ONE AI macht Vision- und Edge-AI schnell, präzise und einfach

Künstliche Intelligenz ist längst mehr als ein Trend. Gemeint sind dabei nicht nur Chatbots, sondern vor allem jene anwendungsspezifischen KI-Lösungen, die in Maschinen, Produkte und die Technik von heute eingebettet werden. Weil auch wenn sich die großen Firmen mit immer größeren KI-Modellen übertreffen wollen, wer eine wirklich präzise, schnelle und vor allem energieeffiziente KI haben will, braucht eine KI, die für die Anwendung maßgeschneidert wird.

Doch die Optimierung von KI für spezielle Anwendungen ist kompliziert und braucht nicht nur KI- sondern auch Integrations-Experten. Aktuelle Softwareanbieter werben zwar damit KI in kurzer Zeit ohne viel Expertise umsetzen zu können, aber die hier genutzten vorgefertigten KI-Modelle können gar nicht die unzähligen Kombinationen an möglichen Anwendungen und genutzter Hardware abdecken, wie es in Realität der Fall ist.
 

Der Zielkonflikt von effizienter KI: Qualität, Zeit & Kosten

Aus dieser Realität erwächst ein klarer Zielkonflikt. Je länger eine KI optimiert und je individueller sie zugeschnitten wird, desto näher kommt sie an das Maximum dessen heran, was im Datensatz steckt.
Das Problem: Damit steigen die Anforderungen an die Talente im Team, und sowohl Projektlaufzeiten als auch Kosten wachsen immens.
Die Konsequenz ist in vielen Unternehmen dieselbe: Man endet bei ineffizienten KI-Modellen, die zu viele Ressourcen benötigen und dabei noch schlechtere Ergebnisse liefern.
Der Grund: Entweder, weil die passenden Entwickler:innen mit tiefem Verständnis für KI-Architektur und deren Optimierung fehlen oder das Unternehmen sich die Entwicklungskosten schlicht nicht leisten kann.

ONE WARE will diesen Konflikt mit ONE AI lösen

Das Unternehmen ONE WARE löst diesen Zielkonflikt des ewigen Ausprobierens mit einer neuartigen und zum Patent angemeldeten Software ONE AI: ONE AI ist die weltweit einzige Plattform, die vollständig automatisiert maßgeschneiderte neuronale Netzwerkarchitekturen erzeugt. Individuell zugeschnitten auf die jeweilige Anwendung, Daten und Zielhardware.

ONE AI automatisiert den gesamten Prozess der KI-Entwicklung mit drei Schritten: Zuerst analysiert ONE AI den Datensatz zusammen mit dem Anwendungskontext sowie den Vorgaben für Wunsch-Hardware und Ziel-Performance. Im zweiten Schritt nutzt ONE AI sein Wissen aus der aktuellen KI-Forschung und die eigenen Erfahrungen aus der Architekturoptimierung, um die erforderlichen Eigenschaften der Zielarchitektur in nur einem Schritt vorherzusagen. Im dritten Schritt wird aus diesen vorhergesagten Eigenschaften automatisch die passende KI-Architektur zusammengebaut. Dieser gesamte Ablauf geschieht in 0,7 Sekunden. Aufgrund dessen, dass ONE AI die Erkenntnisse aus zahlreichen früheren Forschungsergebnissen gleichzeitig berücksichtigen kann, sind die resultierenden Modelle oft ohne Ausprobieren schon besser als das, was bislang nach Monaten des manuellen Experimentierens und Optimierens erreicht wurde.
 

Der Ansatz von ONE WARE zielt darauf, die gesamte KI-Entwicklung bis zur tatsächlichen Integration einfacher und effizienter zu machen. Die KI-Entwicklung ist dank intuitiver Benutzeroberfläche und passenden Tutorials auch von Personen ohne KI-Kenntnisse zu nutzen. Nach der automatischen Architekturvorhersage lässt sich das Modell trainieren und für jede Zielhardware optimiert exportieren. Damit die erzeugten Modelle auf der jeweiligen Hardware eingesetzt werden können, steht ONE WARE Studio als Open-Source Entwicklungsumgebung zur Verfügung. So entsteht eine vollständige Plattform: ONE AI übernimmt die automatisierte Modellgenerierung und Optimierung, während ONE WARE Studio die Brücke zur Zielhardware bildet und den produktiven Einsatz ermöglicht.

Praxisbeispiel: Qualitätskontrolle von Kartoffelchips auf Altera MAX10 FPGA

Wie groß der Unterschied zwischen universellen Modellen und ONE AI in der Praxis ausfallen kann, zeigt ein Beispiel aus einem Whitepaper von ONE WARE in Kooperation mit dem US-Chiphersteller Altera. Das Anwendungsszenario ist eine Qualitätskontrolle für Kartoffelchips. In einem Referenzprojekt wurde hierfür eine universelle KI trainiert, die auf den Testdaten eine Genauigkeit von 88 % erzielte. Um auf 24 überprüfte Chips pro Sekunde zu kommen, war zusätzlich die neuste KI-Hardware, ein Nvidia Jetson Orin Nano, erforderlich. Damit ist die Erkennung defekter Chips nicht nur unzuverlässig, sondern auch ressourcenhungrig und trotz des Hardwareeinsatzes zu langsam für typische Produktionsdurchsätze.

Durch den Einsatz von ONE AI verändert sich das Bild grundlegend: Die in 0,7 Sekunden vorhergesagte KI erreicht 99,5% korrekt erkannte defekte Chips und ist 1400-mal effizienter als die universelle KI. Der Effekt auf die Hardwarewahl ist unmittelbar: Da die Inspektionsgeschwindigkeit der KI die Produktionsgeschwindigkeit deutlich übertrifft, sind spezialisierte Hochleistungsbeschleuniger nicht mehr erforderlich. Stattdessen genügt ein zehn Jahre alter und 20x energieeffizienterer Chip von Altera, um 1700 Chips pro Sekunde zu erkennen. Durch den Einsatz selbst entwickelter Open Source Bibliotheken für den universellen Export von KI auf FPGAs, konnte dabei sogar im Vergleich zur spezialisierten KI-Hardware die Latenz um das 488-Fache reduziert werden. Das bedeutet es kommt nicht mehr primär auf die „richtige“ Hardware mit maximaler Rechenleistung an, sondern auf die richtige KI-Architektur. ONE AI ermöglicht es somit, hoch performante KI-Modelle selbst auf über zehn Jahre alter Industriehardware und somit auch auf bestehender Hardware sofort und ohne manuelle Optimierung oder Ressourcenverschwendung einzusetzen.
 

Schnell und kostenlos Nachbauen

Das Beispiel von oben lässt sich ganz einfach nachbauen. So gibt es auf der Website von ONE WARE neben anderen Beispielen auch die Kartoffelchip-Qualitätskontrolle als fertiges Projekt zum Herunterladen. Zusätzlich gibt es eine ausführliche Erklärung wie alle Einstellungen richtig gesetzt werden. So können in kürzester Zeit kostenlos die ersten KIs mit ONE AI trainiert werden.

Wirtschaftlichkeit von effizienter KI mit ONE AI

Auch wirtschaftlich ist der Ansatz von ONE WARE darauf ausgelegt, Hürden abzubauen. Die Arbeit mit ONE AI ist kosteneffizient: Mit ausreichend kostenlosem Guthaben für das KI-Training werden vorab bei der Benutzung der Software oft keine Kosten fällig. Erst wenn entschieden wird, dass eine KI tatsächlich eingebaut wird und damit einen messbaren Mehrwert bringt, wird eine Nutzungslizenz für die KI benötigt. So vermeiden Unternehmen hohe Vorabinvestitionen, wie sie bei klassischer und individueller Entwicklung üblich sind.

Fazit & Ausblick

Die Vision von ONE WARE ist klar: KI soll Produktivität erhöhen, statt Ressourcen zu verschwenden. Und zu diesen Ressourcen gehören nicht nur unnötig große und energiehungrige Hardware, sondern auch Entwicklungszeit und Kosten. ONE AI legt dafür die Basis, indem es iterative Modellversuche durch eine zielgerichtete Architekturvorhersage ersetzt, Entwicklungsaufwände reduziert und reproduzierbar präzisere Ergebnisse ermöglicht.