Professur E-Commerce / E-Business

Verbundprojekt BML Erfurt

Bauhaus Mobility.Lab Erfurt

2020 - 2023

Künstliche Intelligenz (KI) und die Digitalisierung aller Lebensbereiche bieten außerordentliche Chancen und neue Antworten auf die entscheidenden Herausforderungen unserer Zeit: Klimaschutz, Urbanisierung und Demographie. Vor diesem Hintergrund erhält die ökonomisch, sozial und ökologisch nachhaltige Gestaltung der Stadt der Zukunft eine besondere Bedeutung. Prägend dabei sind die in disruptivem Wandel befindlichen Sektoren Mobilität, Logistik und Energie. Diese unterliegen aktuell tiefgreifenden und kaum antizipierbaren Marktveränderungsprozessen. Eine zentrale Herausforderung besteht darin, das Produkt- und Dienstleistungsangebot in immer kürzeren Zeitabständen zu gestalten.

Mit der Begründung des Staatlichen Bauhaus 1919 in Weimar haben sich Experiment und Interdisziplinarität als Methoden zur kreativen Neugestaltung bewährt. Das Bauhaus.MobilityLab definiert diesen Ansatz in einer digitalen Welt zukunftsweisend und hat als Vision, Menschen, Infrastrukturen und Daten einer Stadt cross-sektoral zu vernetzen und damit Sprunginnovationen aktiv zu fördern.

Als Werkstatt für die Stadt der Zukunft ist ein Reallabor („Living Lab“) ein innovatives Konzept zur Entwicklung und Erprobung neuer Produkte und Dienstleistungen gemeinsam mit den zukünftigen Nutzern im lebensechten Umfeld. Entscheidender Vorteil des experimentellen Ansatzes ist die Möglichkeit, durch kontinuierliche Erprobung neuer Angebote die künftige Änderung des Nutzerverhaltens heute bereits nachzuvollziehen. Dieser mögliche evolutorische Prozess in einem Reallabor bietet die Chance, disruptive Marktveränderungen zu erproben und zu antizipieren. Das Reallabor wird mehr als ein Testfeld, es wird zum Inkubator für künftige Veränderungen und damit zum Labor für Innovationen.

Zentrale Herausforderungen bei der technischen Gestaltung von Reallaboren bestehen in der komplexen und dynamischen Struktur der einzubindenden Systeme, dem Management von Daten und Diensten sowie der Implementierung individueller Lösungen. In diesem Kontext bieten moderne Informations- und Kommunikationstechnologien (IKT) die notwendigen flexiblen Möglichkeiten sowohl zur Datenerfassung und -auswertung, zur Interaktion mit den Nutzern des Reallabors als auch zur stetigen Evolution der Angebote.

Das Bauhaus.MobilityLab (BML) steht für die Entwicklung eines offenen IKT-Ökosystems (BML-EcoSys) als Basis der Entwicklung und des Managements von Living Labs und beabsichtigt, dies am Beispiel eines Reallabors mit Fokus auf Mobilität, Logistik und Energie zu demonstrieren. Durch den Einsatz von KI-Technologien wird es einzigartig hinsichtlich Flexibilität und Systemintegration. Kern des BML‑EcoSys ist eine leistungsfähige Laborplattform, auf der Anbieter und Nutzer neuer Dienstleistungen mittels Anwendung von Technologien der künstlichen Intelligenz von Beginn an interagieren und innovative Lösungen gemeinsam entwickeln und erproben können. Dieser skalier- und übertragbare Ansatz bietet ein ausgeprägtes volkswirtschaftliches Potenzial zur Unterstützung disruptiver Innovationen in unterschiedlichen Branchen und ermöglicht es Reallabore als Inkubatoren nachhaltig zu etablieren.

Entwicklung, Aufbau und Betrieb des BML werden durch eine interdisziplinäre Partnerallianz aus kleinen und mittleren Unternehmen (KMU), Großunternehmen, Wissenschaft, Kommunen und Politik getragen. Diese Partnerallianz steht gemeinsam für Forschung, Innovation und Anwendung von KI-Technologien zur Stärkung des Wirtschaftsstandorts Deutschland und unterstützt engagiert den Weg der europäischen KI-Vision

Unser Ziel

Mit der zunehmenden Digitalisierung aller wirtschaftlichen Sektoren steigen die Anforderungen und damit verbundene Komplexitäten an digitale Business Öko-Systeme. Zunehmende Dynamiken und Volatilitäten im Marktumfeld fordern dabei eine steigende Anpassungsfähigkeit unternehmerischer Tätigkeiten und erschweren den Einsatz bisheriger statischer monolithischer Software-Architekturen. Aus der zunehmenden Agilität folgt ein Paradigmenwechsel hin zum Einsatz von Teilsystemen und modularer Software.

Diese Softwareservices werden zunehmend zu einem wichtigen Baustein digitaler Business Öko-Systeme, da sie schnell an sich verändernde Einflüsse angepasst, in großer Anzahl ausgeführt und in Assistenz-Systeme integriert und genutzt werden können. Ebenso können sie auch schnell und flexibel bereitgestellt werden, um der geforderten Anpassungsfähigkeit von Geschäftsmodellen und ‑prozessen gerecht zu werden.

Die korrekte Beschreibung, Identifikation, Auswahl, Konfiguration und Komposition individueller Softwareservices erfordert dabei ein hohes Maß an Expertenwissen aus unterschiedlichen Bereichen. Zum einen muss der Service-Gestalter Fachwissen aus der Anwendungsdomäne besitzen, um Anforderungen und Nutzen, Rahmenbedingungen sowie notwendige Schnittstellen an den Softwareservice herausarbeiten zu können. Weiterhin ist eine technische Expertise zur gewählten Plattform notwendig, um das Deployment von Artefakten zur Instanziierung der Softwareservices im konkreten Kontext durchführen zu können. Im Projektionsraum zwischen fachlichem und technischem Wissen können jedoch Probleme hinsichtlich der fehlenden Granularität, Kontext und Erfahrungswissen zu beiden Bereichen auftreten, was eine qualitativ hochwertige Komposition der Softwareservices erschwert. Ausgehend davon sinkt die Wirtschaftlichkeit der klassischen Komposition und Konfiguration bei steigender Variabilität und Service-Anzahl.

Die Zielstellung der Ernst-Abbe-Hochschule Jena besteht folgend in der Erarbeitung eines Rahmenkonzepts zur Anwendung eines KI-basierten Service Engineerings, mit welcher die systematische Service-Gestaltung umgesetzt und Herausforderungen bei der Beschreibung, Identifikation, Auswahl, Konfiguration und Komposition des Softwareservice durch geeignete KI-Technologien unterstützt werden.

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