Künstliche Intelligenz (KI)

Autor: Herbert Sattlecker

 

Definition:
Die KI ist die Fähigkeit menschliche Intelligenz oder Verhaltensweisen zu simulieren oder komplexe Aufgaben zu erledigen. Die KI wird durch verschiedene IT-Systeme (z.B. Computer, Roboter oder/und Maschinen) bewältigt. Um dies zu ermöglichen, werden z.B. Mechanismen von Lebewesen erforscht bzw. Fähigkeiten wie das Sehen, Hören, Analysieren, Entscheiden oder Handeln mit der KI um- bzw. eingesetzt.

Eingesetzte Techniken:
Die Grundlage für KI-System sind unzählige Daten, die durch ihre Entwickler in die KI-Systeme (KI-Software) eingegeben sprich bereitgestellt werden. Um KI-Systeme einsetzen zu können, nutzt deren Software verschiedene Algorithmen, das maschinelle Lernen, Sprachverarbeitungen oder neuronale Netze. Mit dieser Kombination ist es für KI-Systeme möglich ihre vorhandenen Daten durch das maschinelle Lernen zu erweitern und damit intelligent einzusetzen.

Ziel der KI:
Das Ziel der KI ist es IT-Systeme menschenähnliche Fähigkeiten wie z.B. das Lernen, Wahrnehmen bzw. Problemlösungen oder Entscheidungsfindungen zu entwickeln. Eine weitere Fähigkeit der KI-Systeme ist z.B. die Analyse großer Datenmengen, deren Muster und Zusammenhänge zu erkennen und Vorhersagen zu treffen.

Bewältigung der gestellten Aufgaben:
Damit die KI Aufgaben wie z.B. Daten zu simulieren oder komplexe Aufgaben bewältigen bzw. erledigen kann, werden verschiedene Technologien, Algorithmen und/oder Methoden eingesetzt. Um diese Aufgaben zu bewältigen, erweitern KI-Systeme ihr Wissen und damit ihre Intelligenz durch das maschinelle Lernen und/oder Deep-Learning. Mit dem maschinellen Lernen erweitern KI-Systeme ihr Wissen und damit ihre Intelligenz durch Muster oder Modelle anhand von Beispieldaten (überwachtes Lernen) und/oder das selbständige Erkennen von Muster oder Modelle (unüberwachtes Lernen). Das Gegenteil des maschinellen Lernens ist das Deep Learning. Bei dieser Art des Lernens werden Daten wie Texte, Bilder, Töne oder Videos (unstrukturierte Daten) durch künstliche neuronale Netze in numerische Werte umgewandelt. Damit können z.B. Muster erkannt oder Vorhersagen von Ereignissen getroffen werden.

Funktionsweise:
KI-Systeme basieren auf die Konzepte des Machine- bzw. Deep Learning. Die Basis dieser Konzepte sind verschiedene Algorithmen. Mit diesen erlangen KI-Systeme die Fähigkeit aus den ihnen zur Verfügung stehenden Daten zu lernen und ihr Wissen laufend zu erweitern. Damit entwickeln KI-System ihre künstliche Intelligenz und erlangen somit die Fähigkeit die durch Menschen gestellten Aufgaben zu bewältigen. Grundlage dieser Konzepte ist die Basis menschlicher Lernprozesse.

Arten:
KI-Systeme unterscheiden sich in zwei Arten und zwar zwischen einer schwache und starken KI.
Schwache KI-Systeme werden für bestimmte Ziele entwickelt bzw. eingesetzt. Dies bedeutet, das ein KI-System für ein bestimmtes Ziel entwickelt wird/wurde.
Starke KI-Systeme sollten das menschliche Denken, inklusive der Berücksichtigung menschlicher Gefühle, automatisieren und fungieren z.B. als Problemlöser. Eine Realisierung starker KI-Systeme ist derzeit nicht in Sicht.

Verwendung der KI (Auszug):
KI-Systeme finden heutzutage unterschiedliche Anwendungsgebiete. Eine Aufzählung aller würde den Rahmen dieses Dokuments sprengen. Deshalb werden diese KI-System nur auszugsweise angeführt.

  • Virtuelle Assistenten wie z.B. Navigationssysteme, Sprachsteuerung (Alexa, Siri, …), Smart Homes.
  • Suchmaschinen wie z.B. Google, Yahoo, u.a. (das Finden von Daten aus einer sehr großen Datenmenge)
  • Chatbots wie z.B. ChatCPT (Texte in unterschiedlicher Länge erstellen lassen)
  • E-Commerce wie z.B. Produktempfehlungen bei Online-Shops
  • Deepfake wie z.B. Gesichter (meist bekannter Personen) werden in Fotos oder Videos auf die Körper anderer Personen übertragen.
  • Industrieroboter wie z.B. in der Autoindustrie
  • Fahrassistenten wie z.B. beim Auto

Geschichte der KI (Auszug):
Bereits seit der Antike besteht die Idee die menschliche Intelligenz durch mechanische Prozesse nachzubilden. 1956 wurde der Begriff „Künstliche Intelligenz“ als Name etabliert. Ebenso begannen in diesem Jahr auch die Forschungen im Bereich der KI. 1993 bis 2011 machte das Machine Learning rasante Fortschritte. Ab 2011 waren größere Datenmengen im Netz verfügbar, dadurch wurde das Machine- und Deep Learning, neuronalen Netze in Verbindung der dafür notwendigen Algorithmen weiterentwickelt. Die KI steht damit nicht nur in der Forschung und Wirtschaft, sondern auch im privaten Bereich zur Verfügung.

KI und ihr Nutzen:
Durch die ständige und auch rasante Entwicklung der (schwachen) KI und der dazugehörigen Datenmengen, neuronale Netze, Algorithmen und immer besser werdenden Rechnerleistungen, entstehen immer mehr Anwendungsfelder im Bereich Forschung, Medizin und Wirtschaft. Auch im privaten Umfeld ist die KI nicht mehr wegzudenken. Die Idee der schwachen KI ist die Unterstützung im Bereich der genannten Anwendungsfelder. Die Befürchtung, dass damit Arbeitsplätze verloren gehen ist unbegründet, da Roboter dem Menschen z.B. gefährliche oder monotone Arbeiten abnehmen und damit die Menschen in der Arbeitswelt oder im privaten Umfeld unterstützen. Gewisse Entscheidungen, Kontrollen oder Tätigkeiten, die durch die schwache KI nicht erledigt werden können, bleiben den Menschen vorbehalten. Forscher und Entwickler arbeiten bereits an der Entwicklung der starken KI. Ein Einsatz steht noch in ferner Zukunft.