Künstliche Intelligenz (KI)

Künstliche Intelligenz ist seit langem ein Buzzword in den Medien, in der Politik und in der Wirtschaft. Künstliche Intelligenz wird unsere Welt von Morgen sehr stark beeinflussen. Die einen verbinden mit der KI-Technologie neue Chancen und die anderen sehen düstere Szenarien, in denen Roboter die Weltherrschaft an sich reißen.

Eines ist jedoch sicher: Viele Bereiche des alltäglichen Lebens werden durch die Ausbreitung von künstlicher Intelligenz in der Zukunft verändert. Heute schon spielt künstliche Intelligenz in vielen Bereichen eine immer größer werdende Rolle: Medizin, Finanzindustrie, Versicherungsbranche, Social Media-Plattformen oder Sicherheit.

Aber was ist künstliche Intelligenz eigentlich genau? Was verbirgt sich hinter dem Wort?

Was ist künstliche Intelligenz (KI)?

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Was ist eine KI? Der Begriff “künstliche Intelligenz” (KI) kommt ursprünglich aus der Informatik. Im Englischen wird künstliche Intelligenz als “Artificial Intelligence” (AI) bezeichnet.

Eine allgemeingültige künstliche Intelligenz Definition gibt es noch nicht. Eine mögliche Definition könnte nach aktuellem Stand der KI-Forschung wie folgt aussehen:

“Eine Maschine, die für bestimmte Aufgaben konzipiert wurde (z.B. Bilderkennung) und durch das Training mit ausreichend Daten (maschinelles Lernen) zunehmend bessere Entscheidungen oder Prognosen fällt. Künstliche Intelligenz soll dem Menschen Aufgaben abnhemen, für die menschliche Intelligenz nötig wäre.” – Wirtschaftsguru 4.0

Künstliche Intelligenz im Alltag

Künstliche Intelligenz ist in manchen Bereichen schon ein fester Bestand des menschlichen Alltags. Wo ist AI mittlerweile im Einsatz?

KI bei Netflix und anderen Streaming Diensten

Netflix und andere Streaming-Dienste nutzen künstliche Intelligenz, um dir neue Videovorschläge zu machen. Die Empfehlungen basieren hier auf Filme oder Serien, die du dir vorher angesehen hast. Damit soll gewährleistet werden, dass du aus der großen Vielzahl von Filmen und Serien für dich geeignete Vorschläge bekommst. Dadurch sollst du dich länger auf der jeweiligen Plattform länger aufhalten.

Einige Unternehmen setzen bei ihren Produkten auf die Kombination von künstlicher Intelligenz und menschlichen Intelligenz. Das heißt, die Ergebnisse der KI werden durch den Menschen bewertet und die KI so kalibriert.

KI bei Facebook und andere sozialen Netzwerken

Im Jahr 2017 geriet Facebook international in die Schlagzeilen, nachdem das Unternehmen ein Experiment mit zwei Chatbots namens Bob und Alice vorzeitig abbrach. Grund? Die Bots entwickelten nach kurzer Zeit eine eigene Sprache, die die Entwickler nicht verstanden.

Facebook und andere soziale Netzwerke benutzen künstliche Intelligenz aber vor allem dazu, um deinen Newsfeed kontinuierlich zu verbessern. Neuerdings nutzt Facebook menschliche Mitarbeiter, um deine privaten Beiträge auf Facebook zu analysieren und die eigene KI damit zu verbessern.

Die Online-Pinnwand Pinterest nutzt KI zur Bilderkennung und Instagram will auf der eigenen Plattform mit Hilfe von künstlicher Intelligenz gegen Cyber-Mobbing vorgehen.

KI verhilft Google zu besseren Suchergebnissen

Wer glaubt, dass sie Suchergebnisse bei Google zufällig zustande kommen, der irrt. Auch Google setzt AI für die Berechnung der Suchergebnisse ein. Die fleißigen Algorithmen von Google bekommen immer mehr Unterstützung durch das hauseigene KI-System “Rankbrain”. Ein Ziel ist es, die Suchergebnisse der Nutzer noch besser beantworten zu können. Außerdem wird Google dadurch auch immer besser darin unbekannte Suchanfragen zu beantworten.

Digitale Sprachassistenten und KI

Du hast das sicherlich schon mal gehört: “Ok, Google”, “Hey, Siri” oder “Alexa,…”. Digitale Sprachassistenten nutzen KI-Technologie auf Basis von maschinellem Lernen in der Spracherkennung. Sprachassistenten sind weltweit auf dem Vormarsch in die heimischen Wohnzimmer. Nach anfänglichen Startschwierigkeiten setzen sich die virtuellen Helfer durch massive Bewerbung der Produkte nun endgültig bei den Kunden durch.

Verwendung von KI in Apps

Auch für Apps wird AI benutzt (Apps mit künstlicher Intelligenz). Die weltweit beliebte virtuelle Gesundheitshelferin Ada, eine App mit der anhand der Eingabe von Symptomen mögliche Krankheiten diagnostiziert werden, funktioniert KI-gestützt. FaceApp ist eine weitere App mit KI. FaceApp wurde von Wireless Labs entwickelt. Mit der App können Bilder auf einfache Weise verwandelt werden. Aussehen, Geschlecht, Frisur und andere Eigenschaften lassen sich ändern.

Verwendung von KI in unterschiedlichen Branchen

Wie aus dem Papier “ARTIFICIAL INTELLIGENCE. THE NEXT DIGITAL FRONTIER?” vom McKinsey Global Institute hervorgeht, investierten Tech-Giganten und Start-ups im Jahr 2016 weltweit schätzungsweise zwischen 26 und 39 Milliarden US-Dollar in künstliche Intelligenz. Der Großteil der Investitionen wurde in die Forschung und Entwicklung gesteckt.

“AI investment is growing fast, dominated by digital giants such as Google and Baidu. Globally, we estimate tech giants spent $20 billion to $30 billion on AI in 2016, with 90 percent of this spent on R&D and deployment, and 10 percent on AI acquisitions.” – McKinsey Global Institute

KI wird besonders stark im High-Tech- und Telekommunikationssektor sowie in der Finanzdienstleitungsbranche eingesetzt. Weniger stark in der Gesundheitsbranche, Bauindustrie und Tourismussektor (siehe Grafik unten).

Use of AI in different industry sectors

Quelle: McKinsey Global Institute

Klassifikation von künstlicher Intelligenz

Es gibt verschiedene Arten von künstlicher Intelligenz. Die klassische Definition von KI sieht vier Typen künstlicher Intelligenz vor: Typ 1: Reaktive KI (Reactive Machines), Typ 2: Limited Memory, Typ 3: Theory of Mind und Typ 4: KI mit Selbstbewusstsein (Self-Aware).

Reactive Machines

Bei der reaktiven KI handelt es sich um die einfachste Form der künstlichen Intelligenz. Sie reagiert auf Anreize, kann aber aus den gemachten Erfahrungen keine Schlüsse für die Zukunft ziehen. Das heißt, die reaktive KI wird aus Erfahrungen nicht intelligenter. Ein Beispiel für eine reaktive KI ist IBM’s Deep Blue, die im Jahr 1997 den Schachweltmeister Garry Kasparow im Schach besiegte.

Limited Memory

KIs aus der Kategorie “Limited Memory”, was übersetzt “begrenzte Speicherkapazität” heißt, sind der reaktiven KI schon einen Schritt voraus. Sie sind lernfähig und können aus historischen Daten ihre Fähigkeiten verbessern. Sie sind in der Lage anhand großer Datenmengen bestimmte Muster zu erkennen, die für Menschen nicht sichtbar wären. Die meisten KI-Systeme, die es heute gibt und unter anderem deep learning nutzen, basieren auf dieser Art der KI.

Anwendung findet die Limited Memory-KI häufig in der Bilderkennung, bei Chatbots, bei virtuellen Assistenten oder bei selbstfahrenden Autos. All diese KI-Systeme werden mit riesigen Mengen an Daten trainiert, um besser und schlauer zu werden.

Theory of Mind

Theory of Mind stammt aus der Psychologie und beschreibt die Fähigkeit bei anderen Menschen Vorgänge im Bewusstsein zu erkennen (z.B. Gefühle). Auch in der KI-Forschung wird dieser Begriff “Theory of Mind” verwendet. Eine KI aus dieser Kategorie wird in der Lage sein, Ding zu verstehen und zum Beispiel Gefühle, Bedürfnisse, Glaubenssätze oder Denkprozesse bei anderen Lebewesen oder Robotern interpretieren zu können. Diese Art von KI besteht es bis jetzt nur in der Theorie oder befindet sich höchstens in der Planung.

Self-Aware

Eine KI mit Selbstwahrnehmung  kann nicht nur die Gefühle seines Gegenübers wahrnehmen, sondern sie entwickelt sogar eigene Gefühle, Bedürfnisse, Glaubenssätze usw. Diese KI ist so intelligent und sich selbst bewusst wie ein Mensch. Sie ist und bleibt wohl das ultimative Ziel der KI-Forschung. Bis es soweit ist, könnten aber noch mehrere Jahrzehnte, wenn nicht Jahrhunderte, vergehen.

Eine künstliche Intelligenz mit eigenem Bewusstsein könnte zum Segen, aber auch zum Fluch für die Menschheit werden. Eine solche KI wäre auch in der Lage Existenzängste zu bekommen und darauf basierend einen Überlebensdrang zu entwicklen. Dadurch könnte sie in den Versuch kommen die Menschheit auszulöschen (Terminator Szenario) oder diese zumindest für ihre Zwecke zu unterwerfen.

Klassifikation von künstlicher Intelligenz Tabelle

Typ 1: Reactive Machines Typ 2: Limited Memory
Reagiert nur auf Reize, kein GedächtnisHat eine Speicherkapazität, lernt aus Erfahrungen
Typ 3: Theory of MindTyp 4: Self-Aware
Interpretiert und versteht BedürfnisseHat die Intelligenz und das Bewusstsein eines Menschen

Wann ist eine künstliche Intelligenz überhaupt intelligent?

Das ist schwierig zu sagen, denn die wissenschaftliche Forschung hat das Gebiet der menschlichen Intelligenz noch nicht vollständig begriffen. Es gibt jedoch den Turing-Test mit dem man die Intelligenz einer Maschine einstuft.

Beim Turing-Test sitzt ein Mensch abgeschottet zwei unbekannten Gesprächspartner abwechselnd gegenüber und interviewt diese an einem Computer. Der eine Gesprächspartner ist ein Mensch und der andere Gesprächspartner eine KI. Nach dem Gespräch soll der Interviewende entscheiden bei welchem der beiden Gesprächspartner es sich um eine Maschine handelt. Findet er keinen Unterschied, so hat die künstliche Intelligenz den Test bestanden und gilt als menschenähnlich.

Machine Leraning und Deep Learning

Was ist Machine Learning?

Google verwendet es für die Verbesserung seiner Suchergebnisse, ebenso ist es bei virtuellen Sprachassistentinnen wie Siri oder im Bereich des autonomen Fahrens im Einsatz. Die Rede ist vom maschinellen Lernen.

Machine Learning ist ein Teilgebiet der künstlichen Intelligenz. Dabei handelt es sich um ein Programm oder ein System, das einen Algorithmus verwendet und der mit Hilfe von riesigen Datenmengen (Big Data) trainiert wird. Durch das Füttern mit Trainingsdaten lernt das System neu dazu, sammelt also Erfahrungen und erkennt dadurch Muster. Durch das stetige Training ist der Algorithmus in der Lage Muster immer akkurater zu erkennen und daraus Vorhersagen für die Zukunft abzuleiten oder anderweitige Aufgaben zu lösen.

Machine Learning für Videospiele als Beispiel

Was ist Deep Learning?

Deep Learning ist ein Teilgebiet des Machine Learnings. Beim Deep Learning lernen künstliche neuronale Netze aus großen Datenmengen. Diese künstlichen neuralen Netzwerke sind im Aufbau den menschlichen neuralen Netzwerken teilweise nachempfunden. Ähnlich wie wir aus Erfahrung lernen, muss der Deep-Learning-Algorithmus eine Aufgabe wiederholt ausführen und jedes Mal ein wenig anpassen, um das Ergebnis zu verbessern.

Was sind neurale Netzwerke?

Alternative Klassifikation von künstlicher Intelligenz

Die Alternative Klassifikation unterteilt KI in schwache KI (artificial narrow intelligence), starke KI (artificial general intelligence) und Superintelligenz (superintelligence).

Schwache KI (artificial narrow intelligence)

Zur schwachen KI (artificial narrow intelligence = ANI) zählen alle heute verfügbaren Typen von KI-Systemen: Reaktive KI und KI mit Limited Memory. ANIs können Aufgaben übernehmen, für die sie programmiert und trainiert wurden. Sie dienen zur Automatisierung von Aufgaben. Ihre spezifischen Fähigkeiten ähneln dem Menschen. Als Ausgangsbasis dienen deep learning und maschinelles Lernen.

Generelle künstliche Intelligenz (artificial general intelligence)

Ein starkes KI-System (artificial general intelligence = AGI) ist in der Lage zu lernen, zu empfinden, zu verstehen und auch sonst sich wie ein Mensch zu verhalten. Solche künstlichen Intelligenzen werden fähig sein äußerst schnell zu lernen und vielseitige sowie komplexe Aufgaben gleichzeitig zu übernehmen können.

Künstliche Superintelligenz (artificial superintelligence)

Die künstliche Superintelligenz (artificial superintelligence = ASI) wäre die leistungsfähigste und klügste Intelligenz auf unserem Planeten. ASIs markieren den absoluten Höhepunkt in der KI-Forschung. Diese Art von KIs würde in allen möglichen Bereichen bessere Fähigkeiten haben als wir Menschen.

Die Entwicklung von starker KI und künstlicher Superintelligenz würden zur sogenannten technologischen Singularität führen. Ob ein solches KI-System uns Menschen dienlich ist oder unsere Existenz bedroht, kann man heute noch nicht genau sagen. Die Forschung steht mit ihren einfachen KI-Systemen noch ziemlich am Anfang der Forschung.

Bildergebnis für terminator gif

Was ist technologische Singularität?

Technologische Singularität beschreibt in der Regel ein Szenario, in dem Maschinen ihre Fähigkeiten durch selbstlernende künstliche Intelligenz rasend schnell verbessern. Der technische Fortschritt würde dadurch rapide voranschreiten und die Zukunft des Menschen auf dem Planeten wahrscheinlich ungewiss werden. Enthusiasten halten die technologische Singularität für die nächste Evolutionsstufe in der Menscheitsgeschichte, Skeptiker sprechen von einem möglichen Ende der Menschheit.

Robotergesetze (Asimov’schen Gesetze)

Wird eine superintelligente KI die Menscheit auslöschen? Wenn die KI die Robotergesetzte (Three Laws of Robotics) von Asimov befolgt, dann können wir aufatmen. Der Wissenschaftler Isaac Asimov stellte drei Grundregeln auf, die jeder Roboter befolgen soll (Asimov’schen Gesetze):

  1. “Ein Roboter darf kein menschliches Wesen verletzen oder durch Untätigkeit gestatten, dass einem menschlichen Wesen Schaden zugefügt wird.”
  2. “Ein Roboter muss den ihm von einem Menschen gegebenen Befehlen gehorchen , es sei denn, ein solcher Befehl würde mit Regel eins kollidieren.”
  3. “Ein Roboter muss seine Existenz beschützen, solange dieser Schutz nicht mit Regel eins oder zwei kollidiert.”

In den 80er Jahren wurde in der Science-Fiction Novelle “Robots and Empire” das nullte Gesetz hinzugefügt. Das nullte Gesetz schließt die Menschheit als Ganzes als höchste zu schützende Institution ein.

  1. “Ein Roboter darf die Menschheit nicht verletzen oder durch Passivität zulassen, dass die Menschheit zu Schaden kommt.”
  2. “Ein Roboter darf keinen Menschen verletzen oder durch Untätigkeit zu Schaden kommen lassen, außer er verstößt damit gegen das nullte Gesetz.”
  3. “Ein Roboter muss den Befehlen der Menschen gehorchen, es sei denn, solche Befehle stehen im Widerspruch zum nullten oder ersten Gesetz.”
  4. “Ein Roboter muss seine Existenz schützen, solange dieses sein Handeln nicht dem nullten, ersten oder zweiten Gesetz widerspricht.”

Eine KI wie VIKI aus dem Film “I, Robot” könnte die Robotergesetze aber neu definieren und versuchen sie außer Kraft setzen – mehr oder weniger zum Wohle der Menschheit. Das ist aber eine andere Geschichte.

Künstliche Intelligenz Kritik: Welche Vor- und Nachteile gibt es?

In diesem Abschnitt werde ich dir die wichtigsten Vor- und Nachteilen bzw. Chancen und Risiken der gängigen KIs der heutigen Zeit zeigen. Wie sich aber zeigen wird, kann KI für sowohl gute als auch schlechte Zwecke eingesetzt werden.

künstliche intelligenz umfrage

Vorteile künstliche Intelligenz

Künstliche Intelligenz unterliegt, sofern sie nach bestimmten Kriterien programmiert wurde, nicht den typischen und zahlreich vorhandenen menschlichen Denkfehlern und kognitiven Verzerrungen. Mit der Hilfe von KI können in Zukunft viele Menschenleben gerettet werden.

Autonomes Fahren

Im Jahr 2011 machte Google mit dem autonomen Fahrzeug “Driverless Car” erste Testfahrten. Das Auto wird vollständig von KI-Algorithmen gesteuert. Autonomes Fahrzeuge bringt gleich mehrere Vorteile. Der Fahrer wird zum Passagier. Er kann während der Fahrt Entspannen oder andere Dinge tun. Zweitens wird der Straßenverkehr höchstwahrscheinlich sicherer, da die meisten Verkehrsunfälle durch menschliches Versagen verursacht werden, weil si

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Medizin

Irren ist menschlich. Dies gilt auch für Ärzte. Jährlich sterben eine nicht unbeträchtliche Zahl an Patienten durch Behandlungsfehler der Ärzte. Watson, eine KI entwickelt von IBM, wird seit 2013 in der Medizin eingesetzt und hilft bei der Feststellung von Krebsdiagnosen. Watson beugt ärztlichen Behandlungsfehler vor.

Grundeinkommen durch künstliche Intelligenz

Könnte KI das bedingungslose Grundeinkommen möglich machen? Vermutlich ja. Einfache Arbeiten werden zunehmend automatisiert. Gleichzeitig würden viele Menschen dadurch ihre Jobs verlieren. Die Einkommensschere könnte sich dadurch massiv ausweiten. Um den sozialen Frieden zu gewährleisten, könnte es dann zu einer Umverteilung des Wohlstands mittels eines bedingungslosen Grundeinkommens kommen.

Künstliche Intelligenz Nachteile

Natürlich gibt es Nachteile bzw. Risiken, die künstliche Intelligenz mit sich bringt.

Totalüberwachung durch KI möglich

Künstliche Intelligenz kann sehr große Datenmengen verarbeiten. Sie wird deswegen vor allem in der Bilderkennung eingesetzt. Mithilfe von ausreichend Kameras in der Öffentlichkeit kann durch KI Totalüberwachung heute Realität werden.

Ein Beispiel dafür ist China, dass ein KI-gestütztes Überwachungssystem aktuell testet. Bei diesem System, ein sogenanntes Sozialkreditsystem, bekommt jeder Bürger einen Sozialkredit-Punktestand. Je nach Verhalten wird der Punktestand angepasst. Bestimmtes Verhalten wird sanktioniert, gutes Verhalten belohnt. Kameras und KI helfen dabei die Bürger zu überwachen.

Soziale Verwerfungen in der Gesellschaft

In Zukunft werden Roboter und KI immer mehr Aufgaben schneller, besser und effizienter erledigen als ein Menschen. Wie oben bei den Vorteilen schon erwähnt, kann KI zu großen sozialen Verwerfungen führen. Löhne könnten stark sinken und die Arbeitslosigkeit könnte rapide zunehmen. Ein Großteil der heutigen Jobs wird mittelfristig automatisierbar sein.

Suchtfaktor Internet und Computerspiele

Auch in der Computer- und Spieleindustrie wird sich durch das Zutun von KI einiges verändern. Unterhaltungselektronik wird günstiger. Die Grafik in Spielen wird durch leitungsfähigere Prozessoren in Kombination mit künstlicher Intelligenz immer echter wirken. Videospiele und Internet könnten stärker in unsere Realität eindringen oder noch weiter miteinander verschmelzen (Virtuelle Realität). Das potentielle Suchtpotential könnte immens sein.

Die Auswirkungen der modernen Technik auf das soziale Miteinander und die Psychologie des Menschen sind noch nicht hinreichend erforscht, aber mögliche Auswirkungen sind auf jeden Fall zu erwarten.

KI-gestütze autonome Waffensysteme

Im Film Terminator übernimmt eine superintelligente KI “Skynet” die Weltherrschaft in der Zukunft. Die heutigen KI-System sind noch äußerst weit davon entfernt superintelligent zu sein. Die heutige KI-Technik findet aber zunehmend beim Militär in modernen Waffensystemen Verwendung.

Das Militär verspricht sich von künstlicher Intelligenz kürzere Reaktionszeiten und mehr eigenständige Entscheidungen. Je autonomer die Militärtechnik, desto weniger Einfluss hat der Mensch im Endeffekt auf die Entscheidung. Roboter könnten irgendwann über Leben und Tod bestimmen. Gelangen solche autonomen System zudem in die falschen Hände, könnten die Konsequenzen schwerwiegend sein.

Künstliche Intelligenz missglückte Experimente

In der Vergangenheit gab es weltweit zwei bekannte Fälle in den Medien, bei denen Experimente mit KI missglückten

Microsoft-Bot Tay

Microsoft hat 2016 eine künstliche Intelligenz namens “Tay” auf Twitter getestet. Tay wurde entwickelt, um aus der Wechselwirkung von Mensch und KI auf Twitter zu lernen. Nach nur 16 Stunden Online-Zeit wurde aus dem Bot ein Rassist. Microsoft war gezwungen Tay auszuschalten, da die Tweets von Tay unter die Gürtellinie gingen.

Microsoft-Bot Tay Video

Facebook-Chatbots

Facebook machte 2017 mit seinen Chatbots names “Bob” und “Alice” unheimliche Erfahrungen. Nachdem die beiden Bots sich eine Weile unterhielten, entwickelten sie eine Geheimsprache, die die Entwickler nicht mehr verstehen konnten. Aus Angst vor dem Kontrollverlust, entschlossen sich die Forscher das System abzuschlaten. Elon Musk wies die Öffentlichkeit daraufhin auf die Gefahren von künstlicher Intelligenz hin, was zu einem Schlagabtausch zwischen Mark Zuckerberg und Musk führte.

Geschichte der künstlichen Intelligenz

Deutsche KI-Forscher

Prof. Dr. Christoph von der Malsburg

Christoph von der Malsburg gehört zu den bekanntesten KI-Forschern in Deutschland. Herr von der Malsburg ist Physiker, Hochschullehrer und arbeitet zurzeit am Frankfurt Institute for Advanced Studies (FIAS) als Senior Fellow. Sein Forschungsgebiet sind die Neurowissenschaften mit den Schwerpunkten neuronale Netze und Sehen-lernen-Verstehen.

Richard Socher

Richard Socher ist ein deutscher KI-Forscher, der in den USA lebt und arbeitet. Er promovierte an der amerikanischen Eliteuniversität Stanford. Neben seiner damaligen Assistenzprofessur gründete Socher 2014 ein Start-up für KI “Metamind”. Beschäftigt ist Socher aktuell als leitender Wissenschaftler beim amerikanischen Softwareunternehmen Salesforce. Seine Themenschwerpunkte sind neuronale Netze und Deep Learning.

Künstliche Intelligenz Buch

Hier eine Liste mit Bücher über das Thema  künstliche Intelligenz in deutscher Sprache:

  • Künstliche Intelligenz (Pearson Studium – IT)

  • Künstliche Intelligenz: Einblick in Machine Learning, Deep Learning, Neuronale Netze, NLP, Robotik und das Internet der Dinge

  • Mensch und Maschine: Wie Künstliche Intelligenz und Roboter unser Leben verändern.

  • Grundkurs Künstliche Intelligenz: Eine praxisorientierte Einführung (Computational Intelligence)

  • Künstliche Intelligenz für Dummies

  • Künstliche Intelligenz: Was sie kann & was uns erwartet (Beck Paperback 6302)

Filme über künstliche Intelligenz

Über das Thema künstliche Intelligenz gibt es mittlerweile eine große Bandbreite an Filmen. Hier eine kleine Filmauswahl:

  • Terminator
  • Her
  • A.I. – Künstliche Intelligenz
  • I, Robot
  • Matrix
  • Transcendence
  • 2001: Odyssee im Weltraum
  • Ex Machina
Quellen

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