Selbstoptimierend, Selbstlernend

„Unter Selbstoptimierung eines technischen Systems wird die endogene Änderung der Ziele des Systems auf veränderte Einflüsse und die daraus resultierende zielkonforme autonome Anpassung der Parameter und ggf. der Struktur und somit des Verhaltens dieses Systems verstanden. Damit geht Selbstoptimierung über die bekannten Regel- und Adaptionsstrategien wesentlich hinaus.“ [ADEL09, S. 5]

Langdefinition (Länge: beliebig): Der Begriff der Selbstoptimierung ist in der neueren Literatur vornehmlich durch die Arbeiten des Sonderforschungsbereichs 614 „Selbstoptimierende Systeme des Maschinenbaus“ geprägt. Eine Definition ist im Folgenden gegeben. „Unter Selbstoptimierung … eines technischen Systems wird die endogene Anpassung der Parameter und ggf. der Struktur und somit des Verhaltens dieses Systems verstanden. Damit geht Selbstoptimierung über die bekannten Regel- und Adaptionsstrategien wesentlich hinaus; Selbstoptimierung ermöglicht handlungsfähige Systeme mit inhärenter ‚Intelligenz‘, die in der Lage sind, selbstständig und flexibel auf veränderte Betriebsbedingungen zu reagieren.“ (ADELT et al. 2009, S. 5) Der eigentliche Selbstoptimierungsprozess erfolgt durch die zyklische Ausführung der drei folgenden Aktionen:

  1. Analyse der Ist-Situation: Hierbei wird der Zustand des Systems, die Beobachtungen der Umwelt sowie der Erfüllungsgrad der aktuell verfolgten Ziele analysiert.
  2. Bestimmung der Systemziele: Innerhalb dieser Aktion werden ggf. neue Ziele durch Auswahl aus vorgegebenen Zielen, Adaption mittels gradueller Veränderung von Zielen sowie Generierung von unabhängig erzeugten Zielen gewonnen.
  3. Anpassung des Systemverhaltens: Aufgrund erfolgter Zielanpassungen wird hier das Systemverhalten bspw. durch Änderung von Systemparametern angepasst. Produktionssysteme sind gemäß EXC 128 komplexe, soziotechnische Systeme und umfassen daher Mensch und Maschine. Ungeachtet dessen, ist unter Selbstoptimierung vornehmlich eine technische Ausprägung von Selbstoptimierung zu verstehen. Der Mensch mit seinen kognitiven Fähigkeiten und Intelligenz kann zwar als selbstoptimierend beschrieben werden, reicht aber als alleinige Instanz nicht aus, um mit einer „klassischen“ Maschine ein selbstoptimierendes System zu bilden. In Anlehnung an die Automatisierungsgrade nach Sheridan (1992) kann Selbstoptimierung auf verschiedenen Ebenen auftreten, sei es als Unterstützungssystem für den Menschen, das lediglich Handlungsalternativen vorschlägt oder als nahezu autonom agierendes System, welches eine bestimmte Tätigkeit ausführt. [ADEL09] P. Adelt, J. Donath, J. Gausemeier et al.: Selbstoptimierende Systeme des Maschinenbaus. HNI-Verlagsschriftenreihe, Gausemeier J, Rammig F, Schäfer W (eds.), vol 234., Westfalia Druck GmbH, Paderborn, 2009.

EXC 128 (2012) Exzellenzcluster 128: Integrative Prduktionstechnik für Hochlohnländer. Fortsetzungsantrag (2012-2017) Frank U, Giese H, Klein F, Oberschelp O, Schmidt A. Schulz, B, Vöcking H, Katrin W (2004) Selbstoptimierende Systeme des Maschienenbaus. Definitionen und Konzepte. In: Sonderforschungsbereich 614. Bonifatius, Paderborn Sheridan TB (1992) Telerobotics, Automation, and Human Supervisory Control. The MIT Press, Cambridge

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