TU Ausgründung EMPOLIS



Künstliche Intelligenz: Von der Forschungsidee bis zur gesellschaftlichen Revolution

Es war im Frühsommer 1987 als Klaus-Dieter Althoff, Mitarbeiter am Sonderforschungsbereich 314 der Deutschen Forschungsgemeinschaft am Lehrstuhl Expertensysteme/DFKI von Prof. Dr. Michael M. Richter im Gebäude 14 in der Fachzeitschrift "KI - Künstliche Intelligenz" einen sehr kurzen Artikel fand, der ihn sofort fesselte und faszinierte. Der Artikel aus dem Bereich der Cognitive Science beschäftige sich sehr kurz mit neuen Arbeiten zum episodischen Gedächtnis an der Yale University. Die neue Idee der Wissenschaftler Janet Kolodner und Roger Schank war, wie fast alle wirklich guten Ideen, sehr einfach: Sie beobachteten in ihren Experimenten, dass menschliche Experten wie beispielsweise Ärzte oder (amerikanische) Anwälte ihr Wissen und ihre Erfahrung nicht wie erwartet in Form von WENN-DANN Regeln, sondern in Form von konkreten Episoden (Fallbeispielen) speicherten. Für ein neu auftretendes Problem nutzten sie dann genau diese gespeicherten Episoden zur Problemlösung. Sie erinnerten sich an ähnliche Fälle (Episoden) aus der Vergangenheit und übertrugen die damals erfolgreiche Problemlösung einfach auf den aktuellen vorliegenden Fall. Oder wie Roger Schank es später einmal formulierte: "Am Ende sind alles was wir haben Geschichten und die Methoden, diese Geschichten zu finden und zu nutzen." Das war eine völlig neue Erkenntnis und wenn Menschen damit in der Lage waren wirklich komplexe Probleme schnell und sicher zu lösen, so argumentierten Kolodner und Schank in ihren Arbeiten, so müsste sich dieses Verfahren doch auch auf einen Computer übertragen lassen. Ihren Ansatz nannten sie "CBR: Case-Based Reasoning" oder auf Deutsch "Fallbasiertes Schließen - Problemlösen auf Basis konkreter Fallbeispiele". Klaus-Dieter Althoff lies diese Idee einfach nicht mehr los. Wenn es gelänge diesen theoretischen Ansatz aus der Cognitive Science in praktisch anwendbaren Computerprogrammen zu implementieren, so wäre dies eine Revolution in der Technologie der Expertensysteme. Innerhalb sehr kurzer Zeit hatte er mehrere Studenten, darunter auch den Autor dieses Artikels, mit seinem Enthusiasmus angesteckt.

Die Aktivitäten an seinem Lehrstuhl blieben natürlich auch Professor Michael M. Richter, Mathematiker und weltweit renommierter Logiker, nicht lange verborgen. Der Chef wollte verstehen, was seine Mitarbeiter und seine Studenten so heiß diskutierten. Schnell hatte er das Anwendungspotential des neuen CBR Ansatzes erkannt. Nach seinem, für einen Logiker eher ungewöhnlichen wissenschaftlichen Leitspruch "Logik ist sehr faszinierend. Sie hilft uns aber nicht, die reale Welt zu verstehen" war auch er sofort von diesem neuen, eher approximativen Ansatz begeistert. Insbesondere faszinierte ihn - bis heute - der zentrale Begriff der (mathematischen) Ähnlichkeit. Was allen Beteiligten an diesem Tag sicher nicht klar war, ist, dass genau in diesem Moment ein neuer Forschungszweig in Deutschland - wenn nicht sogar weltweit- geboren und der Grundstein für eine erfolgreiche Firmenausgründung gelegt wurde: Empolis. Über sehr viele Studien-, Projekt-, Diplomarbeiten, Promotionen, große Forschungsprojekte der Europäischen Union z.B. Inreca I + II und in Zusammenarbeit mit sehr vielen Partnern, auch z.B. dem Fachbereich Maschinenbau der TU, wurde ganz langsam aus einer ganz vagen Idee eine ganz reale Software, die dann an konkreten Problemen der Industrie wie z.B. der Diagnose von CNC-Werkzeugmaschinen oder der Diagnose von Flugzeugtriebwerken erfolgreich erprobt werden konnte.

Im Jahre 1991 kaufte dann die Pfaff Nähmaschinen AG aus Kaiserslautern diese Technologie um sie in der Produktion anzuwenden. Es war schnell klar, dass ein solcher Auftrag eines echten Industriekunden nicht im Umfeld der Universität oder des DFKI abgewickelt werden konnte. Eine Firma mit dem Namen tec:inno GmbH wurde von Prof. Richter und einigen weiteren Mitarbeitern des Lehrstuhls mit Ralph Traphöner als Geschäsführer gegründet. Über verschiedene Stationen, Fusionen, Akquisitionen und verschiedenen Eigentümern wie der tec:math AG (Dr. Wilhelm Krüger), der Bertelsmann AG und Attensity entwickelte sich das Unternehmen Empolis wie auch das Forschungsfeld CBR stetig und erfolgreich weiter.

Bereits 1993 fand die erste europäische Case-Based Reasoning Konferenz (EWCBR) in der Nähe von Kaiserslautern statt. 1997 erhielten wir für unsere CBR Software den Innovationspreis des Landes Rheinland-Pfalz, die erste in einer ganzen Reihe von wichtigen Auszeichnungen und Preisen der Empolis. Heute firmieren wir als Empolis Information Management GmbH mit fast 200 Mitarbeiter (neben Kaiserslautern an drei weiteren Standorten) und haben Kunden in der ganzen Welt. Viele namhafte internationale Unternehmen wie z.B. AIRBUS, Bosch, BMW, Porsche und Vodafone sowie zahlreiche öffentliche Institutionen vertrauen auf Empolis Technologie. Weltweit gibt es derzeit ca. 500 Empolis-Installationen und täglich nutzen rund 620.000 professionelle User Empolis-Lösungen, um damit weltweit etwa 34 Millionen Endkunden zu bedienen. Dabei sind wir unseren Wurzeln an der TU und dem DFKI treu geblieben. Der Schwerpunkt unserer Kunden liegt immer noch im Bereich des produzierenden Gewerbes. Wir unterstützen Servicemitarbeiter im Call-Center, in der Werkstatt oder Servicetechniker im Außendienst dabei schnell die richtigen Entscheidungen zu treffen. Dabei können sie auf alle verfügbaren und für eine schnelle Problemlösung hilfreichen Informationen zugreifen. Aber auch Steuerberater, Analysten, Äzte und Berater nutzen inzwischen die Entscheidungsunterstützung mit Hilfe der Künstlichen Intelligenz. Oftmals ohne dass dies den meisten Nutzern unserer Software in ihrer alltäglichen Arbeitüberhaupt bewusst ist. Die KI hat in Form der sogenannten Deep Learning Algorithmen in den letzten vier Jahren, unterstützt von Big Data und den enormen Zuwachs an Rechenpower, enorme Fortschritte gemacht. Der Mensch wurde in GO (das ist das schwierigste Brettspiel, dass wir Menschen kennen), in zahlreichen Computerspielen wie z.B. Star Craft und erst vor kurzem sogar im Poker (ein Spiel mit unvollständigen Informationen) in seine Schranken verwiesen und musste sich der Maschine final und damit endgültig geschlagen geben. So klein diese Erfolge vielleicht aus der Ferne betrachtet wirken, so groß und so gigantisch sind sie in Wirklichkeit, wenn man sie im Detail analysiert. Eine technologische Revolution, die bis vor kurzem noch völlig undenkbar war und deren gesellschaftliche Auswirkungen wir heute im besten Fall erahnen können.

Für uns als Unternehmen Empolis ist es eine Chance, unsere eigenen Technologien weiterzuentwickeln und den sich abzeichnenden Trend von der Entscheidungsunterstützung hin zur Entscheidungsautomatisierung für unser weiteres Wachstum verantwortlich zu nutzen. Persönlich sehr spannend an dieser aktuellen KI Revolution finde ich, dass die Grundlagen dazu ebenfalls bereits vor 30 Jahren gelegt wurden, auch hier an der TU in Kaiserslautern. Die ersten Arbeiten zu neuronalen Netzen, von den zwei Elektroingenieuren Warren McCullogh und Walter Pitts, erschien sogar bereits 1943. In diesen Tagen, wo wirklich überall Artikel zur Künstlichen Intelligenz erscheinen, muss ich daher sehr oft an meine erste Vorlesung an der Technischen Universität Kaiserslautern denken. Prof Härder vom Lehrstuhl Datenbanken berichtete über seine Schwierigkeiten in 30 Jahren die neue Idee der relationalen SQL Datenbanken vom Labor in die industrielle Praxis zu bringen. Damals, als sehr junger Student, war ich noch fest davon überzeugt, dass es bei mir einmal ganz sicher schneller gehen würde - manchmal braucht man aber doch ein wenig mehr Geduld bis zum wirklich großen Durchbruch.

In 2017 findet jetzt bereits die 25. Internationale CBR Konferenz statt. Empolis ist inzwischen selbst stolzer Gesellschafter des Deutschen Forschungszentrums für Künstliche Intelligenz (DFKI). Dr. Klaus-Dieter Althoff ist Leiter des Competence Center CBR am DFKI und Professor für Informatik an der Universität Hildesheim. Ralph Traphöner ist noch immer bei Empolis und arbeitet an der Anwendung unserer Technologien im Internet der Dinge. Prof. Dr. Michael M. Richter hat das weltweit erste umfassende Lehrbuch zu CBR verfasst. Er ist an der University of Calgary noch in der Forschung aktiv und ist Professor Emeritus der TU Kaiserslautern.


Dr. Stefan Wess, CEO Empolis Information Management



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