Was ist Künstliche Intelligenz?

Künstliche Intelligenz ist ein Teil der Informatik. Es geht darum, menschliche Intelligenz so nachzubilden, dass Computer Dinge wie Wahrnehmung, Denken und Handeln lernen können. Dadurch sollen sie selbstständig Probleme erkennen und lösen.

Was macht KI besonders?

Im Gegensatz zu einfachen Taschenrechnern, die nur rechnen können, sind KI-Anwendungen wirklich intelligent. Sie können:

1. Selbstständig lernen.
2. Entscheidungen treffen, auch wenn die Informationen unklar oder unvollständig sind.

Wo begegnet uns KI im Alltag?

• Smart Home: KI passt den Energieverbrauch an unsere Bedürfnisse an und hilft uns so, Energie zu sparen.
• Suchmaschinen: KI zeigt uns besonders passende Ergebnisse basierend auf unseren bisherigen Suchanfragen.
• Sprachassistenten: KI-gesteuerte Assistenten auf dem Smartphone erkennen und verstehen, was wir sagen.
• Selbstfahrende Autos: Bald könnten KI-gesteuerte Autos selbstständig Verkehrssituationen analysieren und sicher fahren.
• Sprachmodelle: KI kommt in Sprachmodellen wie etwa ChatGPT oder Bard zum Einsatz, die auf Fragen und Handlungsanweisungen reagieren können.

Wie funktioniert KI?

Technisch basiert KI auf Algorithmen. Das sind Anweisungen, die dem Computer sagen, was er tun soll.

Ein Algorithmus ist eine klare Handlungsanweisung, die Programme und Maschinen dazu befähigt, bestimmte Aufgaben auszuführen. 

Überlege dir am Beispiel in dem Bild, welche Handlungsanweisungen gegeben werden können und wozu sie führen.

Was macht ein Algorithmus?
Ein Algorithmus gibt dem Programm genaue Anweisungen, was es tun soll. In der Künstlichen Intelligenz (KI) sind die Algorithmen allerdings viel komplizierter als einfache Schritte wie beim Zähneputzen.

Maschinelles Lernen:
Eine wichtige Methode in der KI ist das maschinelle Lernen. Dabei werden große Datenmengen (Big Data) verarbeitet. Das Wort „Lernen“ ist hier etwas irreführend, denn diese Systeme lernen nicht wie Menschen. Stattdessen werden sie darauf trainiert, Muster zu erkennen, ohne eigenes Bewusstsein oder Denken zu entwickeln.

Wie funktionieren diese Systeme?
1. Mustererkennung: Sie erkennen Muster in den Daten und geben Ergebnisse oft als Wahrscheinlichkeiten an. Zum Beispiel könnte ein System sagen, dass eine Anordnung von Pixeln auf einem Bild mit 90 % Wahrscheinlichkeit ein menschliches Gesicht ist.
2. Neue Regeln und Zusammenhänge: Systeme, die maschinelles Lernen nutzen, können neue Regeln aufstellen und Zusammenhänge erkennen, die vorher nicht offensichtlich waren.

Diese Fähigkeiten machen KI-Systeme sehr mächtig, aber auch komplex.

Definition von Intelligenz für Computer:
Die Definition von Intelligenz für Computer ist schwer festzulegen, da sie normalerweise auf menschliche Fähigkeiten bezogen ist. Es gibt verschiedene Ansichten darüber, was menschliche Intelligenz genau bedeutet.

Neuronale Netze:
Ein Verfahren des maschinellen Lernens sind neuronale Netze, die dem Aufbau des menschlichen Gehirns ähneln. Diese Netze können durch Trainingsdaten darauf trainiert werden, Objekte oder Muster zu erkennen, wie zum Beispiel Gesichter oder das nächste wahrscheinliche Wort in einer menschlichen Sprache.

Erklärbarkeit und Nachvollziehbarkeit:
- Es ist nicht immer klar, anhand welcher Muster genau das neuronale Netz die Eigenschaften eines Gesichts erkennt.
- Informatiker versuchen durch verschiedene mathematische Methoden zu verstehen, warum ein neuronales Netz zu einem bestimmten Ergebnis gelangt.

Bedeutung der Nachvollziehbarkeit:
Die Nachvollziehbarkeit von KI-Systemen ist besonders wichtig, wenn sie in Bereichen eingesetzt werden, die Auswirkungen auf Menschen haben. Denn bei der Anwendung von KI-Systemen sind immer auch Menschen beteiligt, zum Beispiel bei der Entwicklung, der Auswahl von Trainingsdaten und der Art und Weise ihrer Anwendung. Die Nutzung von KI ist daher auch eine politische Frage.

Unterscheidung von KI-Anwendungen:
- Starke KI: Ein KI-System, das menschenähnliche Fähigkeiten besitzt und eigenständig denken kann.
- Schwache KI: Ein KI-System, das auf spezielle Aufgaben trainiert ist, aber kein eigenes Bewusstsein oder umfassendes Verständnis hat.

Künstliche Intelligenz (KI) ist ein spannender Bereich der Technologie. Sie gehört nicht nur zur Informatik, sondern wird auch in anderen Bereichen wie Sprachwissenschaft, Statistik, Medizin und Robotik verwendet. Recherchiere auf der „Plattform lernende Systeme“  um dich über aktuelle Entwicklungen im Bereich KI zu informieren. 

Deine Lehrkraft kann dir hierzu auch ein Video zeigen.

Danach beantworte das kurze Quiz, um dein Wissen zu testen.