ARD alpha Uni KI-Software-Entwickler in einem Startup Unternehmen
Robotik-Ingenieure sind Spezialisten für Aufgaben an den Schnittstellen zwischen Mechanik, Automatisierung und Software. Martin Hardung hat Tobias Gerlach bei der Programmierung der KI eines Service-Roboters begleitet – wird er die Befehle auch ausführen?
Zulassungsvoraussetzungen
KI-Software-Entwickler, wie Tobias, haben Robotik studiert, kommen aber oft auch aus anderen Bereichen wie der Mechatronik, der Elektrotechnik oder der Automatisierungstechnik. Viele Studiengänge dieser Arbeitsgebiete haben inzwischen das Themenfeld KI Anwendung in ihre Studiengänge integriert. Sie alle arbeiten im großen Arbeitsfeld der Robotik und des Machine Learnings.
Tobias hat als KI-Software-Entwickler in seinem Betrieb, dem Startup Unternehmen NEURA Robotics, die Aufgabe die kognitiven Fähigkeiten des Service-Roboters MIPA zu erweitern. Der Roboter soll in seiner Umgebung mit Menschen zusammenarbeiten, später aber auch selbst weiterlernen können. Das große Ziel im Hintergrund ist, unterschiedliche Arbeitsbereiche sicherer zu gestalten. Roboter sollen Aufgaben erledigen können, die für Menschen zu gefährlich sind, oder zu mühsam sind. MIPA wird daher so programmiert, dass er per Sprachbefehl helfen kann, Gegenstände aufzuräumen.
Tobias Arbeit als KI-Software-Entwickler ist komplex:
Tobias muss die Spracherkennungstools des Roboters so trainieren, dass später auch „normale“ Menschen, also solche, die sich nicht in Informatik und Programmierung auskennen, mit dem Roboter arbeiten können.
De facto arbeitet Tobias an mehreren KI-Programmen, um dem Roboter MIPA sagen zu können: „Transportiere ein Element von A nach B.“ Dabei soll der Roboter auch erkennen, was zu tun ist, wenn unterschiedliche auch abstraktere Formulierungen angewandt werden. Zum Beispiel: Anstatt „Räume die Spülmaschine ein.“ Soll er auch verstehen, dass das zu tun ist, wenn jemand sagt: „Hier steht aber viel Geschirr herum.“ Der Roboter selbst muss dann entscheiden, wie er die Aufgabe löst.
Der Roboter hat Sensoren für Audioimpulse seiner Umwelt und auch eine Spracherkennung für die gesprochene Sprache, die er wiederum in ihrer Bedeutung erkennen muss. Ab da muss er das Gehörte umsetzen in physische Aktion und so reagieren, dass er die aufgetragenen Befehle ausführt. Ausgerüstet mit Videosensoren und Kameras kann der Roboter die Umgebung wahrnehmen, sich unfallfrei darin bewegen und die Bewegungen seiner Greifarme so koordinieren, dass er unterschiedliche Gegenstände entsprechend unterschiedlich greifen und transportieren kann. All diese unterschiedlichen Funktionen müssen aufeinander abgestimmt werden.
Nicht jeder KI-Software-Entwickler ist Robotiker
"Also, um meinen Job machen zu können, muss man nicht unbedingt Robotik studiert haben. Ich würde sogar sagen, die meisten Leute sind Quereinsteiger, weil es für das, was wir aktuell entwickeln, keine Studiengänge gibt. Das heißt, wenn man wirklich konkret in den Bereich gehen möchte, ist es oft sinnvoll, wenn man sich das Wissen aneignet, im Machine Learning, in der Informatik, um dann quasi in Richtung Robotik zu gehen oder auch etwas in privaten Projekten zu machen."
Tobias Gerlach, KI Software Entwickler bei NEURA Robotics in Metzingen
Welche Skills brauchst du als KI-Softwareentwickler?
- Ingenieurwissenschaftliches Verständnis
- Wirtschaftliches Denken
- Analyse- und Assoziationsvermögen, Abstraktes Denken
- Kreatives „out oft the box“-Denken
- Teamfähigkeit
- Soziale Kompetenz
- Kommunikationskompetenz für Mensch und Maschine
- Disziplin und Ausdauer
- Gute Englisch-Kenntnisse
- Ethisches Verantwortungsbewusstsein
Machine Learning und KI-Programmierung in der Robotik ist wie Schule
"Es ist immer nicht so ganz einfach zu verstehen, wie Machine Learning funktioniert. Und im ersten Schritt ist es auch schwierig, denn man denkt da ja immer an Mathematik und schwierige Rechnungen und so weiter und so fort. Aber tatsächlich lernen Roboter irgendwie auch ein Stück weit wie Menschen.
Es gibt da so ein Prinzip, das nennt sich bestärkendes Lernen. Das basiert im Prinzip auf dem Gedanken: Du machst etwas und dann hast du einen Agenten. Das ist einfach eine Funktion, die bestimmend ist. Das, was du gerade getan hast. Gut gelaufen oder schlecht gelaufen. Und wenn es gut gelaufen ist, dann behältst du dieses Verhalten bei. Wenn es schlecht gelaufen ist, dann brichst du ab und sagst wir probieren das nochmal. Und das ist im Prinzip ja tatsächlich auch so, wie echte Menschen dann wirklich lernen."
Tobias Gerlach, KI Software Entwickler bei NEURA Robotics in Metzingen
Robotiker:innen arbeiten überall dort, wo es um Automatisierung geht
Robotiker und Robotikerinnen setzten die großen Visionen "Industrie 4.0" in die Realität um. So finden Robotik-Ingenieure und -Ingenieurinnen viele Aufgabenfelder im Bereich des Maschinen- und Anlagenbaus, dort hauptsächlich in der Automobil- und Elektroindustrie. Mit entsprechenden Spezialisierungen arbeiten Robotiker und Robotikerinnen auch in der Luft- und Raumfahrtindustrie, der Unterwasserrobotik, in der Medizintechnik und in der Chemieindustrie. Ingenieurinnen und Ingenieure für Robotik arbeiten immer an Schnittstellen, wo es gilt, Produktideen in der Produktion sowohl maschinenbauerisch und elektrotechnisch, computer- und softwaregestützt umzusetzen.
KI ist gewissermaßen ein Werkzeugkasten für Robotiker:innen
Ingenieurinnen und Ingenieure für KI, so wie Tobi,analysieren menschliches Wissen, wandeln es in mathematische Gleichungen, Modelle und Algorithmen um und fügen es in Computerprogramme. Diese wiederum sind in der Lage menschliches Know-how zu reproduzieren. Künstliche Intelligenz ist letztlich eine Mischung aus Mathematik und Informatik und in Verbindung mit Maschinenbau, Elektrotechnik Automatisierungstechnik wird sie in der Robotik umgesetzt.
Viele Perspektiven bietet die Forschung in staatlichen und auch privaten Einrichtungen, einerseits, weil der Bereich der Robotik im Hinblick auf seine Möglichkeiten vergleichsweise noch in den Kinderschuhen steckt. Gerade der Bereich der Robotik in Verbindung mit KI-Anwendungen eröffnet noch ungeahnte Möglichkeiten. Ständig steigt der Bedarf an neuen Komponenten für Robotersysteme und ganze Roboteranlagen. Viele Absolventinnen und Absolventen machen sich oft schon mit Geschäftsideen, die sie noch im Studium entwickelt haben, in Start-Ups selbstständig. Die Einsatzfelder für Robotiker:innen sind breit gestreut:
- Produktionsentwicklung
- Automatisierungstechnik
- Anlagenbau und Anlagentechnik
- Systemtechnik
- Microsystemtechnik
- Mess-, Regelungs- und Steuertechnik
- Fahrzeug- und Flugzeugproduktion
- Luft- und Raumfahrttechnik
- Unterwassertechnik
- Öl und Bergbauindustrie
- Ressourcenfördertechnik
- E-Mobility
- Medizintechnik und Pharmaindustrie
- Technikberatung
- Forschung und Entwicklung
- Militärtechnik
Es ist gerade im Bereich KI sehr, sehr wichtig, dass wir KI ‚gut‘ trainieren!
"Für mich ist die größte Motivation, schlicht und einfach Gutes zu tun. Und ich glaube, dass wir Gutes tun, wenn wir die Welt technisch auf einem guten Wege voranbringen. Gerade im Bereich KI ist es unglaublich wichtig, dass wir wirklich das Gute nutzen, um gute KIs zu bauen, damit KIs nicht böse werden. Und für mich ist es einfach ein ganz besonderes Privileg, dass ich Teil davon sein darf, die gute KI zu bauen. Eine KI die böse trainiert, die kann auch Böses tun. Eine KI, die gut trainiert ist, wird Gutes tun."
Tobias Gerlach, KI Software Entwickler bei NEURA Robotics in Metzingen
Gehalt Ingenieurinnen und Ingenieure für Robotik verdienen gut
Die Robotik zählt zu den Schlüsseltechnologien der Zukunft. Ingenieurinnen und Ingenieure für Robotik sind als Spezialistinnen und Spezialisten für Schnittstellentechnologien und ihrer breiten Ausbildung in sowohl technischen als auch Software und KI-orientieren Arbeitsfeldern gesuchte Leute. Die rasante Weiterentwicklung der digitalen und KI-gestützten Anwendermöglichkeiten wird die Arbeitsfelder für Robotik Ingenieure und Robotik Ingenieurinnen weiter diversifizieren.
Ein Masterabschluss im Fach öffnet sowohl im öffentlichen Dienst, wie in Unternehmen die Türen zu verantwortungsvollen Führungspositionen.
Im Schnitt verdienen Berufseinsteiger:innen nach dem Studium rund 4.770 EUR brutto. Mit steigender Berufserfahrung sind laut Bundesagentur für Arbeit Gehälter auch von mehr als 6.750 EUR brutto monatlich möglich. Spitzengehälter sind immer auch abhängig vom Unternehmen und der Position, die du bekleidest und von deinem Verhandlungsgeschick.
Quelle: Bundesagentur für Arbeit
Wer mit KI in Robotern arbeitet, kommt nicht mehr ohne Ethik aus!
"Als ich diesen Job angenommen habe, habe ich darüber nicht nachgedacht, muss ich ganz ehrlich sagen. Also da hat es für mich keine Priorität gehabt, wie sicher das ist oder was die Roboter machen oder wie die Ethik ausschaut, das war mir relativ egal. Aber jetzt? Ja, jetzt hat sich meine Meinung natürlich auch geändert. Man muss ja auch sagen, als ich bei NEURA angefangen habe, vor drei Jahren, da war die Technologie in der KI noch nicht so weit wie heute. Die entwickelt sich ja wirklich sehr, sehr, sehr schnell weiter. Und wir sind mittlerweile einfach an einem Punkt, wo wir über Ethik sprechen müssen. Wenn wir es nicht tun, dann haben wir ein Problem, weil die KI sich irgendwann entweder verselbstständigt oder von Leuten zu bösartigen Zwecken genutzt wird. Und deswegen müssen wir über KI und Ethik sprechen."
Tobias Gerlach, KI Software Entwickler bei NEURA Robotics in Metzingen
Schlüsseltechnologien der Zukunft Robotik und Automatisierung in Verbindung mit KI
KI-Anwendungen in der Robotik werden schon heute in allen Bereichen der Industrie, der Gesundheit, der Unterhaltung, und vielem mehr eingesetzt. Gerade im Bereich der Robotik und Automatisierungstechnik verändert die Künstliche Intelligenz deren Anwendungsmöglichkeiten in den Arbeitsfeldern für Ingenieurinnen und Ingenieure in der Robotik, der Automatisierungstechnik und allen anderen angrenzenden Bereichen rasant.
Die Robotik in Verbindung mit KI erschließt so faszinierende neue Arbeitsfelder Diese Technologie verlangt in Verbindung mit KI auch ein großes ethisches Verantwortungsbewusstsein. Es geht nicht alleine um die Ermöglichung von technischen Lösungen. Es geht auch um die Auswirkungen dieser Errungenschaften auf andere Arbeitsfelder und gesellschaftliche Bereiche und dem Stellenwert des Menschen dort.
KI trainieren bedeutet letztlich, menschliches Denken zu simulieren
Die Arbeit mit KI dürfte in den nächsten Jahren zu einem nahezu klassischen Arbeitsfeld für Robotiker wie Tobias werden. Die große ethische Frage ist, inwieweit man Robotern die Fähigkeit zum Handeln und zum Dazulernen geben kann - darf - soll, ohne dass die Menschen selbst die Kontrolle dabei verlieren. Szenarios, wie im Science Fiction Film „Terminator“ von 1984, in dem Maschinen die Weltherrschaft übernehmen und den Menschen als Feind der Maschine bekämpfen, sind keine bloßen Utopien mehr.
KI und ihre Anwendung müssen durch den Menschen kontrollierbar bleiben!
"Ich habe schon Angst davor, was KI im Allgemeinen mit der Menschheit machen wird. Ich habe keine Angst vor Robotern von NEURA. Ich habe aber durchaus Bedenken, dass in der Zukunft KIs durchaus auch mal böse Gedanken haben können oder vielleicht einfach aus logischem Denken heraus zum Beispiel zum Schluss kommen könnten, siehe zum Beispiel Robot, dass Menschen nicht gut für sich selbst sind und Roboter einfach auf die Idee kommen, denen (den Menschen, Ergänzung der Redaktion) weh zu tun. Das kann ich mir in ferner Zukunft schon vorstellen. Ja."
Tobias Gerlach, KI Software Entwickler bei NEURA Robotics in Metzingen
