Künstliche Intelligenz Wie Sie KI-Systeme technisch implementieren

Ein Gastbeitrag von Joachim Reinhart, Christian Greiner & Oliver Mayer*

Die technische Implementierung von KI-Systemen kann durchaus einschüchternd wirken. In diesem Beitrag legen wir daher den Schwerpunkt auf eine agile und skalierbare Softwareentwicklung und die Rolle der Daten, speziell das Data Mining, bei der technischen Implementierung.

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Hat man KI-Projekte erst mal auf deren Machbarbekti überprüft, geht es an ihre technische Implementierung.
Hat man KI-Projekte erst mal auf deren Machbarbekti überprüft, geht es an ihre technische Implementierung.
(Bild: gemeinfrei / Unsplash)

In den vorausgegangenen Teilen der Serie haben wir gesehen, wie man KI-Projekte auf ihre Machbarkeit überprüft. Ist dieser Schritt absolviert, kann man sich der technischen Implementierung widmen.

Seit es Software gibt, hört man dasselbe: „Wir brauchen höhere Termintreue, bessere Planbarkeit, schnelleren Return on Investment.” Leider kann klassisches Projektmanagement nur in bestimmten Fällen eine Lösung bieten.

Software agil und skalierbar entwickeln

Als Alternative wurde 1995 ein agiles Vorgehensmodell namens Scrum vorgestellt. Seither hat sich Scrum in unterschiedlichen Unternehmen bewährt und verbreitet sich kontinuierlich weiter. Scrum beschränkt sich bewusst auf die Organisation eines kleinen Teams mit fünf bis zehn Mitarbeitern. Sobald ein Vorhaben groß und komplex wird, braucht es aber einen Rahmen, innerhalb dessen Teams gemeinsam und effizient zusammenarbeiten. Um diesen Rahmen zu bieten, wurden verschiedene Modelle entwickelt. Wir beschränken uns hier auf eines der bekanntesten Modelle: SAFe, was für Scaled Agile Framework steht [88].

SAFe will die Agilität kleiner, selbstorganisierter Teams bewahren. Andererseits besteht bei größeren Vorhaben die Notwendigkeit, die Arbeit mehrerer solcher Teams zu koordinieren. So wird es möglich, komplexere Lösungen auszuliefern, die die Arbeit mehrerer Teams integrieren. Um dies zu erreichen, zieht SAFe oberhalb der einzelnen agilen Teams weitere Ebenen ein.

As Scrum is to the Agile team, SAFe is to the Agile enterprise.

Dean Leffingwell, Schöpfer von SAFe

SAFe kombiniert Ansätze aus den agilen Methoden Scrum, Extreme Programming, Kanban und Lean Thinking. SAFe will erreichen, dass Strategie und Umsetzung harmonisieren und baut dafür auf diese vier Frameworks, damit die richtigen Leute zum richtigen Zeitpunkt das Richtige richtig machen.

  • Scrum (englisch für „Gedränge“) ist ein Vorgehensmodell des Projektmanagements vor allem zur Softwareentwicklung. Es beruht auf den Werten für agile Softwareentwicklung, die im agilen Manifest formuliert sind. Es besteht aus wenigen Regeln, die im Scrum Guide beschrieben sind [89].
  • Extreme Programming (XP) ist eine Methode zur Lösung von Programmieraufgaben. Die Methode geht davon aus, dass der Kunde die Anforderungen an die zu erstellende Software zu Projektbeginn noch nicht komplett kennt. Deshalb wird der Kunde in die Herstellung der Software aktiv einbezogen, neue Funktionalitäten werden permanent entwickelt, integriert und getestet.
  • Kanban (japanisch für „Signalkarte“) ist eine Technik aus dem Toyota-Produktionssystem, mit der ein gleichmäßiger Fluss in der Fertigung hergestellt und so Lagerbestände reduziert werden sollen. Der Schwerpunkt liegt dabei auf dem optimalen Fluss jedes einzelnen Produktes durch die Fertigung. Kanban in der Informationstechnologie übernimmt dazu grundlegende Prinzipien der Technik ergänzt durch weitere Modelle.
  • Lean Thinking (englisch für „schlankes Denken“) ist eng mit Kanban verwandt und zielt auf das Weglassen aller überflüssigen Prozessschritte durch innovative Veränderungen. Dies kann zum Beispiel durch das Pull-Prinzip geschehen, bei dem ein Kundenauftrag durch den Produktionsprozess gezogen wird, um den Steuerungsaufwand und die Bestände zu minimieren.

SAFe wurde für den Einsatz unter unterschiedlichen Bedingungen konzipiert. Es gibt vier verschiedene Konfigurationen mit jeweils dazu gehörenden Rollen, Artefakten und Aktivitäten. Der Einstiegspunkt für Organisationen, die die Vorteile von SAFe schnell umsetzen möchten, ist Essential SAFe [88].

Bild 5.12 Stark vereinfachte Darstellung von Essential SAFe
Bild 5.12 Stark vereinfachte Darstellung von Essential SAFe
(Bild: Joachim Reinhart, Christian Greiner & Oliver Mayer)

Kern sind die sogenannten Agile Teams, das heißt funktionsübergreifende Gruppen von fünf bis zehn Personen, die ein Inkrement, also ein potenziell auslieferbares Produkt, in Iterationen definieren, entwickeln, testen und liefern (Bild 5.12). Die Iterationen, Sprints genannt, sind in feste Zeiten, meist zwei Wochen, eingeteilt. Ein Sprint umfasst Ereignisse wie die Sprintplanung, tägliche Meetings, Reviews und Retrospektiven. In der Sprintplanung werden die anstehenden Aufgaben aus dem Backlog (der To-do-Liste) in Zusammenarbeit mit dem Kunden priorisiert und festgelegt.

Als wichtiger Synchronisationsmechanismus während der Entwicklung dient der sogenannte Agile Release Train, ein Taktfahrplan, der regelmäßige, nicht verhandelbare Termine vorgibt, zu denen integrierte Lösungen ausgeliefert werden. Fünf bis zehn Teams, die circa 50–125 Mitglieder umfassen, arbeiten in einem Train zusammen und bearbeiten die Herausforderungen eines sogenannten Programms. Anforderungen werden vom Produktmanager als Features auf Programm-Ebene verwaltet und von den Produkteignern auf Stories für die jeweiligen Teams heruntergebrochen. Alle fünf Sprints findet mit dem Programm-Inkrement, kurz PI, eine Zusammenfassung der einzelnen Sprints der Teams statt, die dann an den Kunden ausgeliefert werden können. Definierte Anforderungen, die Features, müssen in ein Programm-Inkrement passen. Die Aufgabe der verschiedenen Rollen innerhalb von Essential-SAFe ist es, eine kontinuierliche Planung, Integration und Auslieferung der einzelnen Teile zu organisieren.

SAFe ist aus unserer Erfahrung sowohl im mittelständischen wie auch im Konzernumfeld anwendbar. Voraussetzung für eine erfolgreiche Anwendung von SAFe ist, dass das Lean-Agile-Mindset von allen Beteiligten verstanden und respektiert wird. Beteiligte sind dabei nicht nur alle Mitarbeiter, die direkt nach dem SAFe-Ansatz arbeiten, sondern auch andere interne Abteilungen, externe Dienstleister sowie alle Management-Ebenen „oberhalb“ der SAFe-Organisation.

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