13.9.2024

Synergien von KI und DLT

Synergien von KI und DLT

Die Synergie von KI und DLT: Innovative Lösungen für die digitale Zukunft

In der sich rasant entwickelnden digitalen Landschaft gewinnen zwei Technologien zunehmend an Bedeutung: Künstliche Intelligenz (KI) und Distributed-Ledger-Technologie (DLT). In jüngster Zeit haben insbesondere Large Language Models (LLMs) wie ChatGPT den Fokus der Öffentlichkeit auf das enorme Potenzial von KI gelenkt. Gleichzeitig scheint der Krypto- und NFT-Markt, der eng mit DLT verbunden ist, in einem scheinbar endlosen Bärenmarkt gefangen zu sein, was das Interesse an der Technologie negativ beeinflusst.

Es wäre kurzsichtig, diese Technologien als Konkurrenten zu betrachten. Stattdessen zeigt dieser Blogeintrag auf, warum, wofür und wie KI und DLT synergetisch eingesetzt werden, um innovative Lösungen für die Herausforderungen unserer digitalen Zukunft zu schaffen. Während beide Technologien für sich genommen bereits beeindruckende Fortschritte ermöglichen, liegt ihr wahres Potenzial in der Kombination ihrer Stärken.

Dieser Blogpost beleuchtet, wie KI und DLT gemeinsam Mehrwerte schaffen und welche konkreten Anwendungsfälle besonders von dieser Synergie profitieren. Wir werden untersuchen, wie die Analysefähigkeiten und Vorhersagekraft der KI durch die sichere, transparente und unveränderliche Datenbasis der DLT optimiert werden können, und wie umgekehrt KI eine intelligente Nutzung und Auswertung der in der DLT gespeicherten Daten ermöglicht. In allen Fällen ergänzen sich die Stärken beider Technologien: Die Analysefähigkeit und Vorhersagekraft der KI wird durch die sichere, transparente und unveränderliche Datenbasis der DLT optimiert. Gleichzeitig ermöglicht die KI eine intelligente Nutzung und Auswertung der in der DLT gespeicherten Daten.

Die Grundlagen: KI und DLT im Überblick

Künstliche Intelligenz umfasst Systeme, die selbstständig und datenbasiert Entscheidungen treffen können. Sie findet Anwendung in verschiedensten Bereichen, von der Verkehrssteuerung über nachhaltige Geschäftsmodelle, bis hin zur Prozessoptimierung in der öffentlichen Verwaltung. DLT hingegen eignet sich besonders für das Management von Transaktions- und Prozessdaten, wie sie etwa in der Registerverwaltung anfallen. Einmal in einem DLT Netzwerk gespeicherte Daten und Transaktionen können nachträglich von Niemandem mehr geändert oder gelöscht werden. Durch die dezentrale Natur der Netzwerke sind sie per se auch sehr robust gegen Angriffe auf die genutzte Infrastruktur.

Synergien und Mehrwerte

Die Kombination von KI und DLT schafft einzigartige Möglichkeiten für innovative Lösungen. Einerseits bietet die unveränderbare Natur der Daten und deren Quelle in einem DLT Netzwerk die perfekte Grundlage für KI gestützte Analysen auf gesicherten Daten. Andererseits können diese Datenstrukturen auch dafür genutzt werden, um die verwendeten Parameter (z.B. den Prompt) und die damit erzielten Ergebnisse der KI unveränderbar mitsamt menschlichem Urheber (oder besser: Auftraggeber?) für alle validierbar zu registrieren.

Verbesserte Datenqualität und -integrität

GIGO, also "Garbage In, Garbage Out" gilt nicht nur als allgemeingültige Phrase in der IT, sondern ist als Grundsatz bei allen Wissenschaftlern, die mit Modellsystemen arbeiten gut bekannt. In der KI, in der die Modelle komplett aus den Trainingsdaten erzeugt werden, ist dieser Zusammenhang umso deutlicher. Die Trainingsdaten eines KI Modells beeinflussen komplett, welche Gewichtungen und Korrelationen vom Modell angenommen werden und damit essenziell die späteren Ergebnisse bei Nutzung des Modells. Kausalitäten werden von einem KI Modell grundsätzlich nicht erkannt, sollten also in den Trainingsdaten, z.B. durch Annotation vorgegeben werden. DLT bietet eine unveränderliche und transparente Datenbasis, auf der KI-Algorithmen trainiert werden können. Dies erhöht die Zuverlässigkeit und Nachvollziehbarkeit von KI-Entscheidungen.

Automatisierte Smart Contracts

KI kann die Erstellung und Ausführung von Smart Contracts auf DLT-Plattformen optimieren, indem sie komplexe Bedingungen analysiert und Vertragsklauseln automatisch anpasst. Dabei darf natürlich die Sicherheit niemals außer Acht gelassen werden, denn nach dem Deployment ist ein Smart Contract nicht mehr änderbar und führt alle Transaktionen genau so aus, wie es in seinem Code festgelegt wurde. Es ist ratsam einen Smart Contract vor dem Deployment von Spezialisten überprüfen zu lassen.

Erhöhte Sicherheit

Die Kombination von KI-gestützter Anomalieerkennung mit der dezentralen Struktur von DLT-Netzwerken kann Sicherheitsrisiken frühzeitig identifizieren, abwehren und dokumentieren. Dabei profitiert die KI von den unveränderlich gespeicherten und validierbaren Daten im DLT Netzwerk, dessen Urheber eindeutig identifiziert kann. So können weder die Eingangsparameter, noch die von der KI dokumentierten Anomalien gelöscht oder verändert werden.

Industrie 4.0 Use-Cases: DLT, KI, digitaler Produktpass, AR und MV

KI und DLT Use-Cases die die Synergien nutzen

Klicken Sie auf die einzelnen Use-Cases, um zu erfahren, wie die Synergie aus DLT und KI ihr Potenzial entfaltet.

Kampf gegen Fake News

DLT KI

Automatisierte Faktenprüfung: KI-Algorithmen können große Mengen an Informationen in Echtzeit analysieren und potenzielle Falschinformationen identifizieren. Die DLT speichert diese Überprüfungen unveränderlich, was die Glaubwürdigkeit der Faktenprüfung erhöht.

Transparente Quellenrückverfolgung: DLT ermöglicht es, die Herkunft von Informationen lückenlos zu dokumentieren. KI kann diese Daten nutzen, um Muster in der Verbreitung von Nachrichten zu erkennen und die Glaubwürdigkeit von Quellen zu bewerten.

Schnelle Reaktion auf Desinformationskampagnen: Die Kombination von KI-gestützter Erkennung und DLT-basierter Verifizierung ermöglicht eine schnelle Identifikation und Eindämmung von Desinformationskampagnen, bevor sie sich weit verbreiten können.

Synergie: Erhöhte Transparenz, reduzierte Fälschungen, optimierte Logistik und verbesserte Nachhaltigkeitsverfolgung.

KI analysiert Inhalte und erkennt potenzielle Falschinformationen

DLT speichert die Ergebnisse der Faktenprüfung unveränderlich

KI lernt aus den in der DLT gespeicherten verifizierten Daten und verbessert ihre Erkennungsleistung

DLT ermöglicht die transparente Nachverfolgung von Informationsquellen

KI nutzt diese Daten, um Verbreitungsmuster zu erkennen

Nachhaltige Energiewirtschaft

DLT KI

Optimierte Energieverteilung: KI-Systeme können Energieverbrauchsmuster vorhersagen und die Verteilung entsprechend optimieren. DLT gewährleistet dabei die sichere und transparente Aufzeichnung aller Transaktionen im Energienetz.

Peer-to-Peer Energiehandel: DLT ermöglicht sichere und direkte Transaktionen zwischen Energieproduzenten und -verbrauchern. KI kann diesen Prozess durch intelligente Preisgestaltung und Nachfrageprognosen optimieren.

Effizientes Lastmanagement: KI-Algorithmen können in Echtzeit auf Schwankungen in der Energieproduktion und -nachfrage reagieren. DLT stellt sicher, dass alle Anpassungen transparent und nachvollziehbar sind.

Synergie: Die Vorhersagefähigkeiten der KI ergänzen die sichere Transaktionsabwicklung der DLT.

KI optimiert Energieverteilung basierend auf Verbrauchsmustern

DLT protokolliert alle Transaktionen unveränderlich

KI nutzt DLT-Daten für präzisere Prognosen und Optimierungen

DLT ermöglicht sicheren P2P-Energiehandel

KI steuert dynamische Preisgestaltung basierend auf DLT-Transaktionsdaten

Öffentliche Verwaltung

DLT KI

Automatisierte Verwaltungsprozesse: KI kann Routineaufgaben in der Verwaltung automatisieren, während DLT für die sichere und transparente Dokumentation sorgt. Dies führt zu schnelleren Bearbeitungszeiten und reduziertem Verwaltungsaufwand.

Transparente Mittelvergabe: Die Kombination von KI und DLT ermöglicht eine effiziente und transparente Vergabe öffentlicher Mittel. KI kann Entscheidungsprozesse unterstützen, während DLT alle Transaktionen unveränderlich dokumentiert.

Verbesserte Bürgerdienste: KI-gestützte Chatbots können Bürgeranfragen schnell beantworten, während DLT-Systeme für die sichere Speicherung persönlicher Daten und Anmeldung mit digitaler SSI (Self-Souvereign Identity) sorgen. Dies führt zu einer verbesserten Servicequalität bei gleichzeitigem Schutz der Privatsphäre.

Synergie: Die Kombination automatisiert Prozesse bei gleichzeitiger Erhöhung von Transparenz und Sicherheit.

KI automatisiert Verwaltungsvorgänge

DLT dokumentiert alle Schritte nachvollziehbar

KI analysiert DLT-Daten zur Prozessoptimierung

DLT gewährleistet Unveränderbarkeit bei KI-gestützten Entscheidungen

KI-Chatbots greifen auf sichere DLT-Datenspeicher zu

Supply Chain Management

DLT KI

Lückenlose Rückverfolgbarkeit: DLT ermöglicht eine unveränderliche Aufzeichnung aller Transaktionen in der Lieferkette. KI kann diese Daten analysieren, um Ineffizienzen zu identifizieren und die Authentizität von Produkten zu verifizieren.

Predictive Maintenance: KI-Algorithmen können Wartungsbedarf vorhersagen, während DLT den gesamten Lebenszyklus von Maschinen und Produkten dokumentiert. Dies führt zu reduzierten Ausfallzeiten und optimierter Ressourcennutzung.

Automatisierte Vertragsabwicklung: Smart Contracts auf DLT-Basis können automatisch ausgeführt werden, sobald bestimmte Bedingungen erfüllt sind. KI kann diese Bedingungen überwachen und die Vertragsausführung optimieren.

Synergie: Hier verbessert die Synergie Effizienz, Transparenz und Vorhersagbarkeit.

KI analysiert DLT-Daten zur Optimierung der Lieferkette

DLT ermöglicht lückenlose Rückverfolgbarkeit

KI prognostiziert Wartungsbedarf

DLT protokolliert den gesamten Lebenszyklus unveränderlich

KI überwacht Smart Contracts auf DLT-Basis

Autonomes Fahren

DLT KI

Sichere Datenkommunikation: DLT gewährleistet eine sichere und manipulationsresistente Kommunikation zwischen autonomen Fahrzeugen und der Infrastruktur. KI verarbeitet diese Daten in Echtzeit für sichere Fahrentscheidungen.

Dynamische Verkehrssteuerung: KI-Systeme können Verkehrsflüsse vorhersagen und optimieren. DLT stellt sicher, dass alle Verkehrsdaten sicher und transparent gespeichert werden, was die Grundlage für effiziente Smart-City-Konzepte bildet.

Automatisierte Versicherungs- und Haftungsprozesse: Im Falle von Unfällen oder Störungen können KI-Systeme schnell Schuldfragen klären, während DLT alle relevanten Daten unveränderlich speichert. Dies ermöglicht eine schnelle und faire Abwicklung von Versicherungsfällen.

Synergie: Die Kombination erhöht Sicherheit und Effizienz im Verkehr.

KI verarbeitet DLT-Daten in Echtzeit für Fahrentscheidungen

DLT gewährleistet sichere Kommunikation zwischen Fahrzeugen

KI optimiert Verkehrsflüsse basierend auf DLT-gespeicherten Daten

DLT protokolliert alle relevanten Fahrdaten unveränderlich

KI nutzt diese Daten zur Verbesserung der Fahralgorithmen

Herausforderungen und Lösungsansätze

Bei der Integration von KI und DLT stehen Unternehmen vor einigen typischen Herausforderungen, die es zu meistern gilt:

Technische Komplexität

Die Implementierung beider Technologien erfordert hochspezialisiertes Fachwissen. Bereits die Auswahl der geeigneten KI Technologien (z.B. LLM, NeRF, Reinforcement, eigen LORAs, eigene GPTs, eigene Modelle, ...) und DLT Netzwerke (z.B. Etherium, Solana, Polygon, IOTA, ...) bestimmt spätere Ergebnisse erheblich und sollte speziell angepasst an die konkreten und zukünftig zu erwartenden Anforderungen erfolgen. Unternehmen wie Phygicon bieten hier wertvolle Unterstützung durch ihre Expertise in KI und DLT Strategien und Partnerschaften mit weiteren Spezialisten. Ihre Beratungsleistungen und maßgeschneiderten Lösungen helfen, die technischen Hürden zu überwinden.

Datenschutz und Regulierung

Die Nutzung von KI und DLT muss im Einklang mit lokalen und gegebenenfalls auch internationalen Datenschutzbestimmungen stehen. Gerade in so neuen und damit gerichtlich unsicheren Themen ist diese Aufgabe nicht immer ganz einfach. Phygicon's Erfahrung in der Entwicklung regulationskonformer Lösungen kann hier von unschätzbarem Wert sein. Sie unterstützen nicht nur bei der Implementierung von Privacy-by-Design-Ansätzen, sondern haben im Partnernetzwerk auch die richtigen Ansprechpartner für eine Zusammenarbeit mit den wenigen spezialisierten Anwälten und Regulierungsbehörden.

Skalierbarkeit

Insbesondere DLT-Netzwerke stehen vor Herausforderungen bei der Skalierung. Bei der Konzeption einer neuen DLT steht man grundsätzlich vor einem Trilemma aus Sicherheit, Skalierbarkeit und Dezentralisierung. Beispielsweise ist Bitcoin ein DLT mit maximaler Sicherheit und maximaler Dezentralisierung, aber zumindest auf Layer 1 komplett ohne skalieren zu können. Es gibt einige Ansätze zur teilweisen Lösungen des Trilemmas, aber bis heute ist es niemandem gelungen ein DLT zu konzipieren, allen drei Anforderungen auf einmal komplett zu genügen. Phygicon's Expertise in der Entwicklung skalierbarer Blockchain-Lösungen kann Unternehmen dabei helfen, effiziente und zukunftssichere Systeme zu implementieren und wird all ihre Anforderungen bei der Auswahl eines geeigneten DLT Netzwerks berücksichtigen.

Integration

Die Verknüpfung bestehender Systeme mit neuen KI- und DLT-Lösungen kann sehr komplex sein. Unabhängig davon, ob man seine IT on Premise, in der Cloud, in einer monolithischen Datenbank oder mittels Containern und Microservices betreibt - die Integration einer neuen Funktionalität muss möglichst nahtlos geschehen. Dabei ist es von großem Vorteil, wenn ein breites Wissen über Legacy Systeme, Schnittstellentechnologien und Anforderungen zur Verfügung steht. Phygicon's ganzheitlicher Ansatz, langjährige Erfahrung in der Systemintegration in verschiedenste Infrastrukturen und etabliertes Partnernetzwerk bieten beste Voraussetzungen, diese Herausforderung erheblich zu erleichtern.

Mangel an Fachkräften

Der Fachkräftemangel im Bereich KI und DLT ist eine weitere Hürde. Phygicon bietet hier nicht nur Beratung und Entwicklung, sondern auch Schulungen und Workshops, um Unternehmen bei der Weiterbildung ihrer Mitarbeiter zu unterstützen.

Die Bewältigung dieser Herausforderungen erfordert einen strategischen Ansatz und oft externe Expertise. Unternehmen wie Phygicon, die sich auf die Schnittstelle von KI und DLT spezialisiert haben, können hierwertvolle Partner sein. Sie bieten nicht nur technisches Know-how, sondern auch strategische Beratung, um das volle Potenzial dieser Technologienauszuschöpfen.

Fazit und Ausblick

Die Kombination von KI und DLT birgt enormes Potenzial für innovative Lösungen in verschiedensten Bereichen. Von der Bekämpfung von Fake News über die Optimierung von Verwaltungsprozessen bis hin zur Förderung nachhaltiger Energiesysteme – die Synergie dieser Technologien verspricht, unsere digitale Zukunft maßgeblich zu verbessern und zu gestalten.

Um dieses Potenzial voll auszuschöpfen, sind kontinuierliche Investitionen in Forschung und Entwicklung sowie die Förderung von interdisziplinären Kooperationen unerlässlich. Gleichzeitig müssen ethische und regulatorische Rahmenbedingungen geschaffen werden, die Innovation ermöglichen und gleichzeitig den Schutz individueller Rechte gewährleisten.

Die Zukunft liegt in der intelligenten Verknüpfung von KI und DLT. Unternehmen, Forschungseinrichtungen und öffentliche Institutionen, die frühzeitig in diese Technologien investieren, sie verstehen und ihre Synergien für sich und ihre Kunden nutzen, werden in der digitalen Transformation zukünftig die Nase vorn haben. Vereinbaren Sie gleich einen ersten kostenfreien Termin, um Ihre konkreten Ziele zu besprechen!