Künstliche Intelligenz
ChatGPT, Roboter, Fake-Bilder. Künstliche Intelligenz ist allgegenwärtig. In diesem Kapitel verschaffen wir uns einen Überblick über die Teilgebiete der künstlichen Intelligenz. Dabei lernen wir, wie sie funktionieren, werden sie anwenden und reflektieren deren Grenzen und Nutzen.
Folgendes Video gibt dir einen Überblick über die Unterteilung der künstlichen Intelligenz:
Künstliche Intelligenz und Intelligenz
Der Begriff Künstliche Intelligenz ist schwer zu fassen, da unklar ist, was eigentlich Intelligenz bedeutet. Versuche doch einfach mal selbst zu beschreiben, was wirklich intelligent ist. Also, bist du intelligent? Ist eine Schildkröte, die auf tausende Kilometer Entfernung ihre Geburtsinsel wiederfindet, intelligent? Eine Ameisenkolonie, die Straßen baut?
Um es ein wenig einzugrenzen, haben wir zwei Arten geschaffen:
- starke künstliche Intelligenz: Ein Programm, welches einmal trainiert, in allen Bereichen gut zurechtkommt. Wie etwa ein Mensch Rasen mähen und im Chor singen kann.
- schwache künstliche Intelligenz: Ein Programm, welches einmal trainiert, in dem trainierten Bereich gut zurechtkommt. Etwa AlphaZero, welches jeden Menschen in Schach schlägt.
Starke künstliche Intelligenz gibt es bisher nur bei Lebewesen. Wir werden uns hier mit schwacher künstlicher Intelligenz auseinandersetzen.
Aufgabe
Erörtere, ob eine textgenerierende KI wie ChatGPT eine starke oder schwache künstliche Intelligenz ist.
"klassische" künstliche Intelligenz
Merke
"Klassische" künstliche Intelligenz entwickelt Programme, welche anhand von Menschen erzeugten Regeln das Verhalten der Menschen nachahmen sollen. Es wird oft als Expertensystem bezeichnet.
Hier ein einfaches Beispiel, wie sich Wissen über Familien für einen Rechner darstellen lässt:
% Definition von Eltern-Kind-Beziehungen
elternteil(maria, julia).
elternteil(maria, klaus).
elternteil(john, julia).
elternteil(john, klaus).
elternteil(susanne, maria).
% Geschwisterbeziehung
geschwister(Person1, Person2) :-
elternteil(Elternteil, Person1),
elternteil(Elternteil, Person2),
Person1 \= Person2.Wir definieren zunächst, wer die Eltern bestimmter Kinder sind. Auf dieser Grundlage können wir dann Geschwister und Großeltern-Enkel-Beziehungen bestimmen.
Eltern-Kind-Beziehungen: Hier legen wir fest, wer die Eltern von wem sind. Zum Beispiel,
elternteil(maria, julia)bedeutet, dass Maria Julias Mutter ist.Geschwisterbeziehungen: Diese nutzt die Definition aus den Eltern-Kind-Beziehungen und bestimmt, dass zwei Personen Geschwister sind, wenn sie gemeinsame Eltern (aber nicht dieselbe Person) sind.
Damit können wir das Programm nach geschwister(julia, klaus). fragen und erhalten true, da diese Aussage richtig ist.
Das lässt sich auf auch praktischere Beispiele übertragen. Etwa, wenn man einen Kredit beantragt, dann prüft die Bank das meist nicht mehr selbst, sondern ein Programm ahmt die Entscheidungen eines Menschen nach und entscheidet (vorbereitend) über die Kreditwürdigkeit.
Maschinelles Lernen
Nun hat sich herausgestellt, dass man bei strukturierten Daten und klaren Entscheidungen, etwa obiger Kreditvergabe oder biologischer Familienzugehörigkeit, das sehr gut programmieren kann, aber es hat sich leider herausgestellt, dass es wirklich verdammt schwer ist zu erklären, wie ein Mensch einen Hund von einer Katze unterscheidet. Daher wurde der Ansatz des maschinellen Lernens (Machine Learning) entwickelt. Hier werden statistische Methoden verwendet, um das menschliche Verhalten nachzubilden. Moment Statistik? Das ist doch Mathe. Genau. Und du erinnerst dich, das sind Wahrscheinlichkeiten. Also steckt hier eigentlich schon drin, dass der Rechner sich beim maschinellen Lernen auch ab und zu irren wird.
Merke
Maschinelles Lernen (Machine Learning) ist ein Bereich der künstlichen Intelligenz, in dem automatisch auf Grundlage von Datenanalyse Modelle entwickelt werden. Diese Modelle können dann Aufgaben bearbeiten, aber sind für Menschen nicht immer nachvollziehbar.
Maschinelles Lernen gliedert sich in drei große Bereiche:
Eine sehr bekannte Anwendung all dieser Bereiche ist die "Generative KI". Das sind Systeme, die selbst Bilder zeichnen oder etwa chatten können.