Künstliche Intelligenz – eine Definition
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„Künstliche Intelligenz ist die Eigenschaft eines ITSystems, menschenähnliche, intelligente
Verhaltensweisen zu zeigen. Dazu sind in
unterschiedlichen Anteilen bestimmte Kernfähigkeiten
notwendig: wahrnehmen, verstehen, handeln und
lernen. Diese erweitern das Grundprinzip aller EDV
Systeme: Eingabe – Verarbeitung – Ausgabe. Das
wirklich Neue ist vor allem das Lernen. Heutigen
»echten« KI-Systemen ist gemein, dass sie in der
Verarbeitungskomponente auch trainiert werden und
damit lernen können.“
2.2 Geschichte des Begriffs »Künstliche Intelligenz«
Kaum ein anderer Begriff aus der Informationstechnik wird derzeit so inflationär benutzt wie
Künstliche Intelligenz. Dabei prägt den Begriff einerseits bereits eine jahrzehntelange Tradition.
Der Terminus wurde 1956 durch John McCarthy eingeführt.13 Andererseits gibt es bis heute keine
einheitlich akzeptierte Definition.
In den 1970er Jahren begann die Digitalisierung industrieller Fertigungsprozesse. Beginnend bei
Teilschritten und einzelnen Maschinen innerhalb der Produktion wurden manuelles Steuern und
Regeln durch Rechenanlagen ersetzt. Etwa zur gleichen Zeit begannen Wissenschaftler zu
diskutieren, wie eine Maschine »Künstliche Intelligenz« zeigen könne. Der Anspruch lag hoch:
Maschinen sollten mit Hilfe einer großen Menge von Daten eigenständig Entscheidungen
treffen können. Sie sollten selbstständig Erfahrungen machen und aus Versuch und Irrtum
lernen.
Obwohl die theoretischen Grundlagen für KI bis in die 1930er Jahre zurückreichen, scheiterte
die praktische Umsetzung an technischen Grenzen: Computer arbeiteten langsam, Speicherplatz war kostbar und deshalb begrenzt.14 Etwa um die Jahrtausendwende änderten sich die
Vorzeichen sehr rasch. Prozessoren wurden sehr viel schneller. Und weit wichtiger: Immer mehr
relevante Daten wurden digital verfügbar.15 Damit konnten nun die »Dampfmaschinen für das
Denken« antreten, unsere Gesellschaft ähnlich radikal umzubauen, wie es einst Dampfmaschinen für die Muskelkraft taten.16 Mit den großen, technischen Fortschritten steht die Gesellschaft
mit KI am Beginn einer neuen Ära: Menschen überwinden ihre kognitiven und kreativen Grenzen.
Maschinen simulieren menschliche Denkstile und konkurrieren damit um Arbeitsplätze, die
bisher Menschen vorbehalten waren.17
Die EU definiert die KI wie folgt:
Künstliche Intelligenz (KI) gilt als „zukunftsweisende Technologie“. Doch was eigentlich ist künstliche Intelligenz und wie verändert sie unser Leben?
Was ist künstliche Intelligenz?
Künstliche Intelligenz ist die Fähigkeit einer Maschine, menschliche Fähigkeiten wie logisches Denken, Lernen, Planen und Kreativität zu imitieren.
KI ermöglicht es technischen Systemen, ihre Umwelt wahrzunehmen, mit dem Wahrgenommenen umzugehen und Probleme zu lösen, um ein bestimmtes Ziel zu erreichen. Der Computer empfängt Daten (die bereits über eigene Sensoren, zum Beispiel eine Kamera, vorbereitet oder gesammelt wurden), verarbeitet sie und reagiert.
KI-Systeme sind in der Lage, ihr Handeln anzupassen, indem sie die Folgen früherer Aktionen analysieren und autonom arbeiten.
Einige Technologien gibt es bereits seit über 50 Jahren, doch Fortschritte bei der Rechenleistung sowie die Verfügbarkeit großer Datenmengen und neue Algorithmen haben in den letzten Jahren zu bahnbrechenden Durchbrüchen in der KI geführt.
Künstliche Intelligenz ist ein wesentlicher Treiber für die digitale Transformation unserer Gesellschaft.
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Arten von KI
- Software: virtuelle Assistenten, Bildanalysesoftware, Suchmaschinen, Sprach- und Gesichtserkennungssysteme
- „Eingebettete“ KI; Roboter, autonome Pkw, Drohnen, Anwendungen des „Internets der Dinge“
Online-Shopping und Werbung
Künstliche Intelligenz wird genutzt, um Kunden personalisierte Empfehlungen zu geben, die sich beispielsweise auf frühere Produktsuchen und Käufe oder auf ihr sonstiges Online-Verhalten stützen. KI ist für den Handel von großer Bedeutung, vor allem bei der Optimierung von Produkten, der Planung von Beständen und in der Logistik.
Web-Suche
Suchmaschinen lernen aus umfangreichen Daten, die von Nutzern eingegeben werden, um relevante Suchergebnisse zu liefern.
Digitale persönliche Assistenten
Smartphones nutzen KI zur optimalen Personalisierung. Virtuelle Assistenten, die Fragen beantworten, Empfehlungen abgeben und bei der Organisation des Alltags behilflich sind, sind bereits allgegenwärtig geworden.
Automatische Übersetzungen
Übersetzungstools für geschriebene und gesprochene Sprache stützen sich auf künstliche Intelligenz, um Übersetzungen bereitzustellen und zu verbessern. KI lässt sich auch einsetzen, um automatische Untertitel von Videoinhalten oder TV-Sendungen zu erzeugen.
Intelligente Häuser, Städte und Infrastrukturen
Intelligente Thermostate lernen aus unserem Nutzungsverhalten, um Energie zu sparen, während in intelligenten Städten der Verkehr mittels KI reguliert werden soll, um die Konnektivität zu verbessern und Verkehrsstaus zu verringern.
Fahrzeuge
Auch wenn selbstfahrende Fahrzeuge noch nicht Standard sind, nutzen Autos bereits KI-gestützte Sicherheitsfunktionen. Die EU finanziert beispielsweise die Initiative VI-DAS. Im Rahmen dieser Initiative sollen automatische Sensoren entwickelt werden, die Gefahrensituationen erkennen.
Ein weiteres Einsatzgebiet von KI ist die intelligente Navigation.
Cybersicherheit
KI-Systeme können dazu beitragen, Cyberangriffe und andere Cyberbedrohungen zu erkennen und zu bekämpfen. Sie stützen sich dabei auf die kontinuierliche Eingabe von Daten, wobei Muster erkannt und Angriffe zurückverfolgt werden können.
Künstliche Intelligenz gegen COVID-19
Im Zuge der Coronavirus-Krise wird künstliche Intelligenz zum Beispiel bei intelligenten Wärmebildkameras auf Flughäfen eingesetzt. In der Medizin kommt sie zum Einsatz, um Infektionen auf Computertomografien der Lunge zu erkennen. KI wird auch zur Bereitstellung von Daten verwendet, um die Ausbreitung des Virus zu verfolgen.
Bekämpfung von Desinformation
Bestimmte Anwendungen, die auf KI basieren, können Fake News und Desinformation aufspüren, indem sie Inhalte aus sozialen Medien auswerten, nach Schlüsselbegriffen suchen und feststellen, welche Quellen als zuverlässig gelten.
Sonstige Beispiele für die Nutzung künstlicher Intelligenz
KI wird praktisch alle Aspekte von Alltag und Wirtschaft verändern. Hier einige Beispiele.
Gesundheit
Forscher untersuchen derzeit, wie KI eingesetzt werden kann, um große Datenmengen zu analysieren und Muster zu finden, die zu neuen Erkenntnissen in der Medizin und zur Verbesserung von Diagnosen führen können.
So haben Forscher beispielsweise ein KI-Programm für Notrufe entwickelt, das verspricht, Herzstillstände mithilfe eines sprachgesteuerten digitalen Assistenten schneller und genauer zu diagnostizieren. Mit dem von der EU ko-finanzierten Programm KConnect werden innovative online-basierte medizinische Such- und Analysefunktionen entwickelt, mit denen Forscher klarere Erkenntnisse über die Wirksamkeit spezifischer medizinischer Eingriffe bekommen.
Verkehr
KI könnte die Sicherheit, Geschwindigkeit und Effizienz des Schienenverkehrs verbessern, indem die Reibung der Räder minimiert, die Geschwindigkeit maximiert und autonomes Fahren ermöglicht wird.
Verarbeitendes Gewerbe
Künstliche Intelligenz kann die Effizienz europäischer Hersteller steigern und dazu beitragen, Fabriken wieder nach Europa zu bringen. Roboter können in der Fertigung eingesetzt, Verkaufswege optimiert oder notwendige Wartungsarbeiten in intelligenten Fabriken rechtzeitig vorhergesagt werden.
Das EU-finanzierte Forschungsprojekt SatisFactory nutzt kollaborative Systeme und erweiterte Realität, um die Arbeitszufriedenheit in intelligenten Fabriken zu erhöhen.
Ernährung und Landwirtschaft
KI kann zur Schaffung eines nachhaltigen Lebensmittelsystems beitragen. Sie kann für gesündere Lebensmittel sorgen, indem der Einsatz von Düngemitteln, Pestiziden und Wasser minimiert, die Produktivität gesteigert und Umweltauswirkungen verringert werden. Roboter können beispielsweise eingesetzt werden, um Unkraut zu jäten, womit der Herbizideinsatz verringert wird.
Viele landwirtschaftliche Betriebe in der EU nutzen bereits KI, um ihre Nutztiere zu überwachen.
Öffentliche Verwaltung und Dienstleistungen
Durch Daten und Mustererkennung kann KI bei Frühwarnungen vor Naturkatastrophen eine entscheidende Rolle spielen.