Künstliche Intelligenz (KI) ist eine Technologie, die es Computern ermöglicht, den menschlichen Denk- und Lernprozess zu simulieren. Computer können so Aufgaben ausführen, die unter normalen Umständen menschliches Denken erfordern würden.
Künstliche Intelligenz nimmt Einfluss darauf, welche Nachrichten wir hören, was wir auf den sozialen Medien verfolgen oder was wir zum Beispiel in einem Online-Shop kaufen. Doch wie funktioniert sie und was ist sie genau?
Stell dir vor, du müsstest ein Foto retuschieren, es gäbe jedoch noch keine KI-Werkzeuge.
Ein Fotograf oder Grafikdesigner (also jemand, der tatsächlich intelligent ist) muss in einer komplexen Grafiksoftware verschiedene Werkzeuge und Filter anwenden, um die gewünschten Effekte zu erzielen. Diese Arbeit erfordert Fachwissen, Zeit und Geld.
KI-Anwendungen können die gleichen Änderungen nahezu augenblicklich vornehmen. Ein Click genügt. Dabei müssen wir die Anweisungen nicht aufwändig beschreiben oder gar programmieren – die Anwendung ist „intelligent“ und versteht, was wir von ihr möchten. Darum sprechen wir von künstlicher Intelligenz. Jeder kann mit ihrer Hilfe Fotos bearbeiten, und alles, was man dafür braucht, ist ein Smartphone und eine App, die kostenlos heruntergeladen werden kann.
Die KI-Revolution vollzieht sich auch in der Art und Weise der Bedienung von Computern – in vielen Fällen wird man beim Erstellen eines Programms/einer Software keinen Programmierer mehr benötigen. Wir beschreiben dem Computer lediglich unsere Anforderungen und er liefert uns, was wir benötigen.
Wissenswertes: Die Nutzung von KI im täglichen Leben:
Erkennung – Bild-, Ton- und Gesichtserkennung usw. (z. B. Durchsuchen eines Fotoarchivs), Entsperren des Smartphones oder Identifizierung von Personen in einer Menschenmenge
Empfehlungsalgorithmen – können Themen/Produkte empfehlen, die den Nutzer interessieren könnten. Diese Technologie wird in vielen Online-Shops, Apps und sozialen Netzwerken eingesetzt.
Computersicherheit – Spam, Firewalls
Finanzen und Bankwesen – Betrugserkennung, Kreditprüfung, automatisierter Aktienhandel
Medizin – Diagnostik
Kommunikation – Chatbots, automatische Fremdsprachenübersetzer (DeepL, Chat GPT, Google Bard usw.)
Wissenswertes: Bei sämtlicher heute verwendeter künstlicher Intelligenz handelt es sich um „schwache KI“ – sie kann nicht selbst denken und führt lediglich die ihr gestellten Aufgaben aus. Eine „starke“, selbständig denkende künstliche Intelligenz, wie wir sie aus Science-Fiction-Filmen kennen, gibt es nicht.
Wie lernt künstliche Intelligenz?
Dank künstlicher Intelligenz können Computer lernen, komplexe Aufgaben ohne menschliche Hilfe auszuführen. Zunächst müssen sie anhand von Beispielen trainiert werden, die wir ihnen vorgeben – je mehr Beispiele, desto besser. Dieser Lernprozess wird als maschinelles Lernen (ML) bezeichnet. Der Mensch stellt lediglich die richtigen Lernbeispiele bereit und die Algorithmen des maschinellen Lernens finden selbst den genauen Lösungsweg.
Maschinelles Lernen
Wir trainieren den Computer mit Hilfe einer Datenbank mit 20 Bildern. Zuerst laden wir 10 Bilder von Kühen hoch und teilen dem Computer mit, dass dies Kühe sind. Dann wiederholen wir den gleichen Vorgang mit 10 Bildern von Schafen. Der Computer wird dann in der Lage sein, mit einer gewissen Wahrscheinlichkeit zu erkennen, ob es sich auf anderen Bildern um Kühe oder Schafe handelt. Je mehr verschiedene Bilder wir ihm während der Trainingsphase zeigen, umso besser wird er in der Lage sein, die Tiere richtig zu erkennen.
In ähnlicher Weise kann künstliche Intelligenz das Prinzip menschlicher Kommunikation erlernen. Sie muss lediglich eine ausreichende Menge menschlicher Konversation „einstudieren“.
Wissenswertes: Maschinelles Lernen ist nicht perfekt. Selbst kleine Kinder können Kühe auf Bildern erkennen, die auf dem Kopf stehen. Die Algorithmen des maschinellen Lernens können dies nicht (sofern Sie ihnen nicht im Vorfeld Daten zur Verfügung stellen, die das Originalbild in allen möglichen Drehungen enthalten). Abstraktes Denken ist eine Fähigkeit, die selbst die neuesten KI-Versionen nicht besitzen.
Wissenswertes: Ein Meilenstein der KI war der Sieg des Computers Deep Blue in einer Schachpartie gegen Großmeister Garri Kasparow im Jahr 1997. Dabei war der Computer nicht intelligent, er konnte lediglich eine größere Anzahl möglicher Züge „durchdenken“ als ein Mensch. Er besaß kein Verständnis darüber, wie Schach gespielt wird, er war lediglich entsprechend programmiert.
Einfache KI-Systeme wie Deep Blue, die genaue Anweisungen befolgen, werden nach wie vor eingesetzt, weil sie für einige Aufgaben ausreichend sind.
Wissenswertes: Maschinelles Lernen kann auch ohne Beispiele erfolgen. Dies wird als unüberwachtes Lernen bezeichnet. Das Programm AlphaGo des Unternehmens Google DeepMind hat alleine gelernt, das Spiel GO zu spielen (ein simples Spiel mit einer großen Anzahl möglicher Züge). Ihm wurden lediglich zu Beginn die Grundregeln des GO-Spiels beigebracht, anschließend begann es, gegen sich selbst zu spielen. In nur wenigen Monaten spielte es Milliarden von Partien (dies schafft ein Mensch in seiner gesamten Lebenszeit nicht) und schlug dann den koreanischen Großmeister Lee Sedol, einen der weltbesten Spieler zu jener Zeit.
Dank dieses Prinzips kann eine KI in Daten Zusammenhänge erkennen, die ihr niemand gezeigt hat. Dies schafft enorme Anwendungsmöglichkeiten, etwa bei der Auswertung medizinischer Daten. So kann eine KI manche medizinische Bilder besser auswerten als ein durchschnittlicher Arzt.
KI–ERKENNUNGSFUNKTIONEN
Anwendungen, die künstliche Intelligenz zur Erkennung von Objekten nutzen, wurden mit Hilfe riesiger Datenbanken trainiert. Sie erfüllen zahlreiche nützliche Funktionen. Auf unserem Parkplatz kann zum Beispiel eine künstliche Intelligenz über eine Kamera das Kennzeichen Ihres Wagens erkennen und automatisch die Schranke öffnen, sofern Sie bezahlt haben.
Bilderkennung
Die künstliche Intelligenz in dieser App wurde anhand einer Datenbank mit vielen Millionen Zeichnungen trainiert, die sie von den Nutzern eines einfachen Spiels der Firma Google gesammelt hat. Der Name des Spiels ist Quickdraw und du kannst es immer noch spielen und so weitere Bilder zur Datenbank hinzufügen.
Gesichtserkennung
Damit die künstliche Intelligenz dein Alter, dein Geschlecht und deine Stimmung erkennen kann, musste sie mit Hilfe einer großen Anzahl an Menschen trainiert werden. Ihr wurden sehr viele Gesichter gezeigt, in Verbindung mit den notwendigen Informationen zur jeweiligen Person.
Wissenswertes:
Das System erkennt Gesichter in Echtzeit auf Video. Dem Gesicht wird ein charakteristischer Vektor zugeordnet, der anschließend mit einer Datenbank mit ähnlich verarbeiteten Referenzbildern von Gesichtern abgeglichen wird. Der numerische Vektorabgleich erfolgt sehr schnell, sodass das System fast augenblicklich das entsprechende Gesichtsbild finden kann. Daher ist es optimal für die Suche in Personendatenbanken geeignet.
In der Praxis kann das System z. B. Personen zählen, Statistiken über Einkäufe erstellen, das Tragen von Atemschutzmasken bei Coronamaßnahmen verfolgen oder in einer Datenbank enthaltene Personen erkennen.
Generative künstliche Intelligenz
Eine weitere Form künstlicher Intelligenz sind Anwendungen, die neue Inhalte erstellen (generieren) können. Deshalb bezeichnen wir sie als GENERATIV. Sie können Bilder, Texte und sogar Computerprogramme erzeugen.
Die Anweisungen für generative KIs erfolgen in Form von kurzen Aufforderungen, sogenannten Prompts. Das sind kurze Hinweise, die der künstlichen Intelligenz mitteilen, was sie tun soll.
Ein geschickt gewählter Prompt bestimmt, inwieweit der generierte Inhalt deinen Erwartungen entspricht. Idee und Aufgabenstellung stammen immer von einem Menschen.
Wissenswertes: Wenn du im Prompt das Wort „bitte“ benutzt, sind die generierten Inhalte in der Regel von besserer Qualität.
KI-Galerie
Auf dem Bildschirm sind einige Prompts vorbereitet, die ständig wechseln. Durch beliebiges Kombinieren dieser Prompts kannst du mit Hilfe der KI ein originelles Kunstwerk erschaffen.
Die Werke auf dem Bildschirm sind mit Hilfe der App AI Gallery entstanden. Wer ist deiner Meinung nach ihr Urheber?
Wer ist der Urheber?
Du bist der Urheber des Werks, denn du hast festgelegt, wie das Bild aussehen soll. Du hast lediglich anstelle von Pinsel und Farbe künstliche Intelligenz verwendet, um es zu erschaffen.
Chatbot Holly
Chatbot ist die Kurzform für Chat-Roboter. Um mit Nutzern zu interagieren, nutzen Chatbots Verfahren zur Verarbeitung sowohl gesprochener als auch geschriebener natürlicher Sprache. Häufig treffen wir sie als synthetische Stimme bei Telefon-Hotlines großer Unternehmen oder in automatischen Chatfenstern größerer E-Shops an.
Chatbots sind heute auch zu anspruchsvolleren und sinnhafteren Konversationen fähig, was dem Fortschritt bei den sogenannten Sprachmodellen zu verdanken ist. Sprachmodelle schaffen eine Verbindung zwischen menschlicher Sprache und maschinenlesbaren Daten, indem sie den gesamten Text in Zahlen umwandeln, die sie anschließend statistisch auswerten. Um Ihnen zu antworten, ordnen sie Wörter in der Reihenfolge aneinander, in der diese am wahrscheinlichsten aufeinander folgen. Den eigentlichen Text versteht das Modell dabei nicht. Eines der bekanntesten großen Sprachmodelle ist GPT (Generative Pre-trained Transformer). Dieses Sprachmodell nutzt auch der bekannteste Chatbot ChatGPT.
ChatGPT sieht aus wie eine einfache Chat-Anwendung, am anderen Ende befindet sich jedoch kein Mensch, sondern ein hochentwickeltes Sprachmodell. Fragen werden in Form von Prompts gestellt und von ChatGPT beantwortet. Auf diese Antworten kann man wiederum reagieren, und so entsteht nach und nach ein Kommunikationsstrang, an dessen Kontext ChatGPT seine weiteren Antworten anpasst.
Auch unsere Holly ist mit ChatGPT verbunden. Mit Hilfe der Kamera erkennt sie, dass du vor ihr stehst. Sie wandelt deine Aufforderung in Text um und gibt diesen in ChatGPT ein. Dann liest sie dir die Antwort vor.
Der ganze Vorgang erfordert etwas Zeit, du brauchst also ein wenig Geduld!
Aufgabe:
Fordere Holly dazu auf, ein Epigramm (ein kurzes humorvolles satirisches Gedicht) über dein Lieblingstier zu verfassen. Sprich langsam und deutlich und vergiss nicht, Holly nett darum zu bitten!
- B. „Sag mir bitte ein Epigramm über eine Giraffe auf.“
Wie hat dir das Gedicht gefallen? Hatte es irgendwelche Schwächen? Wenn du möchtest, kannst du Holly auch bitten, ein Haiku zu verfassen, eine Kurzgeschichte, die 3 Wörter enthält, die du ihr vorgibst, usw. Der Fantasie sind keine Grenzen gesetzt!
Wenn eine künstliche Intelligenz etwas nicht weiß, denkt sie sich etwas Glaubwürdiges aus. Die Ergebnisse müssen aber jedes Mal überprüft werden.
Wissenswertes:
ChatGPT wurde mit Hilfe von etwa 9 000 Milliarden Wörtern trainiert. Bei einer Lesegeschwindigkeit von 250 Wörtern pro Minute bräuchtest du 68 493 Jahre, um diese zu lesen.
Stellt KI eine Bedrohung dar?
Motto: „Künstliche Intelligenz wird Sie nicht um Ihre Arbeit bringen. Derjenige, der sie nutzt, möglicherweise schon.“
Künstliche Intelligenz ist ein nützliches Werkzeug, das uns die Arbeit erleichtert, ähnlich wie einst die Erfindung des Rads, der Dampfmaschine oder des Computers.
Sie entwickelt sich mit enormer Geschwindigkeit weiter. Wenn du jedoch anfängst, sie etwas mehr zu nutzen, wirst du schnell feststellen, dass sie eine Menge „Fehler“ macht. Und was auf den ersten Blick toll aussieht und Begeisterung weckt, ist in Wirklichkeit gar nicht so toll.
Dass wir bei der Arbeit vollständig durch künstliche Intelligenz ersetzt werden, droht uns eher nicht. Jedoch könnte uns jemand ersetzen, der sie besser nutzen kann als wir, und der dadurch bessere Ergebnisse erzielt.
Die Anzahl an Werkzeugen und Anwendungen, die künstliche Intelligenz nutzen, wächst von Tag zu Tag. Es ist unmöglich, den Überblick über alles zu behalten und alle Neuheiten zu kennen. Es ist jedoch von Vorteil, keine Angst vor KI zu haben, sie auszuprobieren und sich darüber im Klaren zu sein, wie sie funktioniert, welche Möglichkeiten sie bietet und wo wiederum ihre Grenzen liegen und welche Risiken mit ihrer Nutzung verbunden sind.
Die größten Risiken von KI:
- Deepfakes und Desinformation:
Mit zunehmendem Fortschritt im Bereich künstlicher Intelligenz tauchen immer häufiger gefälschte Fotos, Audioaufnahmen oder Videos auf (zusammenfassend als Deepfakes bezeichnet). Manchmal sind diese zwar witzig und unterhaltsam, in erster Linie können sie jedoch irreführend sein, Desinformation bewirken und gleichzeitig in den Augen der Empfänger die gesamtheitliche Glaubwürdigkeit der im Internet verfügbaren Informationen herabsetzen.
- Verletzung der Privatsphäre:
Algorithmen künstlicher Intelligenz verfolgen unsere Aktivitäten im Internet und in den sozialen Medien, um Daten zu sammeln. Dies kann zu Verletzungen der Privatsphäre führen und ethische Fragen in Bezug auf das Sammeln personenbezogener Daten aufwerfen.
- Automatisierung von Waffen:
Im militärischen Bereich wird künstliche Intelligenz zur Automatisierung von Waffen eingesetzt, und wenn sie hierbei nicht ausreichend überwacht und gesteuert wird, bestehen enorme Risiken, sowohl in Bezug auf die Sicherheit als auch in ethischer Hinsicht.
- Marktvolatilität:
Algorithmen künstlicher Intelligenz sind häufig am automatischen Kauf und Verkauf von Vermögenswerten auf den Finanzmärkten beteiligt. Dies kann zu einer höheren Marktvolatilität (Marktschwankungen) beitragen und Situationen erzeugen, in denen plötzliche Änderungen der Aktienkurse auftreten.
- Digitale Demenz:
Das Schreiben von Hand, das Lesen längerer zusammenhängender Texte, die Orientierung auf der Karte und im Gelände ohne GPS sowie viele weitere früher geläufige Fertigkeiten nehmen infolge der Digitalisierung und der Entwicklung künstlicher Intelligenz zunehmend ab oder verschwinden gänzlich, was zu einer allgemeinen Verschlechterung der geistigen Fähigkeiten der Menschheit führen kann, die leicht überspitzt als digitale Demenz bezeichnet wird.
- Der wachsende Einfluss von Megakonzernen:
Die Entwicklung von Modellen künstlicher Intelligenz ist kostspielig. Nur wenige große Unternehmen verfügen über die notwendigen Ressourcen, um ihr eigenes KI-Modell zu erstellen und zu pflegen. Dies kann zu einem Ungleichgewicht von Besitztum und Einfluss im Bereich künstlicher Intelligenz führen.
Neue und in der Entstehung begriffene Technologien bringen ethische Herausforderungen und gesellschaftliche Folgen mit sich. Das Projekt TECHETHOS betrachtet die ethische Dimension und das soziale Bewusstsein in Bezug auf ausgewählte Technologiegruppen, z. B. Klima-Engineering, Augmented Reality oder Neurotechnologie.
Das Projekt TechEthos wird mit Finanzmitteln aus dem Programm für Forschung und Innovation der Europäischen Union Horizont 2020 auf Grundlage der Finanzhilfevereinbarung Nr. 101006249 unterstützt.
TechEthos has received funding from the European Union’s Horizon 2020 Research and Innovation Programme under Grant Agreement no. 101006249.