Künstliche Intelligenz projektieren
KI-Services sauber aufsetzen und ausrollen
KI-basierte Applikationen können von repetitiven Aufgaben entlasten, Prozesse beschleunigen und deren Effizienz erhöhen. Ihre Einführung verläuft in Phasen, die sich recht übersichtlich strukturieren lassen. Und mit denen stets einige Anforderungen einhergehen, die helfen, den Projekterfolg abzusichern.
KI-Projekte verlaufen phasenweise. Zunächst ist zu analysieren, ob sich vorhandene Daten, Systeme und Prozesse für die Umsetzung des favorisierten Use Case eignen. Dann gilt es, die Anforderungen an den Prototyp zu definieren, ein Konzept zu erstellen, den Lösungsansatz zu entwickeln und den Prototyp in ein Minimum Viable Product (MVP) zu überführen. Duch kontinuierliche Funktions-, Last- und Integrationstests sollen sich KI-Services in die Betriebsumgebung stabil integrieren lassen, und der skalierbare KI-Service lässt sich in Applikationen, Prozesse und Systeme einbinden. In der letzten Phase, dem Produktivbetrieb, scheitern viele KI-Projekte. Darum sind KI-Lösungen über ihren Lebenszyklus hinweg zu überwachen und bedarfsgerecht anzupassen. Im folgenden Beitrag werden die verschiedenen Stufen illustriert.
Professionelle Betreuung sichern
Firmen sollten vorab eine grundlegende Frage beantworten: Wo sollen die KI-Services betrieben werden? Im eigenen Rechenzentrum, On-Premises bei einem Dienstleister oder in der Cloud? Entscheidend ist, den KI-Service dabei kontinuierlich zu überwachen und das Modell im Live-Betrieb immer wieder anzupassen. Ein Beispiel: Ein Anlagenbauer nutzt eine KI-Applikation, die verschlissene Bauteile erkennt. Für einen funktionierenden KI-Service sind das Videomaterial der Anlagenüberwachung zu sichten, ein Modell zu erstellen und die KI mit realen Daten so zu trainieren, dass sie Verschleißerscheinungen und Leckagen identifiziert. Kommt eine neue Anlage hinzu, sind das Modell anzupassen und die KI neu zu trainieren. Hierzu braucht es Wissen und Ressourcen – oder einen externen Dienstleister. Der Thin[gk]athon, veranstaltet vom Smart Systems Hub, vereint kollaborative Intelligenz und Industrie-Expertise, um in einem dreitägigen Hackathon innovative Lösungsansätze für komplexe Fragestellungen zu generieren. ‣ weiterlesen
Innovationstreiber Thin[gk]athon: Kollaborative Intelligenz trifft auf Industrie-Expertise
Interdisziplinäre Teams
In den KI-Teams sollten Data Scientists oder Machine Learning Engineers mitmachen, Data Engineers oder Data Architects sowie Cloud Architects und DevOps-Spezialisten. Der Data Scientist überführt die Aufgabenstellung in automatisierte Verfahren, der Data Engineer erfasst und konsolidiert die benötigten Daten, der Cloud Architect richtet die IT-Infrastruktur ein, und der DevOps Engineer vermittelt zwischen Entwicklung und Betrieb.
KI-Service anpassen
Um einen KI-Service in den Produktivbetrieb zu überführen, sind verschiedene Schritte notwendig. Der Data Scientist experimentiert mit Testdaten und entwickelt ein KI-Modell. Der Data Engineer verbindet das trainierte KI-Modell mit realen Betriebsdaten, und der DevOps Engineer begleitet die Produktivstellung. Damit der KI-Service in Echtzeit funktioniert, ist er fortlaufend zu betreuen und zu verbessern. Im Produktivbetrieb erzeugt ein KI-Service eine Vielzahl an Daten. Darum ist zu prüfen, ob das Modell mit den generierten Daten weiterhin plausibel ist. Andernfalls ist es samt seiner Prozesse anzupassen. Hierfür muss der Data Scientist auf vorhandene Betriebsmodelle und -daten zugreifen. Um das angepasste Modell unter der Aufsicht des DevOps Engineers erneut in die Produktivumgebung einzubinden, ist die KI abermals zu trainieren und zu testen. Weil sich äußere Umstände und Anforderungen schlagartig ändern können, müssen Betreiber flexibel reagieren können. Doch weil im Live-Betrieb Anpassungen im Trial-and-Error-Verfahren meist unmöglich sind, eignen sich dafür agile Methoden wie Continuous Integration, Continuous Delivery und Continuous Deployment.
Monitoring nicht vergessen
Um Anpassungsbedarf zu erkennen, ist der KI-Service umfassend zu überwachen – bis hin zum 24/7-Monitoring. Wichtig ist, dass individuelle Kennzahlen, Mess- und Schwellenwerte definiert und diese im Rahmen des IT-Servicemanagements in Standardprozesse gemäß ITIL eingebunden werden. Dabei stellt das Monitoring der Infrastruktur die Verfügbarkeit, Erreichbarkeit, Performance und Auslastung durch Event- und Incident-Management-Prozesse sicher. Das Monitoring der Applikationen erfolgt mittels Überwachung der Schnittstellen und regelmäßiger Abfragen. Monitoring ist sehr wichtig, um Anpassungen im Zweifel zurücksetzen zu können. Trotz Voranalysen kann es passieren, dass sich ein KI-Service in einer realen Betriebsumgebung anders verhält als angenommen. Dann ist es entscheidend, schnell wieder auf die Vorgänger-Version umzustellen.
Flexibel bleiben
Zudem wollen Produzenten wohl einen Vendor Lock vermeiden, also eine Abhängigkeit zu einem IT-Anbieter. Darum sollte das Modell so angelegt sein, dass sich ein KI-Service zwischen Infrastrukturen übertragen lässt: eine andere Cloud, eine On-Premises-Lösung in einem Rechenzentrum oder den Betrieb auf eigenen Servern. Manche IT-Dienstleister stellen fertige Modelle über eine Schnittstelle bereit, betreiben und überwachen den KI-Service und bieten Support an. Wichtig bei der Arbeit mit externen IT-Firmen ist auf jeden Fall, dass der Übergang in die industrielle Anwendung so reibungsarm wie möglich funktioniert. Hersteller sollten daher bei ihrer Wahl auch auf den Erfahrungsschatz ihrer IT-Partner achten.
