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Die Bedeutung der Grundlagenforschung für ein schnell wachsendes Unternehmen

Die Bedeutung der Grundlagenforschung für ein schnell wachsendes Unternehmen

(Quelle: Huawei)
10. September 2020 - Als Huawei 1987 als kleines Unternehmen anfing, war die technologische Position noch nicht so wichtig wie heute. Anfänglich brauchten die Produkte nur in dem Sinne wettbewerbsfähig zu sein, dass die technologischen Eigenschaften dem Niveau der Produkte von Wettbewerbern entsprechen mussten.

1. Huawei und seine Technologiestrategie

Als Huawei 1987 als kleines Unternehmen anfing, war die technologische Position noch nicht so wichtig wie heute. Anfänglich brauchten die Produkte nur in dem Sinne wettbewerbsfähig zu sein, dass die technologischen Eigenschaften dem Niveau der Produkte von Wettbewerbern entsprechen mussten. Um dies zu erreichen wurde als beste Technologiestrategie die sogenannten Fast-Follower-Strategie angewendet. Diese Strategie orientiert sich an den Nummern eins und zwei auf dem Markt und einer Bewertung der Eigenschaften der entsprechenden Produkte.

Der Schlüssel dieser Fast-Follower-Strategie ist, in der Lage zu sein, eine wettbewerbsfähige Lösung anzubieten, kurz nachdem die Nummern eins oder zwei ihre auf den Markt gebracht haben. Wenn dabei man zu langsam sind, hat man seine Chance auf dem Markt verpasst. Andererseits kann man sich hierbei hinsichtlich Forschung und Entwicklung auf angewandte Forschung und Produktentwicklung konzentrieren, ohne in Grundlagenforschung investieren zu müssen. Die für Horizont 3 (siehe Abb. 1) erforderlichen Investitionen in Grundlagenforschung werden dann hauptsächlich von den Nummern eins und zwei auf dem Markt getätigt.

2. Ziele der Forschung

Hinsichtlich unserer wichtigsten Geschäftsbereiche, Verbraucher, Kommunikationsnetze und IT, müssen wir uns fragen, welche Technologien in den nächsten 5 bis 15 Jahren eine zentrale Rolle einnehmen werden. Die kurzfristigere Forschung sollten wir selbst durchführen, während für die mittelfristige Forschung eine Zusammenarbeit mit Partnern sinnvoll ist und die längerfristige Forschung an unsere Partner ausgelagert werden kann.
Wenn wir auch nach potenziellen disruptiven Technologien am Horizont fragen, sollten wir drei grundlegende Fragen stellen:

2.1 Was muss für ein zukünftiges Kommunikationssystem erforscht werden?
Betreiber von Telekommunikationsnetzen stehen seit Jahren vor der Herausforderung, dass der Umsatz pro Nutzer sinkt, während immer höhere Investitionen in neue Netze notwendig sind. Ein Ziele der Forschung geht dahin, die Betriebskosten der Netze durch den Einsatz von Technologien der künstlichen Intelligenz deutlich zu senken. Ein anderer Ansatz besteht darin, den Stromverbrauch zu senken, um Kosteneinsparungen zu erzielen.

2.2 Was ist zu untersuchen, wenn man bedenkt, dass das mooresche Gesetz, demzufolge sich die Rechenleistung regelmäßig nach ein bis zwei Jahren verdoppelt, nicht mehr zutrifft und die klassische von-Neumann-Architektur für viele Anwendungsfälle, insbesondere in der KI, nicht mehr geeignet ist?

Bei herkömmlichen CPUs steigen die Taktfrequenz und die Leistungsdichte mit der Zeit, aber unser Gehirn ermöglicht es uns mit 1011 Neuronen, eine vergleichbare Rechenleistung von 100 Giga-Flops bei nur 20 W Stromverbrauch zu erzielen. Offensichtlich gibt es da noch Raum für Verbesserungen.

2.3 Was ist für eine mögliche „Post-Smartphone-Ära“ zu untersuchen?
Abb. 4 zeigt ein Szenario, in dem das Handheld-Telefon hauptsächlich durch eine intelligente Brille ersetzt wird, was die Hände freihält und Virtual-Reality-Anwendungen ermöglicht. Hearables dienen als Schnittstelle zu Diensten und können auch gesprochene Sprachen übersetzen. Personen, die weiterhin Handheld-Geräte bevorzugen, nutzen flexible und faltbare Geräte, die sehr komfortabel zu bedienen sind, und Mini-Drohnen können die Selfies des Besitzers aus der Luft nehmen.

Dieses relativ einfache Szenario erfordert viele neue und sehr fortschrittliche Technologien in den Bereichen Materialien, Optik, Displays, Batterien und Sensoren, um nur einige zu nennen.

Die zugrundeliegende Technologie ist jedoch eine horizontal übergreifende Technologie, die für Verbraucher, künftige Kommunikationsnetze und den Cloud-Betrieb von entscheidender Bedeutung sein wird, aber auch direkte Verbindungen zum „Neustart-Computing“ aufweist, nämlich künstliche Intelligenz. Sie kann die Nutzung und die Dienste von Verbrauchergeräten revolutionieren, die Betriebskosten von Netzwerk- und Cloud-Vorgängen senken und zugleich Antworten auf einige grundlegende Fragen zu 6G liefern, z. B. KI für Prognosen der notwendigen Funkverbindungen, zur Entwicklung neuer Kodierer oder der Verbesserung der Lokalisierung. Daher müssen wir KI als eine echte Schlüsseltechnologie ansehen, die größte Aufmerksamkeit verdient.
Abb. 1: Die Alchemie des Wachstums (Quelle: McKinsey 1999)
Abb. 2: Die Herausforderung für die Telekommunikationsbetreiber (Quelle: PwC Telecommunications Trends Report )
Abb. 3: Vergleich von CPU-Chips mit dem menschlichen Gehirn (Quelle: IBM)
Abb. 4: Ein Szenario für Verbraucher der Zukunft (Quelle: Huawei)
Abb. 5: Veröffentlichung zu KI: Europa im Vergleich zu China, USA und andere Regionen (Quelle: Scopus)
Abb. 6: Top 10 Zukunftstechnologien 2018 gegenüber 2017 (Quelle: acatech - Deutsche Akademie der Technikwissenschaften)
Abb. 7: Ergebnisse einer Studie des Europäischen Zentrums für politische Strategie 2018 (Quelle: Europäisches Zentrum für politische Strategie)


3. Schlussfolgerungen

Zum Autor: Dr. Walter Weigel ist Director of Technology Planning & Cooperation Department of the European Research Institute bei Huawei Technologies (Quelle: Huawei)
Da wir exzellente Forschungspartner benötigen, um diese Schlüsseltechnologie zu meistern, ist Abb. 5 interessant, die zeigt, dass in Europa in den letzten 20 Jahren weitaus mehr Arbeiten zu KI veröffentlicht wurden als in jeder andere Region der Welt. Einer der Gründe hierfür ist, dass Europa sehr früh mit der KI-Forschung begonnen hat (vor über 40 Jahren), der andere, dass Europa einen ganzheitlichen Ansatz verfolgt, der auch die nichttechnischen Sozial- und Geisteswissenschaften einbezieht. Europa hat daher auf einzigartige Weise KI-Spitzenforschern hervorgebracht, die mit diesem hervorragenden Forschungsökosystem zusammenarbeiten und daran partizipieren können.

Allgemeiner betrachtet zeigt eine von der deutschen acatec durchgeführte Analyse der Top-Technologietrends (Abb. 6 mit Trendänderungen zwischen 2018 und 2017), welche Richtungen der Technologientwicklung die europäischen Spitzenforscher prognostizieren. Viele von ihnen wie „KI in Produkten und Produktionssystemen“, „E-Health und Big Data in der Medizin“, „Sicherheit und Ausfallsicherheit in intelligenten vernetzten Systemen“, „Quantentechnologie“ und „Automatisiertes und autonomes Fahren“ beziehen sich auf IT- und Kommunikationstechnologien.

Hinsichtlich der weiteren Zukunft zeigt Abb. 7 die „10 Trends bei der Gestaltung des digitalen Zeitalters“ aus europäischer Sicht. Entsprechend der oben skizzierten Forschungsziele ist z. B. der Übergang von inkrementellen zu disruptiven Innovationen, also längerfristiger Forschung, von der Relevanz von Patenten zu der von Daten oder der Trend von Standardisierung zu Individualisierung technischer Lösungen (ohne Kommunikationsstandards) und der Übergang von kleinen Start-ups zu Hochskalierung neuer Unternehmen zu beachten.

Nicht zuletzt startet die Europäische Kommission ab 2021 das neue Rahmenprogramm Horizon Europe mit einer Finanzierung von ca. 80 Mrd. Euro. Als Huawei sind wir mit unserer Technologieforschung ideal positioniert, um als guter „europäischer Bürger“ einen wichtigen Beitrag zu leisten, insbesondere bei der digitalen Agenda und den Green Deal.

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