch-herr-im-eigenen-haus,1159899127

Sind Techniker und Wissenschaftler noch Herr im eigenen Haus?

https://www.google.de/search?q=industrie+zur+wissensgesellschaft&biw=1400&bih=786&source=lnms&tbm=isch&sa=&ed:

Aus einem Vortrag von Professor Dr. Jürgen MittelstraßPhilosophische Fakultät der Universität Konstanz, 22.05.1987

„Eine technische Gesellschaft oder eine technische Kultur ist nicht in allen Dingen, auch nicht in allen wissenschaftlichen und technischen Dingen, frei. Wir können hinter das einmal erreichte wissenschaftliche und technische Niveau, selbst wenn wir es für problematisch hielten, nicht mehr zurück….

In dem Maß aber, in dem die Abhängigkeiten gegenüber Informationen wachsen und das eigene, selbsterworbene und selbstbeherrschte Wissen abnimmt, wächst auch wieder die Undurchsichtigkeit derjenigen wissenschaftlich-technischen Ver-hältnisse, in denen man lebt….

„Stichwort Gentechnologie: Der Mensch gerät in die Lage, sich selbst, das heißt seine eigene Natur zu verändern, also das mit sich selbst zu tun, was er mit der "äußeren" Natur seit langem tut …Der Mensch wird nicht nur ideologisch, sondern auch biologisch manipulierbar. Er wird auf diese Weise zum Objekt des wissenschaftlichen und technischen Fort-schritts; er hört auf, allein das Subjekt dieses Fortschritts zu sein. Letztendlich handelt es sich dabei um ein ethisches Problem.“

Quelle: http://www.computerwoche.de/a/techniker-und-wissenschaftler-noch-herr-im-eigenen-haus,1159899128