Collaborative Cognitive Computing

Präsentation zum Thema: "Collaborative Cognitive Computing"—  Präsentation transkript:

1 Collaborative Cognitive Computing
Nosco® Collaborative Cognitive Computing

2 SOFTMARK AG Vorstellung Gründung 1998 Sitz in Grünwald bei München
Gründer und Vorstand: Dr. Mathias Künlen Facharzt für Neurologie/Neurophysiologie und Informatiker Spezialisiert auf: Innovationen im Bereich des Organic Computing/ Neuroinformatik Übertragung neurophysiologischer Prinzipien auf Softwarearchitekturen (Cognitive Computing, Coglet-Technologie) Entwicklung von cognitiven Softwareagenten (Coglets für den Bereich Business Performance Management/ Corporate Foresight)

3 Leitsatz Die Information liegt nicht in den einzelnen Merkmalen, sondern in den Wirkungen zwischen den Merkmalen. Wer die Wechselwirkungen überblickt, versteht das System und kann es steuern.

4 Anlaß: „Value at risk“ und Finanzkrise
Projekarbeit TUM-BWL Studiengang an der Technischen Universität München: Stresstests mit Coglets® - eine alternative Herangehensweise. Analysiert in Zusammenarbeit mit consultingpartner AG und der DekaBank: Value at risk funktioniert nur bei bekannten Risiken, prognostiziert angesichts zahlreicher unsicherer Risiken und der Nichtberücksichtigung von operationellen Risiken eine weitaus größere Sicherheit als dies gerechtfertigt ist.“ „Value at risk erzeugt die Illusion der Gewissheit, die nicht nur vor Katastrophen wie der Finanzkrise nicht schützt, sondern selbst eine mögliche Gefahr und Ursache von Finanz-Kernschmelzen ist.“ Geeigneter wäre eine Methode, die dem Zustandekommen der Ereignisse auf Basis von Wirkungsanalysen mehr Rechnung trägt und entsprechende Szenariobewertungen aufzeigt. Auf diese Weise ließen sich auch operationelle Risiken besser beherrschen. Szenarien auf Basis von Wirknetzen Zitate: Gerd Gigerenzer, Risiko, 2013, Bertelsmann-Verlag

5 Was ist Nosco? Nosco ist ein Tool zur Optimierung der Cognition: Es macht komplexe Sachverhalte in ihren zeitkritischen Wirkzusammenhängen verständlich und ermöglicht die Vorausschau in die Zukunft Einsatzmöglichkeiten in Unternehmen sind alle Planungsprozesse (Modellierung der Marktdynamik oder im Strategiemanagement, um zukünftige Entwicklungen zu antizipieren, z.B. Corporate Foresight) Entwicklung von Risikokompetenz: Schnelle und einfache Differenzierbarkeit der Konsequenzen einzelner Wirkungsstränge und ermöglicht, das Zustandekommen und die Interaktionen von Risiken besser zu verstehen Fehlerkultur etablieren: Schnell und unkompliziert lassen sich Hypothesen austesten und Kollateraleffekte und Nebenwirkungen durch Parameterisierung ein- und ausblenden, Reduktion der Angst vor Fehlern Verbesserung des Innovationsklimas: Das gewonnene Wissen soll nach Möglichkeit zu neuen Denk- und Lösungsansätzen führen, die am Datenmodell erprobt werden können Mit Nosco lässt sich Vergangenheit „nachbauen“, um Erklärungen für Erlebtes zu finden und daraus Schlüsse für die Zukunft zu ziehen (Prüfung auf Vollständigkeit der Wechselwirkungen und Validität des Datenmodells, Beherrschen von Interaktionskaskaden)

6 Planungssystem / Mensch
Typische Fehler im Planungsprozess Reduktion Vereinheitlichung Planungssystem / Mensch Monat 1 Monat 2 Planung Heute Vergangenheit Zukunft Fokussierung auf die Ergebnisse, nicht auf deren Zustandekommen: Cognitive Unfähigkeit, in zahlreichen, unterschiedlichen und zeitkritischen Interaktionen zu denken Beschränkung nur auf Ausschnitte des Gesamtsystems, ceteris paribus Unzureichende Berücksichtigung der Dimension „Zeit“ Mangelhafte Zielerkennung und unbeachtete Nebenwirkungen Sprunghaftigkeit in der Bewertung und einseitige Schwerpunktbildung, Über- oder Unterbewerten von Wechselwirkungen Tendenz zur Übersteuerung und zu autoritärem Verhalten

7 Innovation: Coglet-Technologie
Konnektivität Implizites Ordnungsprinzip Direktionalität der Impulsleitung Alles-oder-Nichts-Gesetz des Impulsentstehung Quantenprinzip der Impulsleitung Prinzipien der Impulsübertragung Refraktärität Stimulation/ Exzitation Hemmung/ Inhibition Reziproke Hemmung Rekurrente Hemmung Autogene Hemmung Präsynaptische Hemmung Synaptische Hemmung Prinzipien der Impulsverrechnung von Exzitation und Inhibition Bahnung und Instruktivität Flooding und interaktiver Wissensgenerator Neuroinformatik/Organic Computing nutzt die Prinzipien der Neurophysiologie als Grundlage für Softwareentwicklung

8 Verbindungen Zeitstrahl
Neuron Neuron Regen Neuron Neuron Neuron Frühling Neuron Heuschnupfen Neuron Neuron Neuron Neurit Neuron Zeitstrahl Differenzierbarkeit zwischen notwendigen und hinreichenden Voraussetzungen

9 Nutzung von Schwarmintelligenz im Internet
Impulse Impulstyp Impulsstärke Impulslatenz Zeit Impulsdauer und Impulsprofil Start Impulse statt korrelationsbasierte Wirkfunktionen: Impulse spiegeln die Realität wider, während Wirkfunktionen in der Natur nicht vorkommen, Einfachheit und Klarheit in der Definition von Impulsen Nutzung von Schwarmintelligenz im Internet

10 Impulssteuerung (inhaltliche Ebene)
Quantenprinzip der Impulssteuerung Alles-oder-Nichts-Gesetz, Impulsmaximum und Impulsminimum Erregung/ Hemmung Verrechnungsprinzipien von Erregung und Hemmung Bahnung und Instruktivität Impulsmaximum Impulsminimum

11 21 Spezifikationen pro Impuls, Berücksichtigung von Paradoxons
Impulsmerkmale Impuls-stärke Impuls-typ Impuls-latenz Impuls-dauer Impuls-profil Kommentar 1 Kommentar 2 Leichte Impuls-stärke des Start-Neurons 0 bis 3 Plus/ Minus 0 bis 4 (0 bedeutet sofort 1 bis 5 Konstant oder degressiv Zu beschreiben Mittlere Impuls-stärke des Start-Neurons Starke Impuls-stärke des Start-Neurons 21 Spezifikationen pro Impuls, Berücksichtigung von Paradoxons

12 Summation (excitatory/ inhibitory postsynaptic potentials)
Summation of excitatory postsynaptic potentials allows the potential to reach the threshold to generate an action potential Differences between excitatory and inhibitory summation, no simple algebraic summation Protective mechanism to avoid data noise and overreaction to the system Different types of summation

13 Räumliche versus zeitliche Summation

14 Impulsausbreitung ZF1 ZF2 ZF3 ZF4 ZF5 Zeitstrahl Bahnung
Weiß markierte Faktoren überschreiten nicht den Schwellwert und werden entsprechend nicht in das nächste ZF fortgeleitet Zeitstrahl

15 Summationseffekte ZF1 ZF2 ZF3 ZF4 ZF5 Zeitstrahl Zusätzlicher Impuls
In der Zukunft, der bereits aktuell berücksichtigt wird Zeitstrahl

16 Paradoxon ZF1 ZF2 ZF3 ZF4 ZF5 Zeitstrahl
Verlängerung der Impulslatenz führt zu Neuausrichtung des Netzes Zeitstrahl

17 Paradoxon ZF1 ZF2 ZF3 ZF4 ZF5 2. Zugangsweg Zeitstrahl

18 Rückwärtsanalysen (retrograde Phase)
ZF1 ZF2 ZF3 ZF4 ZF5 Vom zu erreichenden Zielpunkt rückwärts mit Memorierung möglicher Zugangswege ohne Impulsvalidierung Zeitstrahl

19 Rückwärtsanalysen (orthograde Phase)
ZF1 ZF2 ZF3 ZF4 ZF5 Kombinatorik von orthograden Analysen führt zum erwünschten Zielpunkt und offenbart die möglichen Zugangswege mit den dafür notwendigen Startimpulsen Zeitstrahl

20 Impulsausbreitung Dynamik

21 Wirkungsanalysen An welchen Faktoren muss man wann welche Impulse setzen, um zu entsprechenden Zielpunkten in unter Umständen unterschiedlichen Zeitfenstern zu gelangen? Reichen die bestehenden Faktoren aus, um zu gewünschten Zielpunkten zu steuern? Oder müssen zusätzliche Faktoren hinzugefügt oder bestehende entfernt werden, und wo bzw. wann müssen diese Änderungen durchgeführt werden? Mit welchen Nebenwirkungen und Kollateraleffekten ist zu welchen Zeitpunkten zu rechnen? Durch welche Maßnahmen können solche Phänomene verhindert werden? Wo, wann und wie muss man ansetzen, um das ganze System in eine andere Richtung zu treiben? Sind paradoxe Ansätze erkennbar und wie sind diese auslösbar? Kann man schnell und unkompliziert neue Einflussfaktoren integrieren, mit Impulsdefinitionen verbinden und sofort entsprechende Auswirkungen studieren, z.B. im Rahmen der operationellen Risiken?

22 Vergleich Biologische Neuronale Netze sind Vorbild von Nosco ®
Biologische NN, Coglets Künstliche NN Topologie Implizite Grundordnung, Unidirektionalität Allseitige Vernetzung ohne implizite Grundordnung Organisationsprinzip Quantenprinzipielle und skalierte und dynamische Impulssteuerung/ Bahnung, räumliche und zeitliche Summation, Differenzierung zwischen notwendigen und hinreichenden Wirkungen Starre, nicht skalierte und nicht dynamische Gewichtungen nach Wahrscheinlichkeiten zwischen den Neuronen (mathematische Korrelationen, keine Differenzierung zwischen notwendigen und hinreichenden Voraussetzungen, keine Paradoxons) Zeitliche Dimension Berücksichtigung von Skalierungsstufen Keine Berücksichtigung von Skalierungsstufen Perspektive Zukunft antizipierend, schnelle und unkompliziertes Hinzufügen, Verändern oder Löschen von Wirkungen Vergangenheitsorientiert bzw. der Entwicklung nachlaufend Kommunikation Adäquate Interaktionsebene mit dem Anwender durch systemgenerierte Formulierungen und Impulsprotokolle Black box Charakter Biologische Neuronale Netze sind Vorbild von Nosco ®

23 Vergleich zu herkömmlichen Neuronalen Netzen
Formale Unterschiede Spezifische Architektur mit z.B. axodendritischen bzw. axoaxonalen Verbindungen, dadurch Differenzierung zwischen hinreichenden und notwendigen Wirkzusammenhängen Inhaltliche Unterschiede Impulse haben eine zeitkritische Dynamik. Die Art einer Wechselwirkung und deren Latenz ist abhängig von der Eingangsgröße des Impulses und keineswegs immer gleich Rückwärtsanalysen Retrograde Analyse innerhalb des NN ist sinnlos, wenn man die Frage formuliert, wie ein vorgegenes Ziel erreicht werden kann. Nur orthograde Verfahren im Sinne des Flooding, wie in Nosco realisiert, berücksichtigen die Prämissen, unter denen Impulse an sich überhaupt zustande kommen und haben damit einen realen Bezug Biologische Neuronale Netze sind Vorbild von Nosco ® 23

24 Kommunikation SOFTMARK US Patent No. 6,269,329 Proaktivität
Initiativenumkehr Personalisierung „Sinkende Börsenkurse führen zu einer unmittelbaren Liquiditätsverknappung bei den Banken“ Neuron 1 Börsenkurse Neuron 2 Liquidität Ziel: Verstehen komplexer Wirkzusammenhänge Methode, um Theorien zu formulieren und Hypothesen zu verifizieren/ falsifizieren Beherrschung von Komplexitäten Entwicklung kreativer Lösungsstrategien und von Heuristiken

25 Collaboration, Kommunikation, Brokerage
Kommunikation vermittelt dem Anwender das Verständnis

26 Prozess einer cognitiven Sitzung
Definition des Datenmodells Festlegung der Neuronen: Einflussfaktoren, Risiken Festlegung der Neuriten: Gestaffelte Wirkzusammenhänge als Impulstyp, Impulsstärke, Impulslatenz, Impulsdauer Eingabe von Neuron-Neuronen- / Neuron-Neuriten-Verbindungen Parameterisierung der Steuerungsgrößen in Nosco Decrement Schwellwert Impulsmaximum Spreizung Bahnung Intertemporäre Analyse Cognitives Design Entwicklung von Hypothesen Festlegung der zu ändernden Einflussfaktoren Festlegung der zu ändernden Impulsmerkmale Interaktiver Wissensgenerator Orthograde Analysen Veränderung von einzelnen/ mehreren Zielgrößen in gleichen/ unterschiedlichen Zeitfenstern Evaluation der Konsequenzen anhand des Protokolls Evaluation der unter Umständen verdichteten Kommunikationsausgabe Retrograde Analysen durch Flooding Fragestellung: Was muss wann verändert werden, um zu einem vorgegebenen Ziel zeitgerecht zu gelangen?

27 Backtesting/ Flooding
Flooding: Wann müssen welche Startimpulse in jeweils welcher Stärke gesetzt werden, um den oder die vorgegebenen Zielpunkte in unter Umständen verschiedenen Zielzeitfenstern in der jeweiligen Intensität zu erreichen?

28 Schwarmintelligenz Schwarmintelligenz führt zu einer fortlaufenden Qualitätsverbesserung in der Definition von Impulsen

29 Sich selbst erweiternde Wirknetze
Durch Definition einer Wirkung durch einen Anwender erweitert sich der Wissensbestand über Wirkungen automatisch und steht anderen Anwendern als Referenzwert zur Verfügung Elektronische Umfragen per ing an Anwender und geeignete Zielpersonen über die Eigenschaften von Impulsen zu einzelnen Wirkungen Attraktivität zur Teilnahme an solche Umfragen kann gesteigert werden durch Gutschriften z.B. für künftige Analysen Automatische Integration entsprechender elektronischer Antworten in die Nosco-Datenbank Berücksichtigung dieses laufend wachsenden Wissenspools für die künftige Definition von Impulsen im Rahmen der Schwarmintelligenz Nosco ist ein dynamischer Internet-Marktplatz für sich fortlaufend erweiternde Wirknetze.

30 Internet-Geschäftsmodell
Analysen mit zuvor abonnierten Wirknetzen von Fremdanbietern Publizieren und Abonnieren von Wirknetzen Publizierender legt den Preis der Nutzung des von ihm publizierten Wirknetzes fest und spezifiziert seine persönlichen Angaben incl. Kontenverbindung Jede Nutzung eines abonnierten Wirknetzes reduziert das vorab aufgeladene Guthaben des Abonnenten Abrechnung (Einkünfte durch Aufladen des Guthabens durch Abonnenten, Provisionierung der Publizierenden erfolgt durch Nosco Bereitstellung von Schwarmintelligenz über Wechselwirkungen Bereitstellung von Werteänderungen im Internet, zu beziehen über WebServices, z.B. Wechselkurse oder Zinssätze Brokerage über Veränderungen zu 2 Brokerage über Veränderungen zu 3 Optional kostenpflichtiges Werbekonzept nach dem Vorbild von Suchmaschinen für Anbieter von Wirknetzen Nosco realisiert ein lukratives Internet-Geschäftsmodell, das auf einem Austausch von geistigem Eigentum im Web basiert

31 Beispiel "Rating der Bank" "BIP EU" "BIP USA" "EUR Swaps" "USD Swaps" "FX USD/EUR" "FX GBP/EUR" "Ölpreis (EUR)" "EUR Stoxx" "MSCI World (EUR)" "CS Financials" "CS Corp." "CS Staaten" "Liquidität" "Rentabilität" "Solvabilität" "Bonitätseinschätzung der Bank" "(Grund-Vertrauen an den Märkten ggü. Banken" "Naturkatastrophen/ terroristische Anschläge" "Kommunikationspannen der Bank" "Operationelle Risiken, z.B. IT-Ausfall" "Konjunktur" "Inflation/ Inflationsgefahr" "Marktdaten (Aktienkurse, Wechselkurse, etc.)" "Mitbewerber/ Wettbewerb" "Kunden halten Liquidität" "Kunden legen Geld an" "Kunden nehmen Kredit in Anspruch" "Kurs von Repo-fähigen Wertpapieren" "Refinanzierungsmöglichkeiten bei der EZB" "Liquiditätsposition der Banken" "Einlagenvolumen der Bank" "Abzug von Einlagen zu Mitbewerbern oder anderen sicheren Anlageformen" "Zufluss zu allen Banken, z.B. aus Bundeswertpapieren, Goldanlagen etc." "Abfluß aus allen Banken zu Gunsten sicherer Anlagen, z.B. Bundeswertpapiere, Gold" "Einkommen in privaten Haushalten" "Einlagen in Banken" "Einlagen in privaten Haushalten" "Private Konsumstimmung" "Sicherheitsrücklage für Arbeitslosigkeit" "Ausnutzung von Kontokorrentlinien" "Umschichtung von Vermögensanlagen aus Bankeinlagen in Sachanlagen (Immobilien, Gold, Aktien)" "Umschichtung in Renten und Bankeinlagen" "Refinanzierungsmöglichkeiten bei der EZB" "Steuern" "Zinsen" "Staatsausgaben" "Gesamtwirtschaftliche Produktion von Gütern und Dienstleistungen" "Gesamteinkommen" "Arbeitslosigkeit" "Zahlungsbilanz" "Preisniveaustabilität" "Vollbeschäftigung" "Außenwirtschaftliches Gleichgewicht" "Wirtschaftswachstum"

32 Zusammenarbeit Innovative und neuartige Beratungsmethode
Realisierung von Beratungsprojekten auf Basis von Nosco und der Coglet-Technologie: Strategieentwicklung und Risikovalidierung in Unternehmen Entwicklung eines Wirknetzes ohne Bewertung Umfragen an Unternehmen, Banken, Beratungshäuser mit Fragebögen für die definierten Wirkungen innerhalb des Wirknetzes unter a: „Beurteilen Sie die Wechselwirkung zwischen BIP und Arbeitslosigkeit“ Eingabe dieser Daten in Nosco Evaluation und Beratungsdienstleistung Fortlaufende Betreuung der Inhalte mit Reorganisation von Informationen und Wissen Entwicklung von Wirknetzen und Szenarien, die zum Abo im Internet zur kostenpflichtigen Nutzung zur Verfügung gestellt werden

33 Schlussfolgerung Quidquid agis, prudenter agas et respice finem.
(Was immer Du tust, tue es klug und bedenke das Ende) Seneca (1-65 n. Chr.) SOFTMARK AG Hirtenweg 2a 82031 Grünwald Tel.: 089/ Fax: 089/ Mail: