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Künstliche Intelligenz - Definition

 Künstliche Intelligenz (KI) ist ein Schlagwort wie viele andere und wird im Moment ziemlich gehypt. Doch was steckt eigentlich hinter diesem Begriff? In unserer Blogreihe "Künstliche Intelligenz" beschäftigen wir uns unter anderem mit Versprechen und Mythen der KI. Wir erfahren, wie KI eigentlich definiert wird und widmen uns ihren Herausforderungen und Anwendungsbeispielen.

Eine einheitliche Definition von KI gibt es nicht. Jedoch kann man mittels verschiedener Beschreibungen und Definitionen ein ganz gutes Gefühl dafür bekommen. Hier sind einige bekannte Zitate zu Künstlicher Intelligenz:

 

„Niemand formuliert es so, aber für mich ist KI fast eine Geisteswissenschaft. Es ist wirklich der Versuch, menschliche Intelligenz und Kognition zu verstehen.“ - Sebastian Thrun

Mit KI versuchen wir, menschliche Intelligenz nachzuahmen. Vor allem aus den Neurowissenschaften wurde viel Verständnis gewonnen und in Modelle umgesetzt.

 

“[The automation of] activities that we associate with human thinking, activities such as decision-making, problem solving, learning . . .” - Bellman

Auch dieses Zitat drückt aus, dass menschliche Denkprozesse als Vorlage dienen, um intelligente Prozesse zu kreieren. Von lernenden Systemen hat man vielleicht schon mal gehört, decision-making und problem solving spielt vor allem darauf an, dass der Algorithmus oft nicht aus einem diskreten, vordefinierten Set an Lösungen wählt, sondern eigenständiger Lösungswege ableitet und aus diesen den besten wählt.

 

„KI ist sehr gut darin, die Welt zu beschreiben, so wie sie heute ist, mit all ihren Vorurteilen. Aber KI weiß nicht, wie die Welt sein sollte.“ - Joanne Chen

Dies sagt im Prinzip, dass KI nicht wirklich selbst denken kann und immer noch kein eigenes moralisches Bewusstsein hat. Dass KI die Welt mit all ihren Vorurteilen beschreiben kann, spielt darauf an, dass sie die Vorurteile von den Menschen, die sie programmieren, teils mit übernimmt (z.B. Erkennung von Hautfarbe). Der Raum, in dem KI intelligente Entscheidungen treffen kann, ist immer noch auf bestimmte Probleme begrenzt.

 

„Die größte Gefahr von künstlicher Intelligenz ist, dass die Menschen viel zu früh denken, dass sie KI verstanden haben.“ - Elizer Yudkowsky

Wir stehen zwar nicht mehr am Anfang der Forschung von KI, dennoch sind die Algorithmen sehr oft nicht nachvollziehbar. Das heißt, dass wir die Entscheidungen oft nicht durchdringend verstehen. Man darf sich immer auch ausschließend die Frage stellen, ob die Systeme im Endeffekt wirklich das tun, was man möchte.

 

“Intelligent [software] agents that act rationally.” - Russell & Norvig

Dass Software rational handelt, heißt im Prinzip, dass sie das tut, was man ihr sagt. Ein Softwareagent ist im Prinzip ein Programm. Die Beschreibung intelligent wird im nächsten Abschnitt erklärt.

 


 

Was genau heißt intelligent? Intelligente Systeme können zum Beispiel sehen und Dinge erkennen (Kognition), neues Wissen generieren, lernen, Entscheidungen treffen und dann handeln. All dies sind Approximationen von Eigenschaften der menschlichen Intelligenz. Die nächste Grafik zeigt schematisch, wie intelligente Agenten oder Systeme grundsätzlich aufgebaut sind:

 

Abb. 1: Aufbau eines intelligenten Agenten und dessen Interaktion mit seiner Umgebung. Als Beispiel dient die Gesichtserkennung zum Entsperren eines Smartphones. Der Sensor ist die Smartphonekamera und in der Umgebung befindet sich eine Person, deren Gesicht das System scannt. Das System nimmt ein Bild auf (Kognition), woraus es Merkmale ableitet, die eine Person identifizieren (Informationsverarbeitung). Mit dieser Information entscheidet der intelligente Agent dann, ob das die Person ist, der das Smartphone gehört (Entscheidungsfindung) und entsperrt gegebenenfalls das Smartphone (Handlung). Abbildung nach einem Artikel der EU-Kommission.

 

Wie man an der Grafik erkennen kann, bestehen diese intelligenten Systeme aus Sensoren, welche die Umwelt erkennen, sowie aus einem Programm zur Informationsverarbeitung und Entscheidungsfindung und schließlich den Aktuatoren, welche Handlungen ausführen.

Das Erkennen von äußeren Signalen (Bild, Ton, etc.) funktioniert über Sensorik, welche erstmal ein sehr allgemein gehaltenes Eingabegerät ist (Kamera, Mikrofon, Temperatursensor, Tastatur, etc.). Die Informationsverarbeitung ist der Hauptteil des Systems. Hier wird vorhandenes Wissen genutzt, um die Eingabe zu erkennen (Kognition). Dabei baut das System das neue Wissen in das vorhandene ein, was heißt, dass es lernt. Entscheidungen zu treffen heißt hier nicht, dass das System komplett autonom ist, sondern aus einem begrenzten Lösungsraum die beste Handlung auswählt.

 


 

Mit diesem Verständnis können wir eine erste intuitive und recht prägnante Definition von KI geben:

 

 Künstliche Intelligenz beschreibt Software, die selbstständig solche Handlungen ausführt, für die Menschen Intelligenz benötigen.

 

Allerdings sind Maschinen noch immer nicht so intelligent wie Menschen, auch wenn es manchmal so wirkt, als ob sie tatsächlich Dinge sehen und gute Entscheidungen treffen können. Das ist ein Punkt, den man bei KI immer im Kopf behalten darf. Denn weder haben wir sie komplett verstanden, noch können diese Systeme selbst urteilen – ganz im Gegenteil machen sie dann zuweilen “intelligent” Fehler, die schwerer zu detektieren sind.

Eine etwas ausführlichere Definition ist die folgende, basierend auf einem Artikel der EU-Kommission:

 

  Künstliche Intelligenz sind Software- (und Hardware-) Systeme, die in der physischen oder digitalen Welt agieren und ein komplexes Ziel verfolgen. Dafür sammeln sie (un-)strukturierte* Daten, interpretieren diese und generieren Wissen, um bestmögliche Handlungen abzuleiten.

 

(*strukturiert: z.B. eine Datenbank; unstrukturiert: z.B. Bilder)

Das zugrundeliegende System zur Informationsverarbeitung und Generierung von Wissen definiert dabei den Typ der künstlichen Intelligenz und ist in der Basis meist eine Form Maschinellen Lernens. Weitere, detailiertere Begriffserklärungen folgen im nächsten Blogbeitrag.

 


 

Weiterführende Links:

Der Begriff der Künstlichen Intelligenz ist noch in der Findungsphase. Daher spiegelt diese Blogreihe unsere Sichtweise wider und erhebt keinen Anspruch auf Vollständigkeit. Haben wir aus Ihrer Sicht etwas vergessen? Dann kontaktieren Sie uns gerne.

In den nächsten Blogbeiträgen versuchen wir, ein Gefühl für Künstliche Intelligenz zu geben, dies mit Beispielen zu erklären und für Möglichkeiten und bestimmte Risiken zu sensibilisieren. 

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