Was wäre, wenn in jedem Unternehmen ein System wie unser Gehirn arbeiten würde, das alle Informationen zentral verwaltet? Was wäre, wenn Unternehmen auf eine IT zurückgreifen könnten, die die Datenqualität steigert, die Kosten senkt und sich darüber hinaus dynamisch ändert, um auf aktuelle Anforderungen schnell zu reagieren? An dieser bahnbrechenden Entwicklung arbeiten die Spezialisten für Informationsverarbeitung der Cortex AG aus Isernhagen. Sie hat mit der Bundesagentur für Sprunginnovation SPRIND eine gemeinsame Projektgesellschaft gegründet.
Qualitativ bessere Daten, geringere Kosten und eine einheitliche, extrem leistungsstarke, flexible IT, welche Datensilos, IT-Inseln und andere Systeme überflüssig macht: Das ist das Ziel der Projektgesellschaft Pleodat, die von Cortex und SPRIND gegründet wurde. Letztere ist eine Tochtergesellschaft von Bundesforschungs- und Bundeswirtschaftsministerium, deren Fokus auf der Förderung disruptiver Technologien liegt.
Ein Name mit Hintergedanken
Doch wie kommt Cortex zu seinem Namen? „Im Gehirn sorgt der Cortex dafür, dass wir aus gespeichertem Wissen und Informationen der Sinnesorgane einen zusammenhängenden Eindruck unserer Umwelt erhalten. Ganz ähnlich soll die Cortex-IP den Unternehmen ein schnelles, zielgerichtetes Handeln ermöglichen“, sagt Jan Buß, Chef der Cortex AG, dessen Unternehmen seinen Startup-Charakter bewahrt hat. Agiles Projektmanagement, sich selbst organisierende Teams und hybrides Arbeiten sind hier schon lange Alltag.
„Diese Flexibilität brauchen wir endlich auch in der IT“, sagt Jan. „Die Informationsplattform Cortex-IP ist dabei die Basis, an der alle Werkzeuge andocken werden, die es braucht, um eine Firma handlungsfähiger zu machen.“
Doch leistet das nicht auch Künstliche Intelligenz? „Auch wenn es viele etwas anderes glauben: KI denkt nicht, sondern liefert Ergebnisse auf Basis von Wahrscheinlichkeiten, ohne dass die Wege nachvollziehbar wären.“ Und Cortex-IP? „Liefert bei zwei Anfragen auf Basis gleicher Daten immer identische Ergebnisse und das bei voller Transparenz.“
Wenn der Computer auf den Elefanten kommt
Die Cortex-IP hat das Potenzial für eine Revolution in der IT. „Wir bereiten gerade den Umsturz vor“, sagt der Chef mit einem Augenzwinkern. Doch das Neue muss erst einmal erklärt werden, weshalb Jan ein Beispiel vorbereitet hat. „Was ist groß, grau und hat einen Rüssel?“, fragt er und spricht aus, was wohl jeder sofort denkt: „Ein Elefant!“
Denn das menschliche Hirn denkt assoziativ und liefert so die Antwort mit einer Geschwindigkeit und Effizienz, die für Computer unerreichbar erscheint: Diese brauchen eine Vielzahl von Rechenschritten, die viel Zeit kosten – Zeit, die nur durch enorme Rechenleistung kompensiert werden kann.
Dazu kommt die aufwendige Vorbereitung des Computers: Denn wir müssten für dieses Beispiel zu jedem Lebewesen die wichtigsten Eigenschaften erfassen und speichern. Ein Computer verwaltet diese Daten allerdings nicht mit Hilfe von Synapsen und einzelnen Zellen, sondern in Form von Nullen und Einsen in aufwendig sortierten Listen und Tabellen – ohne die er für jede Frage alle Daten einmal „durchlesen“ müsste.
Für jede Kategorie von Eigenschaften benötigt der Computer somit eine eigene sortierte Liste: für Farben, Größen, Körperteile und Funktion. Jeder Eintrag in einer solchen Liste muss zudem mit dazu passenden Einträgen anderer Listen verknüpft werden: Rüssel – grau, Zähne – weiß, und immer so weiter.
Man kann sich leicht ausmalen, dass jede dieser Listen extrem lang ist. In diesen Listen müsste der Computer aufwändig suchen und Teilmengen bilden: der großen Dinge, der grauen Dinge und der Dinge mit Rüssel. Mit diesen Teilmengen wiederum müsste er Schnittmengen bilden, um am Schluss auf das gesuchte Tier zu kommen: den Elefanten.
„Das wäre ein irres Verfahren“, sagt Jan. Denn es braucht nicht nur viel Rechenleistung, sondern jemanden, der die sehr langen Listen erst einmal zusammenstellt – für den unwahrscheinlichen Fall, dass irgendjemand irgendwann die „Elefantenfrage“ stellt.
Schneller als alle anderen: Die Cortex-IP ist assoziativ
„Assoziativ“: Das ist eine Eigenschaft, mit deren Hilfe wir in unseren Gedanken Begriffe mühelos miteinander verbinden: Grau ist der Himmel, der Elefant, die Stadt … Die Cortex-IP ermöglicht genau die gleiche Vorgehensweise anhand eines universellen Verzeichnisses aller Objekte, Inhalte und Kategorien; IT-Fachleute sprechen von einem mehrdimensionalen „Dictionary“.
Damit wird die Bildung der oben genannten Teil- und Schnittmengen sehr schnell möglich. Eindrucksvoll demonstriert wurde das im Falle von 1,4 Mrd. Datensätzen New Yorker Taxifahrten, die sich in einem Zeitraum von sieben Jahren angehäuft hatten. Nach Auswahl verschiedener Suchparameter (Startort, Zielort, zeitlicher Beginn, Preis usw.) standen innerhalb von Millisekunden nicht nur die Ergebnisse der Abfragen bereit, sondern wurden auch Extremwerte, fehlerhafte und unlogische Werte angezeigt.
„Wir haben mit 1,2 Terabyte Daten hantiert, deren Auswertung normalerweise einen Hochleistungsrechner erfordert – und das mit einem simplen Einplatinencomputer, ähnlich einem Raspberry Pi“, freut sich Jan.
Fragt, was ihr wollt: Die Cortex-IP ist adaptiv
Ein weiterer Vorteil der Cortex-IP ist ihre Flexibilität. Sie erlaubt, Objekten jederzeit neue Eigenschaften zuzuordnen, ohne dass manuelle Anpassungen an irgendwelchen Listen, am Objektmodell – das ist der „Bauplan“, nach dem die Daten angeordnet sind – oder am Universalverzeichnis, dem Dictionary, notwendig sind.
Kommen wir dazu auf die Elefantenfrage vom Anfang zurück. Sie macht es erforderlich, dass jemand Listen erzeugt, die einem ganz bestimmten Zweck dienen. Sie sollen ermöglichen, dass aus der großen Zahl der Dinge genau diejenigen herausgefiltert werden, die Antwort auf genau drei Fragen geben: Größe, Farbe und Extremität. Ergänzende Informationen und auch andere Anwendungszwecke sind nicht vorgesehen. Für jede weitere Eigenschaft, jede neue Frage, jeden neuen Anwendungsfall in einem Unternehmen, der zum jetzigen Zeitpunkt nicht bekannt ist, muss daher eine manuelle Anpassung erfolgen. Nicht so in der Cortex-IP.
Stellen sich neue Fragen, können entsprechende Informationen – in diesem Beispiel vielleicht der zoologische Name eines Tieres oder seine Laufgeschwindigkeit – einfach hinzugefügt und abgefragt werden. Die Nutzung, Selektion und Auswertung stehen damit sofort zur Verfügung. Die Cortex-IP gibt Antworten auf Fragen, an die zu Anfang noch niemand dachte.
Cortex-IP ist für Informationen wie geschaffen
Wir sehen: In klassischen Datenbanken muss alles schön geordnet zugehen. Es gibt diverse Listen, deren Einträge fest aufeinander bezogen sind. Kommen neue Daten hinzu, wird es schwer, sie ins vorhandene System zu integrieren.
Die Cortex-IP jedoch speichert Informationen so, wie in einem chaotischen Lager Objekte gelagert werden: schemalos und daher flexibel dort, wo gerade Platz ist. Sie ist damit in der Lage, auch unstrukturierte oder ungewöhnliche Daten schnell zu finden und auszuwerten.
Deshalb ist die Cortex-IP eine ideale Informationsplattform. Sie funktioniert wie ein flexibler Wissensspeicher, der durch seine schemalose Arbeitsweise kontinuierlich unterschiedliche Datentypen aufnehmen kann. Durch ihre adaptive Natur kann sie stets neue Fragen beantworten. Ihre assoziative Arbeitsweise ermöglicht eine extrem schnelle und energieeffiziente Verarbeitung, ähnlich dem menschlichen Gehirn.
Die Cortex-IP liebt Veränderungen
Wir sehen: Die Cortex-IP verwaltet problemlos Informationen, die sich ständig ändern. Denn auch Unternehmen müssen hochflexibel sein, um am Markt zu bestehen. Abteilungen kommen und gehen, Teams werden umgebaut, temporäre Projektgruppen mit Geschäftspartnern gebildet. Dazu kommen neue Services und Angebote, die immer wieder neu verwaltet, abgefragt und ausgewertet werden müssen.
Doch weil klassische Datenbanken den Ansprüchen sich ändernder Informationsspeicherung und -nutzung nicht gerecht werden, ist die Schaffung immer neuer Datenspeicher notwendig: Dabei werden vorhandene Daten samt Fehlern übernommen, während neue Daten hinzukommen, die wiederum nur an dieser einen Stelle zur Verfügung stehen – auch wenn sie anderswo ebenso nützlich wären.
„Das Ergebnis ist ein ziemliches Durcheinander verschiedener Systeme, die über die Jahre entstanden sind“, sagt Jan. „Wenn eine große Bank Monate braucht, um eine neue App einzuführen, die jedoch weniger als ihre Vorgängerin kann, liegt es an genau an solchen überkommenen IT-Strukturen, die keiner aufbrechen mag“, stellt Jan fest.
Wissen ist Macht – und macht nichts
Denn während sich die Chefs nicht trauen, durchzugreifen, hüten die IT-Spezialisten ihre antiquarischen System-Schätze, die sie oft nur noch allein verstehen. „Mit einem Systemwechsel würden sie sich selbst überflüssig machen“, konstatiert Jan. Lieber werden weitere Datensilos eröffnet und über kuriose Schnittstellen mit dem Rest verbunden – mit ebenso kuriosen Folgen.
Wenn Unternehmen den Service für Anlagen abrechnen, die längst nicht mehr vorhanden sind, oder Firmen nicht imstande sind, Mahnroutinen abzubrechen, liegt das genau an solchen überkommenen, unflexiblen Strukturen. „Mit der Cortex-IP haben wir nun ein Instrument, das alle Abteilungen nutzen können: vom Marketing angefangen über Vertrieb, Produktion und Service bis hin zu Buchhaltung und Controlling. Wir können ein ganzes Unternehmen in einem System abbilden: dem Gehirn fürs Unternehmen“, erklärt Jan.
Die Cortex-IP ist disruptiv
Die Cortex-IP hat damit das Potenzial, die IT-Systeme von Unternehmen weltweit und von Grund auf zu verändern. „Die Cortex-IP ist radikal. Leicht anwendbar für jeden Bereich und auf jede Unternehmensgröße skalierbar und plattformagnostisch“, sagt Jan. Das soll heißen, dass die Cortex-IP fast überall laufen kann: auf Serverfarmen und in vernetzten Produktionssystemen, auf Hochleistungs-Workstations, einfachen Microsoft- oder Linux-PCs, auf MacBooks und Raspberry Pis.
Notwendige funktionelle Erweiterungen will das Unternehmen mit Hilfe der Bundesagentur für Sprunginnovation und der gemeinsamen, 2022 gegründeten Tochtergesellschaft Pleodat schaffen. „Damit viel mehr Unternehmen von den Möglichkeiten der Cortex-IP profitieren“, erklärt der Chef der Cortex AG, der noch ein schönes Beispiel dafür hat, was das System leistet.
Die Cortex-IP kann auch rekursiv
In der Autoproduktion braucht es Stücklisten: Sie legen fest, welche Teile für die Produktion der Autos in der Fabrik vor Ort bereitgehalten und entsprechend bestellt werden müssen. Auch geben die Stücklisten vor, welches Teil mit welchen anderen Teilen kombiniert werden darf – und welches nicht. Die Cabrio-Version eines Autos zum Beispiel schließt ein Schiebedach aus. Die Hybrid-Variante wird nicht mit Dieselaggregat geliefert und beim Einbau elektrisch verstellbarer Sitze sind spezielle Schrauben notwendig.
Da die Autohersteller ihren Kunden eine Vielzahl von Ausstattungs- und Farbvarianten anbieten, gibt es eine schier unendliche Zahl möglicher Stücklisten – und so muss für jedes bestellte Auto unmittelbar vor Produktionsbeginn die korrekte Liste von rund 10.000 Teilen errechnet werden – auf Basis des Artikelstamms mit vielen hunderttausend Teilen.
„Selbst bei einfacher Ausführung des Autos dauert so eine Berechnung mehr als drei Minuten“, sagt Jan. „Bei selteneren Konfigurationen können bis zu fünf Minuten vergehen, ehe die Liste steht.“ Das liegt auch an den rekursiven Berechnungen. Diese werden notwendig, weil ein Fahrzeug aus komplexen Bauteilen (Modulen) besteht, die wiederum aus Modulen bzw. Einzelteilen bestehen. Das verkompliziert die Rechenaufgabe und erfordert enorme Server-Kapazitäten.
Ein Beispiel aus der Praxis: Ein Autowerk stellt in einer Acht-Stunden-Schicht 3.000 Fahrzeuge her. Dann braucht ein Hochleistungsrechner 150 Stunden, um die Stücklisten zu erstellen. In der Konsequenz fahren die Hersteller für viel Geld enorme Rechenkapazitäten auf – die sie sich sparen könnten. „Als wir das Stücklisten-Problem für BMW gelöst hatten, brauchte eine kleine Workstation gerade mal 50 Millisekunden pro Fahrzeug“, sagt Jan. „Das zeigt: Cortex-IP ist um Klassen schneller und leitet einen Paradigmenwechsel ein.“
Interessierte können sich über die Webseite www.cortex-ag.com die kostenfreie Starter App inkl. Demo-Daten herunterladen oder auch eigene Daten verproben. Bei Fragen und Anregungen steht euch das Cortex-Team mit Rat und Tat zur Verfügung!
Über SPRIND
Die Bundesagentur für Sprunginnovationen SPRIND wurde am 16.12.2019 mit Geschäftssitz in Leipzig gegründet. Alleinige Gesellschafterin ist die Bundesrepublik Deutschland, vertreten durch das Bundesministerium für Bildung und Forschung (BMBF) und das Bundesministerium für Wirtschaft und Klimaschutz (BMWK). SPRIND schließt eine Lücke in der deutschen Innovationslandschaft: Sie findet neue, bahnbrechende Technologien für die großen Herausforderungen unserer Zeit und stellt gleichzeitig sicher, dass die Wertschöpfung der daraus entstehenden Unternehmen und Industrien in Deutschland und Europa bleibt. SPRIND wird aus Mitteln des Bundeshaushalts finanziert.