Mit GenAI zur auto­ma­ti­sier­ten Datenverarbeitung



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Ein­lei­tung

In der heu­ti­gen digi­ta­len Land­schaft sehen sich Orga­ni­sa­tio­nen oft von Daten über­wäl­tigt. Das schiere Volu­men, die Geschwin­dig­keit und die Viel­falt der täg­lich gene­rier­ten Infor­ma­tio­nen stel­len eine erheb­li­che Her­aus­for­de­rung dar. Obwohl diese Daten ein immenses Poten­zial für Erkennt­nisse und Inno­va­tio­nen ber­gen, sto­ßen her­kömm­li­che Ver­ar­bei­tungs­me­tho­den oft an ihre Gren­zen und ver­ur­sa­chen Eng­pässe. Genau hier bie­tet Gene­ra­tive AI (GenAI) eine trans­for­ma­tive Lösung.

GenAI, das sich auf die Erstel­lung neuer Inhalte wie Text, Bil­der oder Code durch das Erler­nen von Mus­tern aus vor­han­de­nen Daten kon­zen­triert, bie­tet leis­tungs­starke Werk­zeuge zur Auto­ma­ti­sie­rung kom­ple­xer Infor­ma­ti­ons­ver­ar­bei­tung. So kann GenAI durch den Ein­satz von Model­len wie Large Lan­guage Models (LLMs) Kon­text ver­ste­hen, Bedeu­tung extra­hie­ren, Inhalte zusam­men­fas­sen und struk­tu­rierte Aus­ga­ben aus unstruk­tu­rier­ten Ein­ga­ben gene­rie­ren. Diese Fähig­keit ermög­licht eine bei­spiel­lose Effi­zi­enz und för­dert somit bes­sere daten­ge­steu­erte Entscheidungen.

Die­ser Arti­kel unter­sucht prak­ti­sche Anwen­dun­gen von GenAI bei der Auto­ma­ti­sie­rung der Infor­ma­ti­ons­ver­ar­bei­tung. Wir wer­den zunächst wich­tige Anwen­dungs­fälle unter­su­chen, danach die ent­schei­dende Rolle von MLOps (Machine Lear­ning Ope­ra­ti­ons) für eine zuver­läs­sige Bereit­stel­lung her­vor­he­ben, außer­dem das Kon­zept der GenAI Acce­le­ra­tors zur Opti­mie­rung der Imple­men­tie­rung vor­stel­len und schließ­lich poten­zi­elle Her­aus­for­de­run­gen dis­ku­tie­ren, die für eine erfolg­rei­che Ein­füh­rung gemeis­tert wer­den müssen.

Anwen­dungs­fälle von GenAI in der Informationsverarbeitung

Dank sei­ner Viel­sei­tig­keit kann GenAI viele ver­schie­dene infor­ma­ti­ons­zen­trierte Auf­ga­ben in diver­sen Bran­chen auto­ma­ti­sie­ren. Hier sind einige über­zeu­gende Beispiele:

1. Auto­ma­ti­sierte Scha­den­klas­si­fi­zie­rung und ‑ana­lyse im Versicherungswesen

Ver­si­che­rungs­un­ter­neh­men ste­hen vor der Her­aus­for­de­rung, eine große Anzahl von Scha­dens­mel­dun­gen zu bear­bei­ten, die häu­fig mit unstruk­tu­rier­ten Beschrei­bun­gen und ver­schie­de­nen Doku­men­ten wie Bil­dern und PDFs ein­ge­reicht wer­den. Die manu­elle Klas­si­fi­zie­rung von Schä­den, die Bewer­tung des Schwe­re­grads und die Extrak­tion von Details ist des­halb arbeits­in­ten­siv und anfäl­lig für Inkon­sis­ten­zen. Ein mul­ti­mo­da­les GenAI-Sys­tem kann die­sen Work­flow jedoch erheb­lich automatisieren.

Der Pro­zess beginnt typi­scher­weise damit, dass Opti­cal Cha­rac­ter Reco­gni­tion (OCR)-Dienste Text aus gescann­ten Doku­men­ten digi­ta­li­sie­ren. Anschlie­ßend ana­ly­sie­ren GenAI-Modelle poten­zi­ell fein­ab­ge­stimmte Foun­da­tion Models, auf die über Platt­for­men wie Ama­zon Bed­rock, Google Ver­tex AI oder Azure Ope­nAI Ser­vice zuge­grif­fen wird, den extra­hier­ten Text und die zuge­hö­ri­gen Bil­der. Diese Modelle füh­ren ent­schei­dende Auf­ga­ben aus, wie z. B. die Klas­si­fi­zie­rung der Scha­dens­art (z. B. Kol­li­sion, Was­ser­scha­den), die Bewer­tung von Schwe­re­grad­in­di­ka­to­ren, die Extrak­tion von Schlüs­sel­in­for­ma­tio­nen wie Poli­cen­num­mern und Unfall­da­ten und sogar die Iden­ti­fi­zie­rung poten­zi­ell betrü­ge­ri­scher Ansprü­che auf der Grund­lage erlern­ter Mus­ter. Zuletzt wer­den die extra­hier­ten Infor­ma­tio­nen auto­ma­tisch struk­tu­riert, oft in For­mate wie JSON.

Wich­tig ist hier­bei, dass dann Daten­va­li­die­rungs­werk­zeuge ange­wen­det wer­den, um sicher­zu­stel­len, dass diese struk­tu­rier­ten Daten den erfor­der­li­chen Geschäfts­re­geln ent­spre­chen, wie z. B. gül­tige Datums­for­mate oder plau­si­ble Scha­dens­be­träge, wodurch die Daten­in­te­gri­tät ver­bes­sert wird, bevor sie in nach­ge­la­gerte Sys­teme gelan­gen. Diese Auto­ma­ti­sie­rung führt folg­lich zu einer schnel­le­ren Scha­dens­be­ar­bei­tung, ver­bes­ser­ter Genau­ig­keit, redu­zier­ten Betriebs­kos­ten und erhöh­ter Kun­den­zu­frie­den­heit durch schnel­lere Lösungen.

AWS-Architektur zur Dokumentenklassifizierung:
    1. Eingabe: Schadensdokumente (PDFs, Bilder, Text) treffen ein.
    2. Schritt 1: OCR Service (z. B. AWS Textract) extrahiert Roh-Text/Daten.
    3. Schritt 2: GenAI Model (multimodal bei Bildverarbeitung, LLM für Textanalyse) führt Klassifizierung (Art, Schweregrad) durch und extrahiert Schlüsselentitäten.
    4. Schritt 3: Datenvalidierung prüft die extrahierten, strukturierten Daten (z. B. mit Pydantic).
    5. Ausgabe: Strukturierte, validierte Schadensdaten (z. B. JSON) werden an nachgelagerte Systeme (Schadensmanagement, Analytik) gesendet.
Abbil­dung 1 Das Dia­gramm skiz­ziert einen umfas­sen­den Work­flow zur Doku­men­ten­ver­ar­bei­tung und ‑klas­si­fi­zie­rung auf AWS, der Tex­tract zur Daten­ex­trak­tion, einen zwei­stu­fi­gen Klas­si­fi­zie­rungs­pro­zess unter Ver­wen­dung von BERT und Bed­rock Foun­da­tion Models sowie eine MLOps-Pipe­line für das Modell­ma­nage­ment umfasst.
Her­aus­for­de­rung

Ver­si­che­rungs­un­ter­neh­men ver­ar­bei­ten eine große Anzahl von Scha­dens­mel­dun­gen, die oft mit unstruk­tu­rier­ten Beschrei­bun­gen und Bele­gen (Bil­der, PDFs) ein­ge­reicht wer­den. Die manu­elle Klas­si­fi­zie­rung der Scha­dens­art, die Bewer­tung des Schwe­re­grads und die Extrak­tion wich­ti­ger Details ist folg­lich arbeits­in­ten­siv, lang­sam und anfäl­lig für Inkonsistenzen.

GenAI-Lösung

Ein mul­ti­mo­da­les GenAI-Sys­tem kann die­sen Work­flow automatisieren.

  • Text­ex­trak­tion: Werk­zeuge wie AWS Tex­tract oder ähn­li­che Opti­cal Cha­rac­ter Reco­gni­tion (OCR)-Dienste kön­nen Text aus gescann­ten Doku­men­ten und PDFs digitalisieren.
  • Infor­ma­ti­ons­extrak­tion & Klas­si­fi­zie­rung: GenAI-Modelle (poten­zi­ell fein­ab­ge­stimmte Foun­da­tion Models, auf die über Platt­for­men wie Ama­zon Bed­rock, Google Ver­tex AI oder Azure Ope­nAI Ser­vice zuge­grif­fen wird) kön­nen den extra­hier­ten Text und die zuge­hö­ri­gen Bil­der ana­ly­sie­ren. Diese Modelle kön­nen die Scha­dens­art klas­si­fi­zie­ren (z. B. Kol­li­sion, Was­ser­scha­den, Feuer), Schwe­re­grad­in­di­ka­to­ren bewer­ten, wich­tige Infor­ma­tio­nen extra­hie­ren (Poli­cen­num­mer, Unfall­da­tum, betei­ligte Par­teien) und sogar poten­zi­ell betrü­ge­ri­sche Ansprü­che anhand erlern­ter Mus­ter identifizieren.
  • Daten­struk­tu­rie­rung & Vali­die­rung: Die extra­hier­ten Infor­ma­tio­nen kön­nen auto­ma­tisch struk­tu­riert wer­den (z. B. im JSON-For­mat). Daten­va­li­die­rungs­bi­blio­the­ken (wie Pydan­tic in Python) kön­nen nach der Extrak­tion ver­wen­det wer­den, um sicher­zu­stel­len, dass die struk­tu­rier­ten Daten den erfor­der­li­chen For­ma­ten und Geschäfts­re­geln ent­spre­chen (z. B. gül­tige Datums­for­mate, plau­si­ble Scha­dens­be­träge) und so die Daten­in­te­gri­tät vor der nach­ge­la­ger­ten Ver­ar­bei­tung verbessern.
Vor­teile

Schnel­lere Scha­dens­be­ar­bei­tung, ver­bes­serte Genau­ig­keit und Kon­sis­tenz bei der Klas­si­fi­zie­rung, redu­zierte Betriebs­kos­ten und erhöhte Kun­den­zu­frie­den­heit durch schnel­lere Lösun­gen. Human-in-the-Loop ist zusätz­lich mög­lich und erleich­tert so eine teil­weise Automatisierung.

2. Intel­li­gen­ter Wis­sen­sas­sis­tent für tech­ni­sche Informationen

War­tungs­tech­ni­ker, Inge­nieure und Sup­port­mit­ar­bei­ter haben oft Schwie­rig­kei­ten, spe­zi­fi­sche Infor­ma­tio­nen zu fin­den, die in umfang­rei­chen tech­ni­schen Hand­bü­chern, Stan­dard Ope­ra­ting Pro­ce­du­res (SOPs) oder his­to­ri­schen Repa­ra­tur­pro­to­kol­len ver­gra­ben sind. Die manu­elle Suche ist inef­fi­zi­ent und kann kri­ti­sche Auf­ga­ben verzögern.

Ein GenAI-gestütz­ter Wis­sen­sas­sis­tent, der des­halb typi­scher­weise Retrie­val-Aug­men­ted Gene­ra­tion (RAG) nutzt, bie­tet eine effek­tive Lösung. Der Pro­zess beginnt mit der Auf­nahme rele­van­ter Doku­mente, die dann in über­schau­bare Abschnitte (Chunks) zer­legt und mit­hilfe eines Embed­ding-Modells in nume­ri­sche Dar­stel­lun­gen, soge­nannte Embed­dings, umge­wan­delt wer­den. Diese Embed­dings wer­den anschlie­ßend in einer spe­zia­li­sier­ten Vek­tor­da­ten­bank gespeichert.

Wenn ein Benut­zer eine Frage stellt, wie z. B. „Wie lau­tet der Schmier­plan für Pum­pen­mo­dell X?“, wird die Anfrage selbst eben­falls in ein Embed­ding umge­wan­delt. Die Vek­tor­da­ten­bank führt dar­auf­hin eine Ähn­lich­keits­su­che durch, um die Doku­men­ten-Chunks zu fin­den, deren Embed­dings dem Anfrage-Embed­ding am nächs­ten kom­men. Diese rele­van­ten Chunks wer­den dann zusam­men mit der ursprüng­li­chen Anfrage an ein LLM über­ge­ben. Das LLM syn­the­ti­siert eine kohä­rente, kon­text­be­zo­gene Ant­wort, die aus­schließ­lich auf den abge­ru­fe­nen Infor­ma­tio­nen basiert, was das Risiko der Gene­rie­rung fal­scher Infor­ma­tio­nen, oft als Hal­lu­zi­na­tion bezeich­net, erheb­lich minimiert.

Zu den Vor­tei­len gehö­ren somit ein wesent­lich schnel­le­rer Zugriff auf genaue Infor­ma­tio­nen, redu­zierte Maschi­nen­aus­fall­zei­ten, ver­bes­serte Erst­be­he­bungs­ra­ten für Tech­ni­ker sowie eine bes­sere Wis­sens­er­hal­tung und ‑wei­ter­gabe inner­halb der Organisation.

AWS-Architekturdiagramm für einen Chatbot, das die Client-Interaktion über Route53 zeigt, die zu einer statischen S3-Webseite oder zum API Gateway führt, mit Authentifizierung über Microsoft Entra und Backend-Verarbeitung unter Einbeziehung von AWS Lambda-Funktionen für Feedback-Sammlung und Antwortgenerierung, OpenSearch für die Wissensdatenbank, AWS Bedrock und Sitzungsverlauf.
Abbil­dung 2 Das Dia­gramm ver­an­schau­licht die Archi­tek­tur eines hoch­ent­wi­ckel­ten Chat­bot-Sys­tems unter Ver­wen­dung von AWS-Diens­ten wie Route53, API Gate­way, Lambda, Open­Se­arch und Bed­rock, wobei die Benut­zer­au­then­ti­fi­zie­rung von Micro­soft Entra gehand­habt wird.
Her­aus­for­de­rung

War­tungs­tech­ni­ker, Inge­nieure oder Sup­port­mit­ar­bei­ter benö­ti­gen oft spe­zi­fi­sche Infor­ma­tio­nen, die in umfang­rei­chen tech­ni­schen Hand­bü­chern, Stan­dard Ope­ra­ting Pro­ce­du­res (SOPs), his­to­ri­schen Repa­ra­tur­pro­to­kol­len und inter­nen Wis­sens­da­ten­ban­ken ver­gra­ben sind. Die manu­elle Suche ist inef­fi­zi­ent und kann kri­ti­sche Auf­ga­ben verzögern.

GenAI-Lösung

Ein GenAI-gestütz­ter Wis­sen­sas­sis­tent, der Retrie­val-Aug­men­ted Gene­ra­tion (RAG) nutzt.

  • Wis­sens­auf­nahme: Rele­vante Doku­mente wer­den auf­ge­nom­men, in über­schau­bare Teile (Chunks) zer­legt und mit­hilfe eines Embed­ding-Modells in nume­ri­sche Dar­stel­lun­gen (Embed­dings) umge­wan­delt. Diese Embed­dings wer­den in einer spe­zia­li­sier­ten Vek­tor­da­ten­bank gespeichert.
  • Anfra­ge­ver­ar­bei­tung: Wenn ein Benut­zer eine Frage stellt (z. B. „Wie lau­tet der Schmier­plan für Pum­pen­mo­dell X?“), wird die Anfrage eben­falls in ein Embed­ding umgewandelt.
  • Infor­ma­ti­ons­abruf: Die Vek­tor­da­ten­bank führt eine Ähn­lich­keits­su­che durch, um die Doku­men­ten-Chunks zu fin­den, deren Embed­dings dem Anfrage-Embed­ding am nächs­ten kommen.
  • Ant­wort­syn­these: Diese rele­van­ten Chunks wer­den zusam­men mit der ursprüng­li­chen Anfrage an ein LLM über­ge­ben. Das LLM syn­the­ti­siert eine kohä­rente, kon­text­be­zo­gene Ant­wort, die aus­schließ­lich auf den abge­ru­fe­nen Infor­ma­tio­nen basiert, wodurch das Risiko von Hal­lu­zi­na­tio­nen redu­ziert wird.
Vor­teile

Deut­lich schnel­le­rer Zugriff auf genaue Infor­ma­tio­nen, redu­zierte Maschi­nen­aus­fall­zei­ten, ver­bes­serte Erst­be­he­bungs­ra­ten für Tech­ni­ker, bes­sere Wis­sens­er­hal­tung und ‑wei­ter­gabe inner­halb der Orga­ni­sa­tion. Smart­phone Apps und Web­sei­ten ermög­li­chen den Zugriff auf die Infor­ma­tio­nen direkt an der Maschine.

3. Extra­hie­ren struk­tu­rier­ter Erkennt­nisse aus unstruk­tu­rier­tem Kundenfeedback

Orga­ni­sa­tio­nen sam­meln immense Men­gen an unstruk­tu­rier­tem Kun­den­feed­back aus Quel­len wie E‑Mails, Sup­port-Tickets, Umfra­ge­ant­wor­ten, sozia­len Medien und Anruf­pro­to­kol­len. Die manu­elle Ana­lyse die­ser Daten zur Iden­ti­fi­zie­rung von Trends, Stim­mun­gen und Schlüs­sel­pro­ble­men ist jedoch unglaub­lich schwie­rig und sel­ten umfas­send. GenAI, ins­be­son­dere LLMs, die für fort­ge­schrit­tene Natu­ral Lan­guage Pro­ces­sing (NLP) kon­fi­gu­riert sind, kann diese Ana­lyse automatisieren.

Unstruk­tu­rierte Text­da­ten wer­den dazu in eine LLM-Ver­ar­bei­tungs­pipe­line ein­ge­speist, wo das Modell auf­ge­for­dert wird, ver­schie­dene Auf­ga­ben aus­zu­füh­ren. Diese kön­nen The­men­klas­si­fi­zie­rung (Kate­go­ri­sie­rung von Feed­back in The­men wie Pro­dukt­merk­male oder Kun­den­ser­vice), Sen­ti­ment­ana­lyse (Bestim­mung eines posi­ti­ven, nega­ti­ven oder neu­tra­len Tons), Extrak­tion von Schlüs­sel­in­for­ma­tio­nen (Iden­ti­fi­zie­rung von Enti­tä­ten wie Pro­dukt­na­men oder Stand­or­ten), Zusam­men­fas­sung (Ver­dich­tung von lan­gem Feed­back) und Stan­dar­di­sie­rung (Umwand­lung von Umgangs­spra­che in Stan­dard­be­griffe) umfassen.

Die Ergeb­nisse die­ser Ana­ly­sen wer­den dann in einem struk­tu­rier­ten For­mat, wie z. B. JSON-Objek­ten, aus­ge­ge­ben und sind bereit für die Auf­nahme in Daten­ban­ken, Busi­ness-Intel­li­gence-Tools oder CRM-Sys­teme. Die­ser Ansatz lie­fert folg­lich ein tie­fe­res Ver­ständ­nis der Kun­den­be­dürf­nisse und Schwach­stel­len, ermög­licht eine schnel­lere Iden­ti­fi­zie­rung auf­kom­men­der Pro­bleme, ver­bes­sert Pro­dukt­ent­wick­lungs­zy­klen, erlaubt geziel­tere Mar­ke­ting­maß­nah­men und auto­ma­ti­siert zuvor manu­elle Analyseaufgaben.

AWS-Architektur für Textextraktion und Inferenz:
    1. Eingabe: Strom unstrukturierter Textdaten (E-Mails, Bewertungen, soziale Medien).
    2. Schritt 1: Vorverarbeitung (optional: Bereinigung, Spracherkennung).
    3. Schritt 2: LLM (ausgesucht für spezifische Aufgaben wie Klassifizierung, Sentimentanalyse, Extraktion).
    4. Ausgabe: Strukturierte Daten (z. B. JSON-Objekte, die Text, Kategorie, Sentiment, extrahierte Entitäten enthalten) werden an Datenbanken, Dashboards oder Alarmsysteme gesendet.
Abbil­dung 3 Das Dia­gramm ver­an­schau­licht einen AWS-Work­flow, der gescannte PDFs als Ein­gabe ver­wen­det, Tex­tract für die Text­ex­trak­tion, AWS Bed­rock für Batch-Infe­renz mit Prompts und Lambda-Funk­tio­nen für Orches­trie­rung, Anfor­de­rungs­be­hand­lung und Ent­schei­dungs­fin­dung ein­setzt, um eine end­gül­tige Aus­gabe zu erzeugen.
Her­aus­for­de­rung

Orga­ni­sa­tio­nen sam­meln rie­sige Men­gen an unstruk­tu­rier­tem Kun­den­feed­back aus E‑Mails, Sup­port-Tickets, Umfra­gen (offene Ant­wor­ten), sozia­len Medien und Anruf­pro­to­kol­len. Die manu­elle Ana­lyse die­ser Daten zur Iden­ti­fi­zie­rung von Trends, Stim­mun­gen und Schlüs­sel­pro­ble­men ist unglaub­lich schwie­rig und wird sel­ten umfas­send durchgeführt.

GenAI-Lösung

Ein­satz von LLMs für fort­ge­schrit­tene Natu­ral Lan­guage Pro­ces­sing (NLP).

  • Ver­ar­bei­tungs­pipe­line: Unstruk­tu­rierte Text­da­ten wer­den in ein LLM ein­ge­speist, das spe­zi­ell für ver­schie­dene Auf­ga­ben auf­ge­for­dert wird.
  • Auf­ga­ben: Das LLM kann ausführen: 
    • The­men­klas­si­fi­zie­rung: Kate­go­ri­sie­ren von Feed­back in vor­de­fi­nierte The­men (z. B. Pro­dukt­merk­male, Kun­den­ser­vice, Abrechnung).
    • Sen­ti­ment­ana­lyse: Bestim­men von aus­ge­drück­tem Sen­ti­ment (posi­tiv, nega­tiv, neutral).
    • Extrak­tion von Schlüs­sel­in­for­ma­tio­nen: Iden­ti­fi­zie­ren spe­zi­fi­scher Enti­tä­ten wie Pro­dukt­na­men, Stand­orte oder Beschwerdedetails.
    • Zusam­men­fas­sung: Ver­dich­ten eines lan­gen Feed­backs zu einer prä­gnan­ten Zusammenfassung.
    • Stan­dar­di­sie­rung: Umwan­deln umgangs­sprach­li­cher Aus­drü­cke in Standardbegriffe.
  • Struk­tu­rierte Aus­gabe: Die Ergeb­nisse die­ser Ana­ly­sen wer­den in einem struk­tu­rier­ten For­mat wie JSON aus­ge­ge­ben und sind bereit für die Auf­nahme in Daten­ban­ken, Busi­ness-Intel­li­gence-Tools oder CRM-Systeme.
Vor­teile

Tie­fe­res Ver­ständ­nis der Kun­den­be­dürf­nisse und Schwach­stel­len, schnel­lere Iden­ti­fi­zie­rung auf­kom­men­der Pro­bleme, ver­bes­serte Pro­dukt­ent­wick­lungs­zy­klen, geziel­tere Mar­ke­ting­maß­nah­men und Auto­ma­ti­sie­rung manu­el­ler Analyseaufgaben.

Die kri­ti­sche Rolle von MLOps bei der GenAI-Automatisierung

Die zuver­läs­sige Bereit­stel­lung von GenAI-Model­len in der Pro­duk­tion und die Auf­recht­erhal­tung ihrer Leis­tung erfor­dern einen star­ken Fokus auf MLOps (Machine Lear­ning Ope­ra­ti­ons). MLOps wen­det DevOps-Prin­zi­pien auf den Lebens­zy­klus des maschi­nel­len Ler­nens an und gewähr­leis­tet dadurch Robust­heit, Ska­lier­bar­keit und Ver­trau­ens­wür­dig­keit, die für kom­plexe GenAI-Sys­teme ent­schei­dend sind. Effek­ti­ves MLOps für GenAI umfasst dabei meh­rere Schlüsselbereiche.

Es beginnt mit robus­tem Daten­ma­nage­ment und ‑engi­nee­ring, ein­schließ­lich Pipe­lines für die Hand­ha­bung der Daten, die für Trai­ning, Fein­ab­stim­mung und Eva­lu­ie­rung ver­wen­det wer­den, sowie der effek­ti­ven Ver­wal­tung von Prompts.

Dar­über hin­aus beinhal­tet es die Orches­trie­rung für Modell­trai­ning und Fein­ab­stim­mung. Unab­hän­gig davon, ob das Trai­ning von Grund auf durch­ge­führt wird, oder eine Fein­ab­stim­mung vor­trai­nier­ter Modelle vor­ge­nom­men wird, wer­den alle Expe­ri­mente verfolgt.

Strenge Modell­be­wer­tungs- und Vali­die­rungs­pro­zesse sind uner­läss­lich, wobei rele­vante Metri­ken wie Genau­ig­keit, Flüs­sig­keit und Bias-Erken­nung sowie spe­zi­fi­sche Test­da­ten­sätze ver­wen­det wer­den; für RAG-Sys­teme ist auch die Bewer­tung der Abruf­ge­nau­ig­keit entscheidend.

MLOps deckt auch Bereit­stel­lungs- und Ser­vice­stra­te­gien ab, um Modelle effi­zi­ent ver­füg­bar zu machen und Res­sour­cen ent­spre­chend zu ska­lie­ren. Kon­ti­nu­ier­li­che Über­wa­chungs- und Feed­back­me­cha­nis­men sind ent­schei­dend für die Ver­fol­gung der Modell­leis­tung in der Pro­duk­tion, die Erken­nung von Pro­ble­men wie Data Drift oder Leis­tungs­ab­fall und die Ein­be­zie­hung von Feed­back zur kon­ti­nu­ier­li­chen Ver­bes­se­rung von trai­nier­ten Modellen.

Schließ­lich sind starke Gover­nance- und Sicher­heits­prak­ti­ken erfor­der­lich, um Com­pli­ance sicher­zu­stel­len, den Zugriff zu ver­wal­ten, Assets zu sichern und Audit-Trails zu pfle­gen. MLOps bie­tet die not­wen­dige Dis­zi­plin und die Werk­zeuge, um Kom­ple­xi­tät zu mana­gen, Ver­trau­ens­wür­dig­keit zu gewähr­leis­ten und die kon­ti­nu­ier­li­che Ver­bes­se­rung zu ermög­li­chen, die für diese leis­tungs­star­ken GenAI-Sys­teme uner­läss­lich ist.

Schlüs­sel­kom­po­nen­ten

Schlüs­sel­kom­po­nen­ten eines MLOps-Frame­works für GenAI umfassen:

  • Daten­ma­nage­ment & Engi­nee­ring: Pipe­lines zur Auf­nahme, Berei­ni­gung, Trans­for­ma­tion und Ver­sio­nie­rung der Daten, die für das Trai­ning, die Fein­ab­stim­mung und die Eva­lu­ie­rung von GenAI-Model­len ver­wen­det wer­den. Dies beinhal­tet die Ver­wal­tung von Prompts und poten­zi­ell anno­tier­ten Daten für über­wachte Feinabstimmung.
  • Modell­trai­ning & Fein­ab­stim­mungs-Orches­trie­rung: Auto­ma­ti­sierte Work­flows für das Trai­ning von Model­len von Grund auf (weni­ger ver­brei­tet bei gro­ßen Foun­da­tion Models) oder, typi­scher­weise, die Fein­ab­stim­mung vor­trai­nier­ter Modelle auf domä­nen­spe­zi­fi­sche Daten. Dies beinhal­tet Expe­ri­ment­ver­fol­gung und Modellversionierung.
  • Modell­be­wer­tung & Vali­die­rung: Strenge Pro­zesse zur Bewer­tung der Modell­leis­tung anhand rele­van­ter Metri­ken (Genau­ig­keit, Flüs­sig­keit, Kohä­renz, Toxi­zi­tät, Bias-Erken­nung) und spe­zi­fi­scher Test­da­ten­sätze vor der Bereit­stel­lung. Für RAG-Sys­teme ist auch die Bewer­tung der Abruf­ge­nau­ig­keit entscheidend.
  • Bereit­stel­lung & Ser­ving: Stra­te­gien zur effi­zi­en­ten Bereit­stel­lung von Model­len (z. B. API-End­punkte, Sta­pel­ver­ar­bei­tung) und Ska­lie­rung von Res­sour­cen je nach Bedarf.
  • Über­wa­chung & Feed­back: Kon­ti­nu­ier­li­che Über­wa­chung der Modell­leis­tung in der Pro­duk­tion zur Erken­nung von Pro­ble­men wie: 
    • Data Drift: Ände­run­gen in der Ver­tei­lung der Ein­ga­be­da­ten im Ver­gleich zu den Trainingsdaten.
    • Con­cept Drift: Ände­run­gen in den zugrunde lie­gen­den Bezie­hun­gen, die das Modell gelernt hat.
    • Leis­tungs­ab­fall: Abnahme der Genau­ig­keit, erhöhte Latenz oder Anstieg schäd­li­cher Ausgaben.
    • Feed­back-Schleife: Mecha­nis­men zur Samm­lung von Benut­zer­feed­back und pro­ble­ma­ti­schen Aus­ga­ben, um Umschu­lungs- oder Fein­ab­stim­mungs­zy­klen zu informieren.
  • Gover­nance & Sicher­heit: Gewähr­leis­tung von Com­pli­ance, Ver­wal­tung von Zugriffs­kon­trol­len, Siche­rung von Modell­ar­te­fak­ten und Daten sowie Pflege von Audit-Trails.
Abbil­dung 4 Das Dia­gramm ver­gleicht DevOps (Build, Test, Release, Moni­tor) mit dem ite­ra­ti­ven MLOps-Lebens­zy­klus (Train, Vali­date, Deploy, Moni­tor, Retrain) und betont dabei Kol­la­bo­ra­tion, Ver­si­ons­kon­trolle und modell­spe­zi­fi­sche Aspekte wie Manage­ment, Audi­ting, Moni­to­ring und Performance-Analyse.

MLOps ist also für die GenAI-Auto­ma­ti­sie­rung uner­läss­lich, da es die Dis­zi­plin und die Werk­zeuge bereit­stellt, die erfor­der­lich sind, um die Kom­ple­xi­tät zu mana­gen, Ver­trau­ens­wür­dig­keit zu gewähr­leis­ten und die kon­ti­nu­ier­li­che Ver­bes­se­rung die­ser leis­tungs­star­ken, aber dyna­mi­schen Sys­teme zu ermöglichen.

GenAI Accelerator: Opti­mie­rung der Implementierung

In Anbe­tracht der damit ver­bun­de­nen Kom­ple­xi­tät hat sich das Kon­zept eines „GenAI Accelerator“ – einer Samm­lung vor­ge­fer­tig­ter Kom­po­nen­ten, Best Prac­ti­ces und Infra­struk­tur­vor­la­gen – her­aus­kris­tal­li­siert, um Orga­ni­sa­tio­nen den Start ihrer GenAI-Initia­ti­ven zu erleich­tern. Obwohl sich spe­zi­fi­sche Ange­bote unter­schei­den, kann ein typi­scher GenAI Accelerator bei­spiels­weise bieten:

  • Wie­der­ver­wend­bare Module: Vor­ge­fer­tig­ter Code oder Dienste für gän­gige Auf­ga­ben wie Daten­auf­nahme für RAG, Prompt-Engi­nee­ring-Frame­works, Inter­ak­ti­ons­schich­ten (Chat-Schnitt­stel­len) und Kon­nek­to­ren zu gän­gi­gen LLMs und Vektordatenbanken.
  • Infra­struc­ture as Code (IaC): Vor­la­gen (z. B. Ter­ra­form, Cloud­For­ma­tion) zur schnel­len Bereit­stel­lung der not­wen­di­gen Cloud-Infrastruktur (Rechen­leis­tung, Spei­cher, Netz­werk, ver­wal­tete KI-Dienste) bei gro­ßen Anbie­tern wie AWS, Azure oder GCP.
  • Refe­renz­ar­chi­tek­tu­ren: Bewährte Blau­pau­sen für gän­gige Anwen­dungs­fälle (wie die oben beschrie­be­nen). Diese kön­nen ange­passt wer­den und sind in Kon­zept- und Inte­gra­ti­ons­pha­sen glei­cher­ma­ßen hilfreich.
  • MLOps-Inte­gra­tion: Vor­kon­fi­gu­rierte MLOps-Pipe­lines oder Inte­gra­tio­nen mit MLOps-Platt­for­men, die auf GenAI-Work­flows zuge­schnit­ten sind.
  • Best Prac­ti­ces & Richt­li­nien: Doku­men­ta­tion zur Daten­aus­wahl für Wis­sens­da­ten­ban­ken, Prompt-Design, Sicher­heits­über­le­gun­gen und ver­ant­wor­tungs­volle KI-Praktiken.
  • Moni­to­ring-Dash­boards: Vor­ge­fer­tigte Dash­boards zur Ver­fol­gung von Key Per­for­mance Indi­ca­tors (KPIs), Kos­ten und Modellverhalten.
Überblick über das Synvert Accelerator-Framework, das seine Anwendungsfälle wie Chatbots und Assistenten, Anwendungen wie Web-UIs und mobile Apps, Funktionen einschließlich Kontextsuche und KI-Abfragen, Datenquellen wie Dokumente und Datenbanken sowie Backend-Elemente wie Code-Module und Automatisierungsvorlagen detailliert beschreibt.
Abbil­dung 5 Das synvert Accelerator-Dia­gramm ver­an­schau­licht ver­schie­dene Anwen­dungs­fälle, Anwen­dun­gen, Funk­tio­nen, Daten­quel­len und Backend-Kom­po­nen­ten, die in sei­nem Frame­work für eine opti­mierte Ent­wick­lung invol­viert sind.

Die Ver­wen­dung eines sol­chen Acce­le­ra­tors kann die Ent­wick­lungs­zeit erheb­lich ver­kür­zen, zudem Imple­men­tie­rungs­ri­si­ken sen­ken und Kon­sis­tenz sowie Best Prac­ti­ces bei GenAI-Pro­jek­ten inner­halb einer Orga­ni­sa­tion durchsetzen.

Bewäl­ti­gung poten­zi­el­ler Fall­stri­cke bei der GenAI-Implementierung

Obwohl das Poten­zial von GenAI immens ist, müs­sen sich Orga­ni­sa­tio­nen poten­zi­el­ler Her­aus­for­de­run­gen bewusst sein und diese pro­ak­tiv angehen:

  • Daten­qua­li­tät und Bias: GenAI-Modelle sind grund­le­gend daten­ge­steu­ert. Folg­lich kann schlechte Qua­li­tät, unvoll­stän­dige oder ver­zerrte Trai­nings­da­ten zu unge­nauen, unfai­ren oder unsin­ni­gen Aus­ga­ben füh­ren. Rigo­rose Daten­ku­ra­tion und Bias-Erken­nung sind daher uner­läss­lich. Bei RAG ist über­dies die Qua­li­tät und Rele­vanz der Wis­sens­da­ten­bank von größ­ter Bedeutung.
  • Modell-Hal­lu­zi­na­tio­nen: LLMs kön­nen manch­mal plau­si­bel klin­gende, aber sach­lich fal­sche oder erfun­dene Infor­ma­tio­nen („Hal­lu­zi­na­tio­nen“) gene­rie­ren. Zu den Min­de­rungs­stra­te­gien gehö­ren das Groun­ding von Model­len mit abge­ru­fe­nen Daten (RAG), die Imple­men­tie­rung von Vali­die­rungs­prü­fun­gen, Prompt-Engi­nee­ring-Tech­ni­ken und die Ein­stel­lung geeig­ne­ter Tem­pe­ra­tur-/Krea­ti­vi­täts­ni­veaus. Auch ein Wech­sel der Modell­reihe kann hier hilf­reich sein.
  • Sicher­heit und Daten­schutz: Der Umgang mit sen­si­blen Daten erfor­dert robuste Sicher­heits­maß­nah­men, ein­schließ­lich Daten­ver­schlüs­se­lung, Zugriffs­kon­trol­len, Ein­gabe-/Aus­ga­be­prü­fung zur Ver­hin­de­rung von Prompt-Injec­tion-Angrif­fen und die Sicher­stel­lung der Ein­hal­tung von Daten­schutz­be­stim­mun­gen (wie GDPR, CCPA). Gege­be­nen­falls könnte Anony­mi­sie­rung oder Pseud­ony­mi­sie­rung nötig sein.
  • Ethi­sche Über­le­gun­gen: Fra­gen zu Fair­ness, Trans­pa­renz, Rechen­schafts­pflicht und poten­zi­el­lem Miss­brauch (z. B. Erstel­lung von Deepf­akes oder Fehl­in­for­ma­tio­nen) müs­sen durch ver­ant­wor­tungs­volle KI-Richt­li­nien, mensch­li­che Auf­sicht und klare Nut­zungs­richt­li­nien ange­gan­gen werden.
  • Kos­ten­ma­nage­ment: Das Trai­ning und, noch bedeu­ten­der, die Aus­füh­rung von Infe­renz auf gro­ßen GenAI-Model­len kann rechen­in­ten­siv sein. Eine sorg­fäl­tige Modell­aus­wahl, effi­zi­ente Bereit­stel­lungs­stra­te­gien (z. B. Quan­ti­sie­rung, opti­mierte Hard­ware) und Kos­ten­über­wa­chung sind entscheidend.
  • Inte­gra­ti­ons­kom­ple­xi­tät: Die naht­lose Inte­gra­tion von GenAI-Funk­tio­nen in bestehende Geschäfts­pro­zesse und IT-Sys­teme erfor­dert sorg­fäl­tige Pla­nung, API-Manage­ment und poten­zi­ell erheb­li­che Workflow-Neugestaltungen.
  • Fach­kräf­te­man­gel: Eine erfolg­rei­che Imple­men­tie­rung erfor­dert Fach­wis­sen in KI/ML, Data Sci­ence, Prompt Engi­nee­ring, MLOps, Cloud-Infrastruktur und Domä­nen­wis­sen. Orga­ni­sa­tio­nen müs­sen daher even­tu­ell bestehende Teams wei­ter­bil­den oder neue Talente einstellen.

Fazit

Gene­ra­tive AI stellt einen Para­dig­men­wech­sel bei der Auto­ma­ti­sie­rung der Infor­ma­ti­ons­ver­ar­bei­tung dar. Von der Opti­mie­rung von Ver­si­che­rungs­an­sprü­chen und der Aus­stat­tung von Tech­ni­kern mit sofor­ti­gem Wis­sen bis hin zur Gewin­nung tie­fer Ein­bli­cke aus Kun­den­feed­back sind die Anwen­dun­gen viel­fäl­tig und trans­for­ma­tiv. Indem sie die Leis­tungs­fä­hig­keit von LLMs und ver­wand­ten Tech­no­lo­gien nut­zen, kön­nen Orga­ni­sa­tio­nen signi­fi­kante Effi­zi­enz­stei­ge­run­gen erzie­len, die Ent­schei­dungs­fin­dung ver­bes­sern und neue Werte aus ihren Daten­be­stän­den schaffen.

Aller­dings erfor­dert die Rea­li­sie­rung die­ses Poten­zi­als einen durch­dach­ten und stra­te­gi­schen Ansatz. Die Imple­men­tie­rung robus­ter MLOps-Prak­ti­ken ist folg­lich nicht ver­han­del­bar für den Auf­bau zuver­läs­si­ger und ska­lier­ba­rer Lösun­gen. Zusätz­lich kann die Nut­zung von Frame­works wie GenAI Acce­le­ra­tors die Ein­füh­rung beschleu­ni­gen. Ent­schei­dend ist aber auch, dass die Wach­sam­keit gegen­über poten­zi­el­len Fall­stri­cken – ange­fan­gen bei Daten­qua­li­tät und Hal­lu­zi­na­tio­nen bis hin zu Sicher­heit und Ethik – ent­schei­dend für eine ver­ant­wor­tungs­volle und erfolg­rei­che Imple­men­tie­rung ist. Indem Orga­ni­sa­tio­nen GenAI stra­te­gisch ein­set­zen, kön­nen sie die Infor­ma­ti­ons­flut effek­tiv bewäl­ti­gen und sie in einen leis­tungs­star­ken Motor für Wachs­tum und Inno­va­tion verwandeln.