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<title>Glossar: KI, Roboter, Drohnen, Smart Home & IoT</title>
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Glossar: KI, Roboter, Drohnen, Smart Home & IoT
Alle Definitionen sind in einer klaren, einfachen Sprache verfasst – so einfach, dass selbst ich das verstehe!
Inhaltsverzeichnis
- Block 1: KI & Grundlagen
- Block 2: KI-Agenten & Multiagentensysteme
- Block 3: Robotik & Autonomie
- Block 4: Programmierung & Systeme
- Block 5: IoT, Smart Home & Anwendungen
- Block 6: Training & Lernen
- Block 7: Anwendungen (Beispiele)
- Block 8: Drohnen-Spezifika (UAVs)
- Block 9: Fortgeschrittene Konzepte & Zukunft
- Block 10: Sicherheit & Ethik
- Block 11: Vibe & Moderne KI-Arbeitsweisen
Block 1: KI & Grundlagen
Künstliche Intelligenz
Abkürzung: KI / AI
Stell dir vor, ein Computer kann denken wie ein Mensch. KI ist ein Teil der Informatik, der Maschinen beibringt, Aufgaben wie Verstehen, Planen oder Entscheidungen treffen zu lösen. Sie analysiert Daten, erkennt Muster und kann auf neue Situationen reagieren. Ein Sprachassistent, der dir Fragen beantwortet, ist ein Beispiel dafür.
Algorithmus
Abkürzung: –
Das ist eine Schritt-für-Schritt-Anleitung für den Computer, wie er eine Aufgabe lösen soll. Wie ein Kochrezept: Erst Schritt 1, dann Schritt 2, bis das Ergebnis fertig ist. Jedes Computerprogramm besteht aus vielen Algorithmen, die zusammenarbeiten.
Machine Learning
Abkürzung: ML
Das ist wie Lernen aus Erfahrung. Der Computer bekommt ganz viele Beispiele gezeigt (Daten), und lernt daraus, ohne dass ihm jeder Schritt genau programmiert wurde. So lernt ein Spamfilter, welche E-Mails unerwünscht sind. Roboter können damit ihre Bewegungen und Wege immer besser machen.
Deep Learning
Abkürzung: DL
Das ist eine besonders schlaue Art des Machine Learning, die künstliche Nervennetze mit vielen Schichten nutzt. Dadurch kann der Computer sehr komplexe Muster in riesigen Datenmengen erkennen, zum Beispiel in Bildern oder Stimmen. Das ist die Technik hinter Gesichtserkennung oder automatischen Übersetzungen.
Neuronale Netze
Abkürzung: NN / ANN
Das sind viele kleine Rechenknoten, die wie Nervenzellen im Gehirn miteinander verbunden sind. Sie arbeiten zusammen, um Informationen zu verarbeiten und weiterzugeben. Je mehr Schichten sie haben, desto besser können sie komplexe Zusammenhänge erkennen. Sie sind die Basis für fast alle modernen KI-Anwendungen.
Large Language Models
Abkürzung: LLM
Sprachmodelle, die mit unglaublich vielen Texten trainiert wurden. Sie können Texte verstehen, selbst schreiben, Fragen beantworten und sogar Computer-Code erstellen. Denk an Programme wie ChatGPT oder Claude. Sie helfen Robotern, wenn man ihnen etwas mit normaler Sprache sagen will.
Natural Language Processing
Abkürzung: NLP
Das sind alle Tricks, die Computer nutzen, um unsere menschliche Sprache zu verstehen und zu verarbeiten. Dazu gehören zum Beispiel Chatbots, die mit dir reden, oder Programme, die Texte übersetzen. Es ist die Brücke, damit Maschinen verstehen, was wir ihnen sagen oder schreiben.
Chatbot
Abkürzung: –
Das ist ein Programm, das mit dir über Text kommuniziert, als wäre es ein Mensch. Du schreibst eine Frage, und der Chatbot antwortet automatisch. Viele Websites haben Chatbots für den Kundensupport, die dir bei Fragen helfen können, ohne dass ein echter Mensch da sein muss.
Voicebot
Abkürzung: –
Das ist wie ein Chatbot, aber du sprichst mit ihm, statt zu schreiben. Der Voicebot versteht deine Stimme und antwortet dir mit einer künstlichen Stimme. Wenn du eine Hotline anrufst und eine Computerstimme dir Fragen stellt, ist das oft ein Voicebot.
Virtueller Assistent / Sprachassistent
Abkürzung: –
Das sind Programme wie Alexa, Siri oder Google Assistant, die dir im Alltag helfen. Du kannst ihnen Fragen stellen, sie bitten, Musik zu spielen oder das Licht einzuschalten. Sie verstehen natürliche Sprache und können mit vielen Geräten in deinem Zuhause kommunizieren.
Conversational AI
Abkürzung: –
Das ist KI, die sich mit dir unterhalten kann, fast wie ein Mensch. Sie versteht den Kontext eurer Unterhaltung und kann auf frühere Dinge zurückkommen, die ihr besprochen habt. Moderne Chatbots und Sprachassistenten nutzen Conversational AI, um natürlicher zu wirken.
Computer Vision
Abkürzung: CV
Das ist die Fähigkeit von Computern, Bilder und Videos zu "sehen" und zu verstehen. Die KI erkennt Objekte, Gesichter oder Bewegungen in Bildern. Das nutzen zum Beispiel selbstfahrende Autos, um andere Autos und Fußgänger zu erkennen, oder Drohnen, um Hindernissen auszuweichen.
Reasoning (Schlussfolgern)
Abkürzung: –
Das ist die Fähigkeit der KI, logisch nachzudenken und vorausschauend zu handeln. Die KI zieht Schlüsse aus dem, was sie weiß, und plant dann ihre nächsten Schritte. Wenn eine Drohne merkt, dass der Akku fast leer ist, schlussfolgert sie, dass sie zurückfliegen muss, bevor sie abstürzt.
Kognitive Intelligenz / Kognitives Denken
Abkürzung: –
Das ist die Fähigkeit einer KI, ähnlich wie ein Mensch zu denken: Informationen aufnehmen, verstehen, daraus lernen und Probleme lösen. Die KI kann Zusammenhänge erkennen, Entscheidungen treffen und sich an neue Situationen anpassen. Ein Roboter mit kognitiver Intelligenz reagiert nicht nur automatisch, sondern "überlegt" vorher, was die beste Lösung ist.
Embeddings
Abkürzung: –
Das sind mathematische Codes, die Wörter, Bilder oder Objekte in eine Form bringen, die der Computer vergleichen kann. Ähnliche Dinge bekommen ähnliche Codes. Das ist super, damit der Computer versteht, dass "Auto" und "Fahrzeug" fast dasselbe bedeuten.
Generative KI
Abkürzung: GenAI / Gen AI
Diese KI ist ein Künstler und Erfinder. Sie kann neue, einzigartige Dinge erschaffen, die es vorher nicht gab. Dazu gehören Texte, Bilder, Musik oder Videos, die sie nur aufgrund einer Anweisung von dir erstellt.
Retrieval-Augmented Generation
Abkürzung: RAG
Stell dir vor, ein Chatbot hat ein riesiges Wissen, kann aber auch im Internet nachschauen, bevor er antwortet. RAG sorgt dafür, dass das Sprachmodell zuerst in einer aktuellen Wissensdatenbank nachsieht und diese Infos nutzt. So macht die KI weniger Fehler und gibt dir verlässlichere Antworten.
Fine-Tuning
Abkürzung: –
Das ist wie ein Spezialtraining für einen Profisportler. Ein großes KI-Modell wird schon trainiert, aber beim Fine-Tuning lernt es mit wenigen, sehr genauen Beispielen eine ganz spezielle Aufgabe. Zum Beispiel, nur Witze über Roboter zu erzählen.
Transformer
Abkürzung: –
Das ist die schlaue Bauanleitung für die neuesten KI-Modelle wie LLMs. Es nutzt einen "Aufmerksamkeits-Mechanismus", um zu verstehen, welche Wörter in einem Satz besonders wichtig sind. Stell es dir wie ein super-selektives Gedächtnis vor, das weiß, worauf es achten muss.
Small Language Models
Abkürzung: SLM
Das sind die "kleinen Brüder" der LLMs. Sie sind viel kleiner, schneller und brauchen weniger Strom. Sie sind nicht so allwissend, aber dafür Experten in einem kleinen Bereich, zum Beispiel nur für medizinische Texte. Sie können direkt auf deinem Handy oder im Roboter laufen.
Multimodal AI
Abkürzung: –
Das ist KI, die gleichzeitig mit verschiedenen Arten von Daten arbeiten kann – Text, Bilder, Audio und Videos. Sie kann zum Beispiel ein Bild anschauen und dir darüber etwas erzählen, oder ein Video analysieren und den Inhalt beschreiben. Moderne KI-Modelle wie GPT-4 oder Claude können das bereits.
Context Window
Abkürzung: –
Das ist das "Gedächtnis" einer KI – wie viel Text oder Information sie auf einmal verarbeiten kann. Stell es dir wie eine Seite vor: Eine KI mit einem großen Context Window kann ein ganzes Buch auf einmal lesen und verstehen, eine mit kleinem nur ein paar Absätze. Je größer das Fenster, desto mehr Zusammenhänge kann die KI erkennen.
Block 2: KI-Agenten & Multiagentensysteme
KI-Agent
Abkürzung: –
Ein KI-Agent ist eine Maschine, die selbstständig handelt. Er nimmt seine Umgebung mit Sensoren wahr (sehen, hören), trifft Entscheidungen (denken) und führt dann eine Aktion aus (machen). Ein Staubsaugerroboter, der selbstständig durchs Zimmer fährt, ist ein KI-Agent.
Multiagentensystem
Abkürzung: MAS (Multi-Agent System)
Das ist eine Gruppe von KI-Agenten, die miteinander reden und zusammenarbeiten, um eine große Aufgabe zu lösen. Die Aufgabe wäre für einen einzelnen Agenten zu schwer. Ein Schwarm von Drohnen, die gemeinsam ein großes Feld absuchen, ist ein Multiagentensystem.
Schwarmintelligenz
Abkürzung: –
Das ist das schlaue Verhalten einer großen Gruppe einfacher Einheiten, die nur einfache Regeln befolgen. So wie Vögel im Schwarm fliegen, können viele kleine Drohnen zusammenarbeiten. Wenn eine ausfällt, macht der Rest einfach weiter, das macht das System sehr robust.
Reinforcement Learning
Abkürzung: RL
Das ist Lernen durch Ausprobieren. Der Agent bekommt eine Belohnung, wenn er etwas richtig macht, und eine kleine Strafe, wenn er einen Fehler macht. Durch viele Wiederholungen lernt er, die beste Strategie zu finden. So hat der Computer AlphaGo gelernt, das Brettspiel Go zu spielen.
Reasoning in Agenten
Abkürzung: –
Das bedeutet, dass der Agent nicht nur auf das reagiert, was gerade passiert, sondern auch vorausdenkt. Er plant verschiedene Möglichkeiten und wählt dann den besten Weg. Eine Drohne kann so selbstständig eine neue Route berechnen, wenn der ursprüngliche Weg blockiert ist.
Block 3: Robotik & Autonomie
Roboter / Bot
Abkürzung: –
Ein Roboter ist eine programmierbare Maschine, die Aufgaben automatisch ausführen kann. Er hat Sensoren zum Wahrnehmen, einen Computer zum Denken und Aktoren zum Bewegen. Roboter können in Fabriken arbeiten, den Boden saugen oder sogar auf anderen Planeten forschen. "Bot" ist die Kurzform.
Android / Humanoider Roboter
Abkürzung: –
Das ist ein Roboter, der aussieht und sich bewegt wie ein Mensch. Er hat Arme, Beine, einen Kopf und manchmal sogar ein Gesicht. Solche Roboter werden entwickelt, um in menschlichen Umgebungen zu arbeiten und mit Menschen zu interagieren. Bekannte Beispiele sind ASIMO oder Sophia.
Cobots (Kollaborative Roboter)
Abkürzung: –
Das sind Roboter, die direkt mit Menschen zusammenarbeiten, ohne Schutzzaun. Sie sind so gebaut, dass sie sicher sind und niemanden verletzen können. Wenn ein Mensch den Cobot berührt, stoppt er sofort. Sie helfen zum Beispiel in Fabriken, wo Menschen und Roboter Seite an Seite arbeiten.
Robotik
Abkürzung: –
Das ist die Wissenschaft, die sich damit beschäftigt, Roboter zu entwickeln, zu bauen und einzusetzen. Hier kommen Mechanik, Elektronik und KI zusammen. Roboter sollen Aufgaben übernehmen, die für Menschen zu schwer, zu gefährlich oder zu langweilig sind.
Aktoren
Abkürzung: –
Das sind die "Muskeln" der Roboter. Sie wandeln elektrische Signale in eine tatsächliche Bewegung um. Das sind zum Beispiel Motoren, die einen Roboterarm bewegen, oder Propeller, die eine Drohne fliegen lassen. Ohne Aktoren könnte der Roboter nichts tun.
Sensoren
Abkürzung: –
Das sind die "Sinnesorgane" der Roboter. Sie liefern alle Informationen über die Umgebung, wie Position, Entfernung, Temperatur oder Hindernisse. Dazu gehören Kameras, GPS oder Lidar. Sie sind superwichtig, damit der Roboter weiß, was um ihn herum passiert.
Autonome Steuerung
Abkürzung: –
Das bedeutet, dass ein System wie ein Roboter oder eine Drohne ganz alleine handeln kann. Es erkennt seine Umgebung, plant seine Wege und trifft Entscheidungen, ohne dass ein Mensch eingreifen muss. Die KI sorgt dafür, dass alles sicher und vorausschauend geschieht.
Autonomes Fahren
Abkürzung: –
Hier bewegt sich ein Fahrzeug oder Roboter selbstständig über den Boden. Kameras und Sensoren erkennen andere Autos, Menschen und Hindernisse. Das System entscheidet, wann es bremsen oder ausweichen muss, und findet die beste Route.
Autonomes Fliegen
Abkürzung: –
Das ist der selbstständige Flug einer Drohne, ganz ohne Fernsteuerung. Die Drohne fliegt eine vorprogrammierte Route ab, während die KI ständig Wind, Höhe und Hindernisse überwacht und den Kurs anpasst. Das ist nützlich für regelmäßige Kontrollflüge.
Autonome Handlungen
Abkürzung: –
Das sind die selbstständigen Entscheidungen eines Systems, wenn sich etwas ändert. Eine Drohne erkennt zum Beispiel, dass ein Weg blockiert ist, und entscheidet sofort, eine sichere Alternative zu suchen. Das System lernt dabei mit jeder Erfahrung dazu.
Sensorfusion
Abkürzung: –
Das ist, wenn mehrere Sensoren zusammenarbeiten, um ein viel genaueres Bild zu bekommen. Eine Drohne kombiniert zum Beispiel die Daten von Kamera, Radar und GPS. Die KI gleicht alle Informationen ab, um sicherer und präziser zu entscheiden.
Umfeld-Erkennung
Abkürzung: –
Das ist die Fähigkeit eines Systems, seine Umgebung zu verstehen. Sensoren sammeln Daten, die die KI analysiert. So weiß der Roboter genau, wo er ist, was sich bewegt und wie er reagieren muss, um sicher zu navigieren.
Hindernis-Vermeidung
Abkürzung: –
Das ist der Schutzmechanismus, bei dem ein System automatisch erkennt, wenn etwas im Weg ist, und darauf reagiert. Die KI entscheidet, ob sie bremsen, ausweichen oder stoppen muss, damit der Flug oder die Fahrt sicher und ohne Unfall bleibt.
Edge AI (Edge-KI)
Abkürzung: –
Die KI-Berechnungen werden direkt auf dem Roboter oder der Drohne durchgeführt und nicht in einer weit entfernten Cloud. Das macht das System superschnell, weil es sofort reagieren kann, und es schützt die Daten besser.
Block 4: Programmierung & Systeme
Programmiersprachen für Robotik & KI
Abkürzung: –
Das sind die Sprachen, die man benutzt, um Robotern und KI Anweisungen zu geben. Python ist sehr beliebt, weil es viele fertige Bausteine für KI gibt. C++ ist sehr schnell und wird für Dinge genutzt, die in Echtzeit passieren müssen.
No-Code / Low-Code
Abkürzung: –
Das sind Plattformen, mit denen du Programme erstellen kannst, ohne komplizierte Programmiersprachen zu lernen. Du ziehst einfach Bausteine zusammen oder gibst einfache Anweisungen. So können auch Menschen ohne Programmierkenntnisse Apps, Websites oder Automatisierungen bauen.
Natural Language Interface
Abkürzung: NLI
Das ist eine Schnittstelle, bei der du mit dem Computer in normaler, menschlicher Sprache kommunizieren kannst, statt Befehle oder Code einzugeben. Du sagst einfach "Drehe das Licht im Wohnzimmer auf 50%", und das System versteht und führt es aus.
ROS (Robot Operating System)
Abkürzung: ROS
Das ist keine normale Software, sondern eine Art Übersetzer und Organisator für Roboterteile. Es sorgt dafür, dass alle Komponenten eines Roboters -- von der Kamera bis zum Motor -- reibungslos miteinander sprechen und zusammenarbeiten können.
Embedded Systems (Eingebettete Systeme)
Abkürzung: –
Das sind kleine, spezialisierte Computer, die direkt in den Roboter oder die Drohne eingebaut sind. Sie sind nur für bestimmte Aufgaben da, wie die Steuerung der Motoren oder die Verarbeitung von Sensordaten. Sie sind klein, effizient und sehr zuverlässig.
API (Application Programming Interface)
Abkürzung: API
Das ist eine Schnittstelle, über die verschiedene Programme miteinander kommunizieren können. Es ist wie eine Speisekarte, die dir zeigt, welche Funktionen du von einem Roboter oder einer App nutzen darfst. Damit können externe Apps die Drohne steuern.
Simulation
Abkürzung: –
Das ist eine virtuelle Testumgebung, wie ein Computerspiel, in dem Roboter oder Drohnen gefahrlos trainiert werden. Man kann Bewegungen und Algorithmen ausprobieren, ohne dass die teure Hardware kaputt geht. Erst wenn es in der Simulation klappt, geht es in die echte Welt.
Middleware
Abkürzung: –
Das ist eine Software-Schicht, die wie ein "Sprachrohr" zwischen verschiedenen Programmen liegt. Sie hilft, dass die Programme miteinander reden können, auch wenn sie sehr unterschiedlich sind. Das macht vernetzte Systeme viel einfacher.
Policy Transfer (Verhaltensübertragung)
Abkürzung: –
Das ist, wenn man einer KI eine Strategie beibringt, zum Beispiel in einer Simulation, und dieses Wissen dann direkt auf einen echten Roboter überträgt. Der Roboter muss nicht mehr alles selbst lernen, sondern profitiert sofort vom Wissen der KI.
Block 5: IoT, Smart Home & Anwendungen
Internet of Things
Abkürzung: IoT
Das ist ein riesiges Netzwerk von Alltagsgegenständen, die mit dem Internet verbunden sind. Alles, vom Kühlschrank bis zur Straßenlaterne, hat kleine Computer und Sensoren, die Daten sammeln und austauschen können. So können wir Dinge aus der Ferne steuern und sie werden "smart".
Smart Home
Abkürzung: –
Das ist ein Zuhause, in dem alle Geräte und Systeme (Licht, Heizung, Sicherheit) miteinander vernetzt sind und automatisch gesteuert werden können. Du kannst alles per App oder Sprache bedienen, und die Technik passt sich deinem Leben an, um Energie zu sparen.
Smart Hub / Gateway
Abkürzung: –
Das ist die Kommandozentrale deines Smart Homes. Es ist wie ein Übersetzer, der dafür sorgt, dass alle deine smarten Geräte (die vielleicht verschiedene Sprachen sprechen) miteinander reden können. Es verbindet sie auch mit dem Internet.
Gateway / IoT-Gateway
Abkürzung: –
Das ist die zentrale Verbindungsstelle zwischen deinen IoT-Geräten und dem Internet oder der Cloud. Es sammelt Daten von allen Sensoren, verarbeitet sie manchmal schon vor Ort und leitet sie dann weiter. Gleichzeitig empfängt es Befehle aus der Cloud und gibt sie an die richtigen Geräte weiter.
Wi-Fi / WLAN
Abkürzung: WLAN (Wireless Local Area Network)
Das ist die drahtlose Internetverbindung, die die meisten Geräte zu Hause nutzen. Dein Handy, Computer und viele Smart-Home-Geräte verbinden sich damit mit dem Internet, ohne dass ein Kabel nötig ist. Der Router sendet die Funksignale aus.
Bluetooth / BLE
Abkürzung: BLE (Bluetooth Low Energy)
Das ist eine Funktechnik für kurze Distanzen, mit der Geräte direkt miteinander kommunizieren. Deine Kopfhörer verbinden sich so mit dem Handy. BLE ist eine stromsparende Version, die besonders für Smart-Home-Geräte und Wearables genutzt wird, weil die Batterien länger halten.
Zigbee
Abkürzung: –
Das ist ein Funkstandard, der oft im Smart Home verwendet wird, damit Geräte mit wenig Strom miteinander reden können. Es baut ein "Mesh-Netzwerk" auf, bei dem jedes Gerät hilft, die Nachrichten weiterzugeben, damit das Signal überall stabil ist.
Z-Wave
Abkürzung: –
Das ist ein weiterer Funkstandard für Smart Home, ähnlich wie Zigbee. Er nutzt eine andere Frequenz und ist besonders zuverlässig, weil er weniger Störungen durch WLAN hat. Auch Z-Wave bildet ein Mesh-Netzwerk, wo jedes Gerät das Signal weitergeben kann.
Mesh-Netzwerk
Abkürzung: –
Das ist ein Netzwerk, bei dem jedes Gerät nicht nur Daten empfängt, sondern sie auch an andere Geräte weiterleitet. Wenn ein Gerät ausfällt, sucht sich das Signal automatisch einen anderen Weg. Das macht das Netzwerk sehr robust und vergrößert die Reichweite.
5G
Abkürzung: 5G (5. Generation Mobilfunk)
Das ist die neueste und schnellste Mobilfunktechnologie. Sie ermöglicht superschnelles Internet auf dem Handy und extrem kurze Reaktionszeiten. Für IoT und Drohnen ist 5G wichtig, weil viele Geräte gleichzeitig verbunden sein können und Daten in Echtzeit übertragen werden.
Interoperabilität
Abkürzung: –
Das bedeutet, dass Geräte von verschiedenen Herstellern problemlos zusammenarbeiten können. Eine Lampe von Philips kann zum Beispiel mit einem Amazon Echo gesteuert werden. Standards wie Matter sorgen dafür, dass die Geräte eine gemeinsame "Sprache" sprechen.
Smart Meter
Abkürzung: –
Das ist ein intelligenter Stromzähler, der deinen Energieverbrauch in Echtzeit misst und die Daten automatisch an den Energieversorger sendet. Du kannst genau sehen, wann du wie viel Strom verbrauchst, und so Energie und Geld sparen.
Aktor (IoT/Smart Home)
Abkürzung: –
Das ist das Gerät, das einen Befehl ausführt. Wenn du in der App auf "Licht an" drückst, ist der Aktor der Schalter, der das Licht tatsächlich einschaltet. Es ist der Teil, der eine physische Aktion ausführt.
Sensor (IoT/Smart Home)
Abkürzung: –
Das ist das Gerät, das etwas misst oder bemerkt. Zum Beispiel ein Temperatursensor, der misst, wie warm es ist, oder ein Bewegungssensor, der merkt, wenn jemand im Raum ist. Er sammelt die Daten für das System.
Home Automation
Abkürzung: –
Das bedeutet, dass Aufgaben im Haus automatisch ablaufen. Zum Beispiel: Die Heizung schaltet sich um 17 Uhr ein, oder das Licht geht an, sobald der Bewegungssensor im Flur etwas merkt. Das passiert nach Regeln, die du festlegst.
Home-Steuerung
Abkürzung: –
Die Home-Steuerung ermöglicht, dass alle Geräte zu Hause über eine App oder Sprache bedient werden können. Sensoren erkennen deine Anwesenheit und passen alles automatisch an, um dir Komfort und Sicherheit zu bieten.
Gebäude-Automatisierung
Abkürzung: –
Hier werden viele Abläufe in großen Häusern oder Büros automatisch gesteuert. Lüftung, Beleuchtung und Sicherheit arbeiten vernetzt zusammen. Die KI koordiniert alles, um Energie zu sparen und den Komfort zu erhöhen.
Energie-Management
Abkürzung: –
Das System steuert, wie Strom erzeugt, gespeichert und benutzt wird. Die KI weiß, wann sie Geräte ausschalten oder Batterien laden muss, um Strom zu sparen. So entsteht ein kluges Gleichgewicht zwischen Verbrauch und Erzeugung.
Objekt-Überwachung
Abkürzung: –
Das ist der Schutz von Gebäuden oder Grundstücken mit schlauen Sensoren und KI. Kameras erkennen ungewöhnliche Dinge und melden sie sofort. Autonome Drohnen können Kontrollgänge übernehmen.
Rettung & Sicherheit
Abkürzung: –
Hier helfen KI, Drohnen und Roboter in Notfällen. Sie suchen nach vermissten Menschen oder erkennen Brände. Sie alarmieren automatisch die Rettungsdienste. So wird Hilfe schneller und sicherer organisiert, ohne Menschen in Gefahr zu bringen.
Pflege-Assistenz
Abkürzung: –
Systeme, die älteren oder kranken Menschen helfen. Sensoren erkennen, wenn jemand stürzt oder sich ungewöhnlich bewegt, und lösen automatisch einen Alarm aus. Sie geben Sicherheit, ohne die Privatsphäre zu verletzen.
Kommunale Anwendungen
Abkürzung: –
Das sind Einsatzgebiete von KI und IoT in Städten und Gemeinden. Zum Beispiel die Steuerung von Straßenbeleuchtung, Verkehr oder Müllabfuhr. Sensoren messen die Luftqualität und helfen, die Stadt effizienter und sauberer zu machen.
Geofencing
Abkürzung: –
Das ist ein virtueller Zaun um einen echten Ort. Wenn dein Smartphone diesen Zaun überquert, löst das eine Aktion aus. Zum Beispiel: "Wenn ich das Haus verlasse, schalte die Heizung aus."
MQTT
Abkürzung: MQTT
Das ist eine sehr leichte "Sprache" für IoT-Geräte. Sie ist perfekt für kleine Geräte, die nur wenig Strom und wenig Internet-Daten brauchen, um Nachrichten auszutauschen.
Thread & Matter
Abkürzung: –
Thread ist eine Art Funknetzwerk für Smart-Home-Geräte. Matter ist eine neue, offene Regel, die dafür sorgt, dass Geräte von verschiedenen Firmen (Apple, Google, Amazon) endlich alle miteinander sprechen können.
LoRaWAN
Abkürzung: –
Das ist ein Funknetzwerk, das eine sehr große Reichweite hat, aber nur kleine Datenmengen verschicken kann. Es ist perfekt, um zum Beispiel den Füllstand von Mülleimern in einer ganzen Stadt zu überwachen, weil die Sensoren nur sehr wenig Strom brauchen.
Block 6: Training & Lernen
Supervised Learning
Abkürzung: –
Überwachtes Lernen: Die KI lernt mit Beispielen, die schon eine richtige Antwort haben. Man zeigt ihr viele Bilder von Katzen und sagt ihr: "Das ist eine Katze." Später kann sie selbst entscheiden, ob ein neues Bild eine Katze zeigt.
Unsupervised Learning
Abkürzung: –
Unüberwachtes Lernen: Die KI sucht selbstständig nach Mustern und Ähnlichkeiten in Daten, ohne dass man ihr die richtigen Antworten vorher gesagt hat. Sie könnte zum Beispiel feststellen, dass alle, die gerne Pizza essen, auch gerne Videospiele spielen.
Reinforcement Learning
Abkürzung: RL
Verstärkendes Lernen: Siehe Block 2.
Transfer Learning
Abkürzung: –
Das ist wie wenn man ein altes Wissen für etwas Neues nutzt. Ein KI-Modell, das schon gelernt hat, Gesichter zu erkennen, kann viel schneller lernen, Tiergesichter zu erkennen. Man spart viel Zeit und Rechenleistung.
Training in Simulation
Abkürzung: –
Roboter und Drohnen üben zuerst in einer virtuellen Welt, bevor sie in die echte Welt kommen. Das ist wie ein Flugsimulator für Piloten. So können Fehler gemacht werden, ohne dass etwas kaputt geht oder jemand verletzt wird.
Digital Twin (Digitaler Zwilling)
Abkürzung: –
Das ist eine exakte, virtuelle Kopie eines echten Roboters, einer Drohne oder eines Hauses, die in Echtzeit mit Daten versorgt wird. Man kann im Zwilling testen, was in der echten Welt passieren würde. So kann man Probleme vorhersagen und alles optimieren.
Prompt Engineering
Abkürzung: –
Das ist die Kunst, die besten Anweisungen (Prompts) für eine Generative KI zu schreiben. Es geht darum, die richtigen Wörter und die beste Struktur zu finden, damit die KI genau das Ergebnis liefert, das du dir wünschst.
Block 7: Anwendungen (Beispiele)
Robotik in der Industrie
Abkürzung: –
Roboterarme übernehmen in Fabriken schwere, genaue oder gefährliche Aufgaben, wie Schweißen oder Montieren. Sie arbeiten schneller und präziser als Menschen, was die Herstellung von Produkten verbessert.
Servicerobotik
Abkürzung: –
Das sind Roboter, die uns im Alltag helfen. Dazu gehören Staubsaugerroboter, Roboter, die im Krankenhaus Essen bringen, oder Roboter, die Pakete ausliefern. Sie machen unser Leben einfacher.
Drohnen (UAVs)
Abkürzung: UAV
Das sind unbemannte Fluggeräte, die für viele Aufgaben genutzt werden. Sie können Gebäude inspizieren, vermisste Personen suchen, Pakete liefern oder Felder überwachen. Die KI hilft ihnen, autonom zu fliegen und Daten zu analysieren.
Smart-City-Anwendungen
Abkürzung: –
Das ist die Nutzung von schlauer Technik in der ganzen Stadt. Sensoren steuern die Ampeln, damit es keinen Stau gibt, oder melden, wann die Mülltonnen voll sind. Das macht die Stadt effizienter und nachhaltiger.
Predictive Maintenance
Abkürzung: –
Das bedeutet "vorausschauende Wartung". Sensoren in Maschinen messen ständig, wie es ihnen geht. Die KI sagt dann genau voraus, wann ein Teil kaputt gehen wird, bevor es passiert. So kann man es rechtzeitig reparieren und spart viel Geld.
Block 8: Drohnen-Spezifika (UAVs)
UAV
Abkürzung: UAV
Das ist die Abkürzung für "Unmanned Aerial Vehicle", also "Unbemanntes Flugobjekt". Es ist der Fachbegriff für Drohnen.
Flugsteuerung (Flight Controller)
Abkürzung: –
Das ist das "Gehirn" der Drohne. Es nimmt alle Daten von den Sensoren auf und sagt den Motoren dann ganz genau, wie schnell sie drehen müssen, damit die Drohne stabil fliegt und deine Befehle ausführt.
Gimbal
Abkürzung: –
Das ist eine spezielle Aufhängung, die die Kamera an der Drohne befestigt. Egal wie die Drohne wackelt oder kippt, der Gimbal hält die Kamera immer ruhig und gerade, damit du super stabile Videos bekommst.
Waypoint Navigation
Abkürzung: –
Das ist eine vorprogrammierte Flugroute, die aus vielen festen Punkten (Waypoints) besteht. Die Drohne fliegt diese Punkte dann ganz automatisch der Reihe nach ab, ohne dass du steuern musst.
Sense and Avoid
Abkürzung: –
Das ist die Technik, mit der die Drohne ihre Umgebung "fühlt" (Sense) und Hindernissen oder anderen Flugzeugen selbstständig ausweicht (Avoid). Das ist superwichtig für die Sicherheit im Luftraum.
LiDAR
Abkürzung: LiDAR
Das steht für "Light Detection and Ranging". Es ist eine Methode, bei der die Drohne Laserstrahlen aussendet und misst, wie schnell sie zurückkommen. Damit kann sie sehr genaue 3D-Karten der Umgebung erstellen.
RTK/PPK
Abkürzung: RTK / PPK
Das sind spezielle Techniken, die die GPS-Daten der Drohne korrigieren. Dadurch weiß die Drohne nicht nur ungefähr, wo sie ist, sondern auf den Zentimeter genau. Das ist wichtig für sehr präzise Vermessungsarbeiten.
FPV (First Person View)
Abkürzung: FPV
Das ist, wenn du die Drohne aus der Ich-Perspektive steuerst, als würdest du selbst in der Drohne sitzen. Du trägst eine spezielle Brille, die dir das Live-Bild der Drohnenkamera zeigt. Das wird oft für Drohnenrennen oder spektakuläre Flugmanöver genutzt.
Telemetrie
Abkürzung: –
Das sind alle Daten, die die Drohne während des Flugs an dich sendet. Dazu gehören Akkustand, Höhe, Geschwindigkeit, GPS-Position und mehr. So kannst du immer kontrollieren, wie es der Drohne geht und ob alles sicher ist.
BVLOS (Beyond Visual Line of Sight)
Abkürzung: BVLOS
Das bedeutet, dass die Drohne so weit fliegt, dass du sie mit bloßem Auge nicht mehr sehen kannst. Das ist in vielen Ländern nur mit spezieller Genehmigung erlaubt, weil es besondere Sicherheitsvorkehrungen braucht. Die Drohne muss dann komplett autonom und sehr zuverlässig sein.
Geofencing (Drohnen)
Abkürzung: –
Das ist ein virtueller Zaun um bestimmte Gebiete, den die Drohne nicht überfliegen darf. Zum Beispiel rund um Flughäfen oder militärische Anlagen. Die Drohne stoppt automatisch oder kehrt um, wenn sie sich dem verbotenen Bereich nähert. Das verhindert gefährliche Situationen.
Block 9: Fortgeschrittene Konzepte & Zukunft
Kinematik
Abkürzung: –
Das ist die Lehre von der Bewegung eines Roboters, ohne sich um die Kräfte zu kümmern, die diese Bewegung verursachen. Es geht nur darum, wie sich die Gelenke bewegen müssen, damit der Roboterarm an die richtige Stelle kommt.
Inverse Kinematik
Abkürzung: –
Das ist die Umkehrung der Kinematik. Du sagst dem Roboter, wohin die Hand (der Endeffektor) soll, und der Computer rechnet dann aus, wie jedes einzelne Gelenk dafür gedreht werden muss.
Dynamik
Abkürzung: –
Das ist die Lehre von der Bewegung eines Roboters, bei der auch die Kräfte, das Gewicht und die Geschwindigkeit eine Rolle spielen. Das ist wichtig, damit der Roboterarm nicht zu schnell schwingt oder zu viel Kraft aufwendet.
Endeffektor
Abkürzung: –
Das ist das Werkzeug, das am Ende des Roboterarms befestigt ist. Es ist der Teil, der die eigentliche Arbeit macht, zum Beispiel ein Greifer, eine Kamera oder ein Schweißbrenner.
PID-Regler
Abkürzung: PID
Das ist ein sehr wichtiger Algorithmus, der dafür sorgt, dass Roboter und Drohnen stabil sind. Er korrigiert ständig Fehler, damit die Drohne genau auf der richtigen Höhe bleibt oder der Roboterarm nicht wackelt.
Impedanz-/Admittanzregelung
Abkürzung: –
Das macht Roboter "nachgiebig". Wenn du einen Roboterarm leicht wegschiebst, lässt er das zu. Das ist wichtig, wenn Menschen und Roboter zusammenarbeiten, damit der Roboter nicht zu starr ist und niemanden verletzt.
Gelenkraum- vs. Arbeitsraumsteuerung
Abkürzung: –
Bei der Gelenkraumsteuerung steuerst du jedes Gelenk einzeln. Bei der Arbeitsraumsteuerung sagst du dem Roboter, wohin die Hand soll, und er kümmert sich selbst um alle Gelenke. Letzteres ist viel einfacher für uns Menschen.
Mensch-Roboter-Kooperation
Abkürzung: HRI (Human-Robot Interaction)
Das bedeutet, dass Menschen und Roboter direkt zusammenarbeiten, ohne einen Schutzzaun dazwischen. Der Roboter übernimmt schwere Aufgaben, während der Mensch die Kontrolle behält. Sensoren sorgen dafür, dass es immer sicher ist.
Selbstlernende Systeme
Abkürzung: –
Das sind KI-Geräte, die mit der Zeit von selbst immer besser werden. Sie analysieren ihre eigenen Erfahrungen und verbessern ihre Entscheidungen. Eine Drohne fliegt so mit jedem Flug sicherer, ohne dass ein Mensch sie neu programmieren muss.
Digitale Zwillinge 2.0
Abkürzung: –
Das ist eine noch schlauere virtuelle Kopie eines echten Geräts oder Ortes. Diese Kopie lernt mit KI selbst dazu, simuliert Abläufe und schlägt Verbesserungen vor. Sie kann dir sagen, wie du deinen Roboter oder dein Haus am besten optimierst, bevor ein Problem entsteht.
Cloud Computing
Abkürzung: –
Das bedeutet, dass Berechnungen und Datenspeicherung nicht auf deinem Gerät, sondern auf weit entfernten Servern im Internet stattfinden. Die "Cloud" ist wie ein riesiger Computer im Netz, auf den du jederzeit zugreifen kannst. Das spart Platz auf deinem Gerät und ermöglicht mächtige Berechnungen.
Fog Computing
Abkürzung: –
Das ist eine Zwischenlösung zwischen Edge Computing und Cloud Computing. Die Berechnungen finden nicht ganz auf dem Gerät statt, aber auch nicht weit weg in der Cloud, sondern auf einem lokalen Server in der Nähe. Das ist schneller als die Cloud, aber flexibler als Edge.
Latenz / Latenzzeit
Abkürzung: –
Das ist die Verzögerung zwischen einem Befehl und der Reaktion darauf. Wenn du auf einen Knopf drückst und es dauert eine Sekunde, bis etwas passiert, ist das die Latenz. Für Roboter und Drohnen ist niedrige Latenz superwichtig, damit sie sofort reagieren können.
Block 10: Sicherheit & Ethik
Explainable AI
Abkürzung: XAI (eXplainable AI)
Das ist "Erklärbare KI". Es geht darum, dass wir verstehen können, warum eine KI eine bestimmte Entscheidung getroffen hat. Das ist wichtig, damit wir der KI vertrauen können und wissen, dass sie fair gehandelt hat.
Bias (Verzerrung)
Abkürzung: –
Das ist ein Fehler in der KI, der entsteht, weil die Daten, mit denen sie trainiert wurde, nicht fair oder unvollständig waren. Das kann dazu führen, dass die KI unfaire oder falsche Entscheidungen trifft, zum Beispiel bei der Gesichtserkennung.
Robustheit
Abkürzung: –
Das ist die Fähigkeit einer KI, auch dann noch zuverlässig zu funktionieren, wenn die Daten fehlerhaft oder unvollständig sind. Eine robuste Drohne darf zum Beispiel nicht abstürzen, nur weil es kurzzeitig ein GPS-Problem gibt.
Datenschutz (Privacy)
Abkürzung: –
Das ist der Schutz deiner persönlichen Daten. KI- und IoT-Geräte sammeln viele Informationen, und der Datenschutz sorgt dafür, dass diese Daten sicher sind und nur das damit gemacht wird, was erlaubt ist.
Rechtliche Rahmenbedingungen
Abkürzung: –
Das sind alle Gesetze und Regeln, die den Einsatz von KI, Robotern und Drohnen festlegen. Sie sorgen dafür, dass die Technik sicher und fair genutzt wird, zum Beispiel die Drohnen-Regeln oder das neue KI-Gesetz.
Haftung
Abkürzung: –
Das ist die Frage, wer verantwortlich ist, wenn ein autonomes System einen Schaden verursacht. Wenn ein Roboter einen Fehler macht, muss klar sein, wer dafür haftet. Das ist ein schwieriges Thema in der Welt der KI.
KI-Ethik
Abkürzung: –
Das sind die Regeln und Gesetze, die festlegen, wie man KI fair und sicher bauen und nutzen soll. Es geht darum, dass KI niemanden benachteiligt, transparent ist und wir immer wissen, wer für die Entscheidungen der KI verantwortlich ist.
Halluzination (KI)
Abkürzung: –
Das ist, wenn eine KI (besonders ein Sprachmodell) etwas erfindet, das sich sehr überzeugend anhört, aber in Wirklichkeit falsch ist. Die KI "halluziniert" dann Fakten, weil sie Muster im Training gelernt hat, aber nicht die Wahrheit kennt.
Block 11: Vibe & Moderne KI-Arbeitsweisen
Vibe
Abkürzung: –
Das ist das "Gefühl" oder die "Stimmung", die du einer KI mitteilst, statt technische Details zu erklären. Statt komplizierte Befehle zu geben, beschreibst du einfach, wie etwas wirken oder sich anfühlen soll. Die KI versteht dann intuitiv, was du möchtest, und setzt es um.
Vibe Coding
Abkürzung: –
Das ist Programmieren durch natürliche Sprache statt durch klassischen Code. Du beschreibst der KI einfach, was dein Programm machen soll, zum Beispiel "Erstelle eine App, die das Wetter anzeigt mit modernem Design", und die KI schreibt den Code für dich. Du musst keine Programmiersprache können.
Vibe Art
Abkürzung: –
Das ist Kunst erschaffen durch einfache Beschreibungen an eine KI. Du sagst zum Beispiel "Futuristischer Sonnenuntergang über einer Cyberstadt", und die KI erstellt ein einzigartiges Bild genau nach deiner Vorstellung. Du brauchst keine Mal- oder Zeichenkenntnisse.
Vibe Automation
Abkürzung: –
Das ist Automatisierung durch intuitive Beschreibung statt technischer Konfiguration. Statt komplizierte "Wenn-Dann"-Regeln zu programmieren, sagst du einfach "Wenn ich nach Hause komme, soll es gemütlich sein", und die KI richtet Licht, Musik und Temperatur automatisch passend ein.
Smart-Home Vibes
Abkürzung: –
Das ist, wenn du dein Smart Home nicht durch technische Regeln programmierst, sondern einfach eine Stimmung beschreibst. Statt zu sagen "Licht auf 30%, Temperatur 21°C, Musik Playlist Jazz", sagst du einfach "Gemütlicher Filmabend" oder "Entspannte Morgenroutine", und die KI stellt automatisch alles passend ein – Licht, Musik, Temperatur und mehr.
Vibe Prompting
Abkürzung: –
Das ist die Kunst, der KI die gewünschte Stimmung oder Atmosphäre so zu beschreiben, dass sie genau versteht, was du möchtest. Es geht nicht um technische Details, sondern um das Gefühl und den Stil. Zum Beispiel "Schreibe mir einen Text im Stil eines enthusiastischen Wissenschaftlers" statt "Verwende viele Fachbegriffe".
AI Co-Pilot
Abkürzung: –
Das ist eine KI, die wie ein Partner oder Assistent mit dir zusammenarbeitet. Sie denkt mit, macht Vorschläge und hilft dir bei Aufgaben, ohne dass du alles genau anweisen musst. Beim Programmieren schlägt sie Code vor, beim Schreiben ergänzt sie Sätze. Sie ist wie ein kluger Kollege, der immer für dich da ist.
Context-Aware AI
Abkürzung: –
Das ist KI, die den Kontext versteht – also weiß, in welcher Situation du gerade bist. Sie berücksichtigt Zeit, Ort, was du gerade machst und was vorher passiert ist. Wenn du morgens "Mach das Licht an" sagst, weiß sie, dass du sanftes Licht willst. Abends macht sie es heller.
Mood-based Automation
Abkürzung: –
Das ist Automatisierung, die auf deiner Stimmung basiert. Das System erkennt durch Sensoren, Sprachanalyse oder deine Aktivitäten, in welcher Stimmung du bist, und passt alles entsprechend an. Wenn du gestresst wirkst, spielt es beruhigende Musik und dimmt das Licht. Bei guter Laune wird es energiegeladener.
Text-to-Image / Text-zu-Bild
Abkürzung: –
Das ist eine KI-Technologie, die aus deiner Textbeschreibung ein Bild erstellt. Du schreibst zum Beispiel "Ein Roboter sitzt auf einem Berg und schaut in den Sonnenuntergang", und die KI generiert genau dieses Bild. Programme wie DALL-E, Midjourney oder Stable Diffusion nutzen diese Technik.