Robotik und KI studieren

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Masterplan für Grips-Maschinen

Von Friedrich List

Als Themen in der Welt der IT sind künstliche Intelligenz und Robotik wahrlich nichts Neues. Industrieroboter beispielsweise bilden seit vielen Jahrzehnten einen wesentlichen Bestandteil der Fertigung. Aber in den letzten zehn Jahren nimmt nicht nur die Entwicklung der künstlichen Intelligenz Fahrt auf. Die beiden Bereiche beginnen, sich zu überschneiden und zu ergänzen. Mehr und mehr Robotersysteme sind intelligent und lernen mit und von ihren menschlichen Anwendern.

Nicht nur die Industrie 4.0 führt zu immer stärkerem Einsatz von künstlicher Intelligenz in Robotersystemen. Es sind auch mehr und mehr mobile Roboter im Einsatz. Sie übernehmen Überwachungsaufgaben, sind als Raumsonden unterwegs, reinigen Wohn- und Arbeitsräume, mähen den Rasen oder servieren Mahlzeiten. Speziell in Japan treten Roboter an die Stelle der fehlenden Pflegekräfte.

Zudem soll in den nächsten Jahren ein großer Teil der neuen Industrieroboter mit Funktionen wie Predictive Analytics oder autonomer Wahrnehmung ausgerüstet werden. Sogenannte Cobots (Collaborative Robots) werden mit Menschen zusammenarbeiten, von ihnen lernen und idealerweise die Arbeit unter schwierigen Bedingungen sicherer machen.

Dieser wachsende Bereich erfordert natürlich gut ausgebildete Spezialisten. In Deutschland wächst die Zahl der Bachelor- und Master-Studiengänge in diesem Bereich deutlich an. Auch die Anzahl der Forschungseinrichtungen, in denen Studierende ihre ersten Praxiserfahrungen machen können, nimmt erfreulicherweise zu.

Wachstumsmarkt KI und Robotik

Für viele Experten sind die wirtschaftlichen Potenziale von KI und Robotik immer noch beeindruckend. Bis 2030 erwartet etwa der Fondsmanager Christian Hintz einen jährlichen Wertschöpfungsbeitrag zum Bruttosozialprodukt von 1,2 %. „Ob es sich um den Einsatz in der Industrieproduktion (Industrie 4.0), im Bereich des autonomen Fahrens oder in der Bilderkennung im Bereich der Krebsfrüherkennung mittels CT oder MRT handelt: Künstliche Intelligenz gehört zu einer zukunftsorientierten Entwicklung dazu. Das gilt für Agrikultur, Automotive und Bildung genauso wie für den Energie- oder Gesundheitssektor, bis hin zu Handel und Logistik“, sagte der in Stuttgart ansässige Vermögensverwalter gegenüber der Online-Ausgabe des pt-Magazins. Er erwartet, dass in nicht allzu ferner Zukunft die Anwendung von KI und Robotik zum Standard wird.

Das beruht nicht zuletzt auf der Bedeutung der Automatisierung von einzelnen Maschinen und ganzen Produktionsprozessen für viele Unternehmen. Roboter-Systeme sind bereits heute ein wesentlicher Bestandteil der industriellen Produktion. In Kombination mit KI sparen sie den Unternehmen Kosten und machen die Fertigung produktiver. Zudem bewirken sie Arbeitserleichterungen.

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Schwarz auf Weiß
Dieser Beitrag ist zuerst in unserer Magazin­reihe „IT & Karriere“ erschienen. Einen Über­blick mit freien Down­load-Links zu sämt­lichen Einzel­heften be­kommen Sie online im Presse­zentrum des MittelstandsWiki.

Wo man KI und Robotik studieren kann

Mittlerweile gibt es in Deutschland zahlreiche Studiengänge für künstliche Intelligenz und Robotik, wobei Robotik allerdings erst an wenigen Stellen angeboten wird. Hinzu kommen mit den Hochschulen vernetzte Forschungseinrichtungen. Einige der wichtigsten Studiengänge und Institute werden hier kurz vorgestellt.

Bachelor-Studiengänge

Die Berliner Hochschule für Technik (BHT) bietet seit Neuestem einen Bachelor-Studiengang in Humanoider Robotik an. Studierende lernen hier, Roboter zu konstruieren und zu programmieren. Außerdem belegen sie Lehrveranstaltungen zu den sozialen, rechtlichen und ethischen Fragestellungen beim Einsatz von Robotern.

An der Hochschule Offenburg können Interessierte in sieben Semestern ihren Bachelor in Angewandter Künstlicher Intelligenz (AKI) erwerben. Zum Studium gehört auch ein Praxissemester, die Unterrichtssprache ist Deutsch. Absolventen bringen fundiertes praktisches und theoretisches Wissen über die Entwicklung und die Verwendung von KI-Lösungen mit.

Der Bachelor-Studiengang Künstliche Intelligenz an der Technischen Hochschule Deggendorf (THD) besteht seit dem Wintersemester 2019/2020. Nach einer Einführung in die KI durchlaufen die Studierenden zwei Programmiermodule, in denen sie intelligente Dialogsysteme konzipieren. Hinzu kommen Themen wie Robotik und autonomes Fahren. Die Module „Maschinelles Lernen“ und „Deep Learning“ beschäftigen sich schwerpunktmäßig mit Big Data. Weitere Module widmen sich der Schnittstelle zwischen Mensch und Maschine.

In Bielefeld bietet die dortige Universität so etwas wie ein Komplettpaket an. Studierende können hier ihren Bachelor in Kognitiver Informatik erwerben. Danach haben sie die Wahl zwischen den Master-Studiengängen Intelligent Systems und Data Science. Hier sind jeweils Schwerpunktbildungen in künstlicher Intelligenz, Robotik oder Machine Learning möglich.

Diesem Beispiel folgt die Universität Tübingen. Im Fachbereich Informatik kann man zunächst Medieninformatik, Bioinformatik, Medizininformatik, Kognitionswissenschaft und Computerlinguistik studieren. Wer sich zu Weiterem berufen fühlt, kann danach den Master-Studiengang Maschinelles Lernen absolvieren.

Thema: Künstliche Intelligenz
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Die Einführung gibt einen ersten Überblick über den Stand der Technologien, die Fortsetzungen skizzieren praktische Einsatzgebiete für KI, insbesondere in der Industrie. Für den Lebenslauf könnten die Ratgeber zur KI-Studienstrategie bzw. zum KI-Studium (auch in Kombination mit Robotik) sowie zum Berufsbild Machine Learning Engineer und zum KI-Manager nützlich sein.

Extrabeiträge untersuchen, wie erfolgreich Computer Computer hacken, ob und wann Vorbehalte gegen KI begründet sind und warum deshalb die Erklärbarkeit der Ergebnisse (Stichwort: Explainable AI bzw. Erklärbare KI) so wichtig ist. Hierher gehört außerdem der Seitenblick auf Maschinenethik und Münchhausen-Maschinen. Als weitere Aspekte beleuchten wir das Verhältnis von KI und Vorratsdatenspeicherung sowie die Rolle von KI in der IT-Sicherheit (KI-Security), fragen nach, wie Versicherungen mit künstlicher Intelligenz funktionieren, hören uns bei den Münchner KI-Start-ups um und sehen nach, was das AIR-Projekt in Regensburg vorhat. Ein Abstecher führt außerdem zu KI-Unternehmen in Österreich.

Auf der rein technischen Seite gibt es Berichte zu den speziellen Anforderungen an AI Storage und Speicherkonzepte bzw. generell an die IT-Infrastruktur für KI-Anwendungen. Im Pressezentrum des MittelstandsWiki gibt es außerdem die komplette KI-Strecke aus dem Heise-Sponderheft c’t innovate 2020 als freies PDF zum Download.

Master-Studiengänge

Robotics, Cognition, Intelligence heißt der Master-Studiengang, den die Technische Universität München (TUM) anbietet. Er verbindet verschiedene Ingenieursdisziplinen wie Maschinenbau, Informatik und Elektrotechnik mit der Informatik. Unterrichtssprachen sind Deutsch und Englisch, Bewerber werden in einem Eignungsverfahren ausgewählt.

Die Ludwig-Maximilians-Universität München (LMU) bietet einen englischsprachigen Master-Studiengang in Data Science an. Er ist der erste seiner Art in Deutschland und vermittelt wichtige Fähigkeiten zum Entwickeln von KI-Anwendungen. Auf dem Lehrplan stehen Mathematik, Informatik und Statistik.

Forschungscluster

Das Deutsche Forschungszentrum für Künstliche Intelligenz (DFKI) ist eine der ältesten derartigen Einrichtungen in Deutschland. In Bremen, Kaiserslautern und Saarbrücken sowie an weiteren Standorten forschen Wissenschaftler an Themen wie erweiterte Realität, Data Science, Robotik, Interactive Machine Learning, eingebettete Intelligenz oder KI-Anwendungen in der Medizin. Studierende und junge Wissenschaftler finden hier ein breites Spektrum an Projekten, in denen sie sich weiterqualifizieren können. Darauf aufbauende Karriereschritte können dann die Selbstständigkeit in ausgegründeten Unternehmen oder verantwortliche Positionen in Forschung und Industrie sein.

In Europas größtem KI-Forschungskonsortium, dem „Cyber Valley“ in Baden-Württemberg, kooperieren renommierte Universitäten, Forschungseinrichtungen und große Unternehmen. Darunter sind das Max-Planck-Institut für Intelligente Systeme, die Fraunhofer-Gesellschaft und die Universitäten Tübingen und Stuttgart. Unter den beteiligten Unternehmen sind die Mercedes Benz Group, Amazon, Porsche und ZF Friedrichshafen.

An der Bergischen Universität Wuppertal öffnete jüngst das Interdisziplinäre Zentrum Machine Learning and Data Analytics (IZMD) seine Pforten. In enger Zusammenarbeit mit der regionalen Wirtschaft, der Zivilgesellschaft und öffentlichen Institutionen wird hier KI-Forschung betrieben.

Neues Zentrum in Bayern

Vor Kurzem eröffnete die Hochschule für angewandte Wissenschaften Würzburg-Schweinfurt (FHWS) ein neues Forschungszentrum für künstliche Intelligenz. Das CAIRO (Center for Artificial Intelligence and Robotics) gehört zum ebenfalls neuen Studiengang Artificial Intelligence. Studierende können hier frühzeitig ihr Wissen in der Praxis erproben und an eigenen Projekten arbeiten. Hier steht nicht nur KI allein auf dem Lehrplan, sondern eben auch die Entwicklung von Robotern. Rund 100 Studierende sollen in Zukunft sowohl Lehrveranstaltungen besuchen als auch entwickeln und forschen.

CAIRO richtet sich aber nicht allein exklusiv an jene, die sich für den Master-Studiengang Künstliche Intelligenz eingeschrieben haben. Es steht auch denen offen, die beispielsweise Technomathematik, Robotik oder Elektrotechnik studieren. Der Freistaat Bayern unterstützt CAIRO über die „Hightech Agenda Bayern“ und stattete auf diesem Weg die FHWS mit drei dauerhaften Professuren aus. Für den Studiengang Künstliche Intelligenz bewarben sich im ersten Durchlauf nach der Eröffnung 847 Interessierte, doch die Hochschule konnte vorerst nur 33 von ihnen aufnehmen. 25 der erteilten Zusagen gingen übrigens dabei nicht an deutsche, sondern an Studierende aus aller Welt.

Was dabei herausspringt

Wer sein Studium der künstlichen Intelligenz oder Robotik abgeschlossen hat, kann sich auf einen dynamischen und wachsenden Arbeitsmarkt mit guten Gehaltsperspektiven freuen. Bereits die Einstiegsgehälter liegen deutlich über dem Durchschnitt. KI-Entwickler und andere Spezialisten für KI erzielen im Durchschnitt Einstiegsgehälter von 53.900 Euro brutto pro Jahr. Seniors erreichen ein durchschnittliches Jahresbruttogehalt von 74.100 Euro.

Allerdings variieren die Gehälter je nach Standort oder Unternehmensgröße. Die meisten Jobangebote finden sich in Berlin, München und Hamburg. Die höchsten Durchschnittsgehälter werden in den klassischen Boomregionen und Technologiestandorten gezahlt. In der Spitzengruppe liegen Stuttgart und München, gefolgt von Hamburg und Frankfurt. Etwas bescheidener schneiden Dresden und Leipzig ab.

Robotik-Ingenieure erzielen im nationalen Durchschnitt ein Jahresgehalt von rund 53.800 Euro. Auch für sie gibt es in Berlin, München und Hamburg die meisten offenen Stellen. Die regionale Verteilung der Durchschnittsgehälter ähnelt im Übrigen der bei den KI-Entwicklern. Wiederum liegt München mit 61.000 Euro vorne. Den zweiten Platz belegt Bonn, auf den weiteren Plätzen rangieren Hamburg und Duisburg gefolgt von Nürnberg. Einmal mehr liegt der Osten der Republik auf den hinteren Plätzen. Das Dresdener Durchschnittsgehalt von Robotik-Ingenieuren beträgt in Dresden und Leipzig noch rund 52.000 Euro pro Jahr.

Mein Studi-KI-Account

Hat man sich für ein Studium in den Bereichen KI und Robotik entschieden, steuert man ohne jeden Zweifel auf eine vielversprechende Karriere zu. Die Verknüpfung von Intelligenzbereichen wie Wahrnehmen, Denken und Handeln mit den umfangreichen Fähigkeiten von Robotiksystemen der unterschiedlichsten Art wird zukünftig weder aus Industrie noch Gesellschaft wegzudenken sein. Um jetzt mit KI-getriebenen Robotern um die Wette zu lernen, gibt es glücklicherweise auch immer mehr akademische Ladestationen.

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Friedrich List ist Journalist und Buch­autor in Hamburg. Seit Anfang des Jahr­hunderts schreibt er über Themen aus Computer­welt und IT, aber auch aus Forschung, Fliegerei und Raum­fahrt, u.a. für Heise-Print- und Online-Publikationen. Für ihn ist SEO genauso interessant wie Alexander Gersts nächster Flug zur Inter­nationalen Raum­station. Außerdem erzählt er auch gerne Geschichten aus seiner Heimatstadt.

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