| 1 |
Einleitung und Motivation |
614 |
| 2 |
Digitale Transformation als Voraussetzung für den Einsatz von künstlicher Intelligenz -- Status quo und aktuelle Trends in der Raumfahrt und dem Bauwesen |
615 |
| 2.1 |
Allgemeines |
615 |
| 2.2 |
Building Information Modeling (BIM) |
615 |
| 2.2.1 |
Definitionen und Hintergrund |
615 |
| 2.2.2 |
Industry Foundation Class (IFC) |
617 |
| 2.2.3 |
Level of Development, Detail, Geometry, Information, Information Need |
617 |
| 2.2.4 |
Vergleich von Product Lifecycle Management und BIM |
619 |
| 2.3 |
Digitaler Zwilling/Digital Twin |
620 |
| 2.3.1 |
Überblick und Definitionen |
620 |
| 2.3.2 |
Wechselbeziehung der BIM- und Digitaler-Zwilling-Technologie |
620 |
| 2.4 |
Internet der Dinge/Internet of Things (IoT) und Bauen/Construction 4.0 |
620 |
| 2.5 |
Digitale Bauproduktion, Automatisierung und Robotik |
622 |
| 3 |
Künstliche Intelligenz -- Einführung und Grundlagen |
624 |
| 3.1 |
Allgemeine KI-Methodik aus der Raumfahrt |
624 |
| 3.2 |
Wahrnehmung und Lernen/Perceptionund Learning |
625 |
| 3.2.1 |
Allgemeines |
625 |
| 3.2.2 |
Grundlagen zu KI-Algorithmen, Modellen und Daten |
625 |
| 3.2.3 |
Maschinelles Lernen/Machine Learning |
630 |
| 3.2.4 |
Tiefes Lernen/Deep Learning |
634 |
| 3.2.5 |
Prädiktion und Vorhersage/Prediction and Forecasting |
636 |
| 3.2.6 |
Textanalyse/Text Mining |
636 |
| 3.2.7 |
Sprachverarbeitung/Natural Language Processing |
637 |
| 3.3 |
Wissensrepräsentation und Schlussfolgerung/Knowledge Representation and Reasoning |
637 |
| 3.3.1 |
Hintergrund zur Wissensrepräsentation |
637 |
| 3.3.2 |
Wissensmodellierung/Knowledge Engineering |
637 |
| 3.3.3 |
Erklärbare künstliche Intelligenz/Explainable Artificial Intelligence |
638 |
| 3.3.4 |
Planung und Terminierung/Planning and Scheduling |
638 |
| 4 |
Status quo und Zukunftsagenda von künstlicher Intelligenz in der Raumfahrt |
639 |
| 4.1 |
KI-Strategie der Europäischen Weltraumorganisation |
639 |
| 4.2 |
Design und Planung |
639 |
| 4.2.1 |
System Engineering |
639 |
| 4.2.2 |
Design von Satelliten und Nutzlast-/Daten-Optimierung |
640 |
| 4.2.3 |
Führung, Navigation und Kontrolle |
641 |
| 4.2.4 |
Entwurf operativer Konzepte |
643 |
| 4.3 |
Bau, Integration und Verifikation |
643 |
| 4.3.1 |
Entwicklung und Bau |
643 |
| 4.3.2 |
Zuverlässigkeit und Sicherheit |
644 |
| 4.4 |
Operationelle Phase und Betrieb |
644 |
| 4.4.1 |
Allgemeines |
644 |
| 4.4.2 |
Anomalien im Betrieb |
644 |
| 4.4.3 |
Missionsplanung und Optimierung |
645 |
| 4.4.4 |
Automatisierter Missionsbetrieb |
645 |
| 4.4.5 |
Autonomie von Missionen |
645 |
| 4.5 |
Datenauswertung |
647 |
| 4.5.1 |
Allgemeine Informationen |
647 |
| 4.5.2 |
Erdbeobachtungsdaten |
647 |
| 4.5.3 |
Weltraumwissenschaftliche Daten |
647 |
| 4.5.4 |
Navigationswissenschaftliche Daten |
648 |
| 4.5.5 |
Telekommunikationsdaten |
649 |
| 4.6 |
Digitale Zwillinge in der Raumfahrt |
650 |
| 4.6.1 |
Konzeption aus der Raumfahrt |
650 |
| 4.6.2 |
Digitaler Zwilling "Weltraum-Mission" in der Entwicklungsphase |
651 |
| 4.6.3 |
Digitaler Zwilling "Erde" |
653 |
| 5 |
Anwendungsbeispiele zum Einsatz von künstlicher Intelligenz bei Brücken |
654 |
| 5.1 |
Hintergrundinformationen zu Lebenszyklusphasen von Brücken |
654 |
| 5.2 |
Lebenszyklusphase "Entwurf" |
655 |
| 5.2.1 |
Konzeptionelle Idee |
655 |
| 5.2.2 |
KI-FEM-Hybride zur Analyse und Bemessung von Stahlbetonstrukturen |
656 |
| 5.2.3 |
Pareto-optimales generatives Design für Stahlbetonbrücken |
659 |
| 5.3 |
Lebenszyklusphase "Konstruktion" |
663 |
| 5.4 |
Lebenszyklusphasen "Betrieb und Instandhaltung" |
666 |
| 5.4.1 |
Lebenszykluskosten einer baulichen Anlage |
666 |
| 5.4.2 |
Beispiel -- Deep Learning zur Schadensdetektion von Bahnbrücken |
666 |
| 6 |
Zusammenfassung, Synopse und Epilog |
670 |
| 6.1 |
Allgemeine Hinweise |
670 |
| 6.2 |
Zusammenfassung |
670 |
| 6.3 |
Synopse und Resümee |
671 |
| 6.3.1 |
Allgemeines |
671 |
| 6.3.2 |
Synopse von Raumfahrt und Bauwesen bezüglich des Austauschs von Daten |
671 |
| 6.3.3 |
Synopse von Raumfahrt und Bauwesenbezüglich der digitalen Transformationund künstlichen Intelligenz |
674 |
| 6.3.4 |
Implikationen für die Forschung in Architektur und Bauwesen |
677 |
| 6.3.5 |
Implikationen für die Praxis in Architektur und Bauwesen |
679 |
| 6.3.6 |
Implikationen für die Ausbildung, Lehre und Weiterbildung |
679 |
| 6.4 |
Ausblick und allgemeine Trends der künstlichen Intelligenz |
680 |
| 6.4.1 |
Gartner Hype-Cycle zu emergenten Technologien |
680 |
| 6.4.2 |
Erklärbare KI |
680 |
| 6.4.3 |
Demokratisierung von KI |
681 |
| 6.4.4 |
Automatisierte KI |
681 |
| 6.4.5 |
KI-Sprachmodelle |
682 |
| 6.4.6 |
Augmentierte Intelligenz durch KI |
682 |
| 6.5 |
Epilog der Autoren |
682 |
| 7 |
Danksagung |
683 |
| 8 |
Literatur |
683 |