Inhaltsverzeichnis
1. Definition von künstlicher Intelligenz
2. Ziele von KI
3. Geschichte
4. Methoden
5. Teilgebiete von KI
1. Definition von künstlicher Intelligenz
Künstliche Intelligenz (engl. Artificial intelligence, kurz: AI) ist ein Teilgebiet der Informatik. Unter dem Begriff versteht man „intelligente“ Computersysteme, die versuchen menschliche Intelligenz zu simulieren. Die Maschinen folgen dazu einem bestimmten Schema, bei dem alle Aspekte in Betracht gezogen werden. Die Maschinen können selbstständig lernen, Schlussfolgerungen ziehen und sich selbst korrigieren.
Eine allgemeine Definition ist schwierig, denn die Begriffe „Intelligenz“ und „intelligentes menschliches Verhalten“ sind selbst noch nicht sehr genau definiert.
Unterscheiden lässt sich in starke KI und schwache KI:
- Starke KI bedeutet, dass menschliche Intelligenz „kopiert“ wird, die Maschine also Bewusstsein erhält
- Bei der schwachen KI simuliert die Maschine durch Mathematik und Informatik menschliches Denken
Das Modell der KI besteht zum einen aus dem symbolischen System: die für die Menschen verständlichen Regeln werden angewendet, zum anderen aus dem subsymbolischen System, in dem Inhalte nicht so einfach zu verstehen sind.
2. Die Ziele von künstlicher Intelligenz
Das Hauptziel von KI ist es, menschliches Denken und Verhalten nachzuahmen. Um das Ziel zu erreichen, muss erforscht werden, wie der Mensch denkt, bevor es auf den Computer übertragen werden kann. Zum Beispiel muss man herausfinden, wie wir Gesichter erkennen können, damit die Maschine dieses Verhalten simulieren kann. Das Prinzip ist dann kognitiv adäquat, wenn es wie der Mensch arbeitet und auch dieselben Leistungen wie der Mensch erbringt. Dadurch soll das Ziel der automatischen Aufgabenerledigung erreicht werden.
Beispiele für künstliche Intelligenz:
- Man kennt es von Apple: die FaceID
Das iPhone prägt sich die verschiedenen Merkmale des Gesichts ein, dadurch lässt sich das Handy nur durch das Gesicht entsperren - Auch Einparkhilfen zählen zur künstlichen Intelligenz
Bestimmt haben Sie schon einmal die Einparkhilfe oder den Abstandsregler ihres Autos verwendet — das Auto umfasst die Umgebung mithilfe von Kameras und Sensoren. So kann das Fahrzeug entsprechend reagieren und lernt mit jeder neuen Situation dazu. - In der Medizin
Auch in der Medizin wird künstliche Intelligenz verwendet, um die Diagnose von Krankheiten zu unterstützen. KI hilft z.B. dabei die Informationen von Krankheitsakten abzugleichen.
3. Geschichte von KI
John McCarthy definierte als erster den Begriff künstliche Intelligenz 1955:
Ziel der KI ist es, Maschinen zu entwickeln, die sich verhalten, als verfügten sie über Intelligenz.
Als Wissenschaft gibt es KI erst seit Mitte des zwanzigsten Jahrhunderts. Die Anfänge gehen zurück auf Alan Turing, der den bekannten Turing Test ins Leben gerufen hat. Alan Turing lebte von 1912 bis 1954 und gilt als Pionier der KI. Der von ihm entwickelte Test kommt heute noch zum Einsatz, um die Qualität von Chatbots zu testen.
Der Test muss von der Maschine bestanden werden, damit sie unter die Kategorie künstliche Intelligenz fällt.
Die Testperson Alice sitzt in einem abgeschlossenen Raum mit 2 Computerterminals. Ein Terminal ist mit der Maschine verbunden, das andere mit der gutwilligen Person Bob. Alice hat weder Hör- noch Sichtkontakt zu den beiden Terminals und kann an die beiden Terminals über Chat Programme Fragen stellen. Nach 5 Minuten soll Alice eine Antwort geben, hinter welchem Terminal die Maschine sitzt. Die Maschine hat den Test dann bestanden, wenn sie Alice in mindestens 30% der Fälle täuschen kann. Die Fragen können dabei aus jedem beliebigen Gebiet sein. Wenn das Gebiet eingeschränkt wird, handelt es sich um einen eingeschränkten Turing Test.
4. Methoden von Künstlicher Intelligenz
Die erste Methode besteht aus maschinellem lernen oder auch deep learning genannt.
Die Maschine lernt beruhend auf Algorithmen und Codes selbstständig. Das Prinzip besteht daraus, dass aus Daten gelernt wird, die aus vielen verschiedenen Quellen gesammelt werden, dadurch werden Muster erkannt und Regeln aufgestellt.
Man nimmt eine große Anzahl an Beispielbildern und kennzeichnet sie mit dem was darauf zu sehen ist. Das Programm sucht sich selbstständig Ähnlichkeiten zwischen den Bildern und wendet die erlernten „Regeln“ auf neue Bilder an. Umso mehr Daten die Maschine also hat, umso besser wird das Programm. Durch Feedback lassen sich Anpassungen vornehmen und das Programm verbessern.
Die Aufgaben eines Programmes sind meist so komplex, dass man fast immer von deep learning sprich: z.B. Smartphones oder autonomes Fahren.
Eine weitere Methode von KI, um sinnvolle Inhalte anzuzeigen ist die Suche und Recherche Hilfe.
Es ist der Versuch den Sinn einer Aufgabe zu erfassen und zu verstehen, damit Ergebnisse ausgegeben werden können. Eine Form davon ist die Sprachanalyse, die die Struktur und den Aufbau von Wörtern untersucht.
Bei der Form der Wissens-Erweiterung geht es darum, dass spezifischem Wissen Inhalte hinzugefügt werden, was dazu genutzt werden kann, um Zusammenhänge zu erkennen.
Des Weiteren gibt es das Wissensmodell, bei dem Bezüge hergestellt werden und Zusammenhänge zwischen Begriffen hergestellt werden können.
5. Teilgebiete der KI
Im Folgenden geht es um die Teilgebiete von künstlicher Intelligenz:
- Wissensbasierte Systeme
Die Expertensysteme, die Bilder und Sprache verstehen, bestehen aus umfangreichen Techniken zur Wissensverarbeitung.
- Musteranalyse und Mustererkennung
Wie oben schon erwähnt wird bei der Musteranalyse, die zum Beispiel für Gesichtserkennung und Spracherkennung genutzt wird, Bilder und Formen verstanden. Anhand vorheriger Daten kann so eine Mustervorhersage getroffen werden und zukünftige Muster können ebenfalls erkannt werden.
- Robotik
In diesem Teilgebiet geht es um den Entwurf, die Konstruktion und den Betrieb von Robotik. Die Maschine interagiert dabei durch Sensoren, Aktoren und Informationsverarbeitung.
Die in der Robotik eingesetzten Maschinen sollen sogar ganze Arbeitskräfte ersetzen. Genutzt wird diese Methode vor allem in der Industrie.
- Künstliches Leben
Künstliche Systeme versuchen das Verhalten von lebenden Organismen nachzuahmen und leben zu simulieren.
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