Künstliche Intelligenz (KI/AI)
Die künstliche Intelligenz (KI) oder englisch artificial intelligence (AI), ermöglicht es Programmen oder Maschinen, aus Erfahrungen zu lernen und auf neue Eingaben zu reagieren – also prinzipiell menschenähnliche Aufgaben zu erfüllen. KI-Systeme zeigen typischerweise mindestens einige der folgenden Verhaltensweisen, die mit menschlicher Intelligenz verbunden sind: Planung, Lernen, Denken, Problemlösen, Wissensrepräsentation, Wahrnehmung, Bewegung und Manipulation und, in geringerem Maße, soziale Intelligenz und Kreativität.
Bereits in den 1950er-Jahren beschrieben Minsky und McCarthy die künstliche Intelligenz: „Künstliche Intelligenz liegt dann vor, wenn Maschinen Dinge tun, für deren Ausführung man beim Menschen Intelligenz unterstellt.“ John McCarthy sagt auch: „Sobald es funktioniert, nennt es niemand mehr künstliche Intelligenz.“ Deswegen klingt künstliche Intelligenz oft mehr wie eine mythische Zukunftsprognose.
- Was ist künstliche Intelligenz?
- Die Zukunft der künstlichen Intelligenz – Zitate
- Wann wird die künstliche Intelligenz so schlau sein wie der Mensch?
- Zukunftprognose der künstlichen Intelligenz von Ray Kurzweil.
- Umfrageergebnisse zu den Chancen und Risiken der KI
- Warum wir Menschen Probleme mit dem Tempo der KI-Entwicklung haben
- Die technologische Singularität der künstlichen Intelligenz.
- Die drei Stadien der künstlichen Intelligenz
- Meilensteine der künstlichen Intelligenz
- Einsatzmöglichkeiten künstlicher Intelligenz
- Weltweiter KI-Software-Jahresumsatz bis 2025
- Periodensystem der künstlichen Intelligenz
- Anwendungsbeispiele des Periodensystems der KI
Was ist künstliche Intelligenz?
Eine klare Definition des Begriffes der künstlichen Intelligenz zu geben ist sehr schwer. Eine Definition der Intelligenz kann folgendermaßen sein: Fähigkeit, abstrakt und vernünftig zu denken und daraus zweckvolles Handeln abzuleiten. Schon diese Umschreibung der menschlichen Intelligenz lässt sehr großen Spielraum für Diskussionen und ist wohl auch stark vom Zeitgeist abhängig. Nun solle diese Definition der Intelligenz mit dem Zusatz „künstlich“ auch Computern, Maschinen, Programmen und Algorithmen gereichen. Die Informatik hat durch ihre mathematische Grundlage im Allgemeinen fest abgesteckte Gebiete, jedoch macht hier die künstliche Intelligenz eine Ausnahme und es ist schwer die dazugehörigen Teilgebiete zuzuordnen. Um zu verstehen was künstliche Intelligenz ist, wie sie die Zukunft gestalten wird und was die großen Denker und Fachleute dazu sagen, gibt dieser Artikel eine anschauliche Übersicht.

Der Mitgründer von Intel und Fairchild Semiconductor Gordon Moore proklamierte 1965 das Moorsche Gesetz. Es besagt, dass sich die Prozessorleistung etwa alle zwei Jahre verdoppelt. Diese Verdoppelung der Leistung von Computern hat sich bis heute bewahrheitet und erklärt auch, warum die künstliche Intelligenz nun solche gewaltigen Fortschritte macht. Durch die vierte industrielle Revolution ist ein Zeitalter angebrochen, das durch Automatisierung und allgegenwärtige Konnektivität definiert und bestimmt wird. Die KI wird sich zu einem bestimmenden Faktor entwickeln, der unzählige finanzielle Möglichkeiten eröffnen und Staaten und Unternehmen zu nie dagewesener technologischer Macht verhelfen wird.
Die Zukunft der künstlichen Intelligenz - Zitate
Die Auswirkungen der künstlichen Intelligenz auf Gesellschaft, Arbeitsplätze und die Menschheit werden seit Jahrzehnten diskutiert. Hier einige Zitate bekannter Namen aus Wissenschaft und Technik, positiv Meinungen zu Beginn bis hin zu deutlichen Warnungen.
Wenn Sie gegen KI argumentieren, dann argumentieren Sie gegen sicherere Autos und bessere Diagnosen bei Krankheiten.“
– Mark Zuckerberg 2017
Nichts anderes spielt auch nur in der gleichen Liga.“
– Eliezer Yudkowsky 2012
Einige Leute nennen es künstliche Intelligenz, aber die Realität ist, dass diese Technologie uns verbessern wird.“
– Ginni Rometty 2015
Was tatsächlich passiert, ist, dass die Maschinen uns alle beflügeln, sie machen uns schlauer.“
– Ray Kurzweil 2017
Künstliche Intelligenz steht kurz davor, unser Leben produktiver und kreativer zu gestalten.“
– Bill Gates 2017
KI ist eine geisteswissenschaftliche Disziplin. Es ist der Versuch, menschliche Intelligenz und Kognition zu verstehen.“
– Sebastian Thrun 2013
Es wird interessant sein zu sehen, wie die Gesellschaft mit künstlicher Intelligenz umgeht, aber es wird definitiv cool sein.“
– Colin Angle 2013
Ich glaube nicht, dass ein künstliches System mit übermenschlicher Intelligenz gewalttätig sein wird. Ich glaube, dass es unsere Kultur verändern wird.“
– Gray Scott 2012
Die Risiken, dass Maschinen den Menschen im Kampf um Ressourcen und Selbsterhaltung überlisten, können nicht einfach ignoriert werden.“
– Gary Marcus 2013
Wir können nicht leichtfertig davon ausgehen, dass eine Superintelligenz notwendigerweise alle menschlichen Werte teilen wird.“
– Nick Bostrom 2012
Es besteht das Risiko, dass binnen fünf Jahren etwas ernsthaft Gefährliches passiert. Maximal binnen 10 Jahren.“
– Elon Musk 2014
Die Umwälzungen (der künstlichen Intelligenz) können schnell eskalieren und werden erschreckend oder sogar katastrophal.“
– Nick Bilton 2014
Die Entwicklung einer vollständigen künstlichen Intelligenz könnte das Ende der Menschheit bedeuten.“
– Stephen Hawking 2013
Irgendwann müssen wir also erwarten, dass die Maschinen die Kontrolle übernehmen.“
– Alan Turing 1950
Es ist alarmierend, wie viele KI-Experten Rückzugsorte besitzen, in die sie fliehen könnten, wenn alles den Bach runtergeht.“
– James Barrat 2013
Wann wird die künstliche Intelligenz so schlau sein wie der Mensch?
James Barrat (Autor Our Final Invention: Künstliche Intelligenz und das Ende des menschlichen Zeitalters) hat auf der jährlichen KI-Konferenz von Ben Goertzel (Autor, Forscher und Unternehmer im Bereich KI) eine Umfrage gemacht. Er wollte von den Teilnehmern wissen, wann ihrer Meinung nach die KI die Intelligenz des Menschen erreicht. Wird das bis 2030, bis 2050, bis 2100, nach 2100 oder nie geschehen.
Zukunftsprognose der KI von Ray Kurzweil
Es gibt Menschen, die Angst davor haben, eine Grenze mit der der KI-Technologien zu überschreiten, die gefährlich sein könnte. Andere sehen es sehr positiv, wie künstliche Intelligenz unser Leben und die Gesellschaft verändern könnte. Ray Kurzweil ist einer der größten Vordenker im Bereich KI und Zukunftstechnologien. In seinen Büchern und Präsentationen hat er zahlreiche technologische Fortschritte beschrieben, die sich bisweilen bewahrheitet haben. Laut Bill Gates ist Kurzweil „die kompetenteste Person, um die Zukunft der künstlichen Intelligenz vorherzusagen“.
Hier einige überwältigende und zugegebenermaßen sehr optimistisch scheinenden Vorhersagen der KI-Zukunft für die nächsten 25 Jahre von Ray Kurzweil:
Umfrageergebnisse zu den Chancen und Risiken der künstlichen Intelligenz
Der Digitalverband Bitkom hat im November 2018 eine repräsentative Umfrage unter 1.007 deutschen Bundesbürgern ab 16 Jahren in Auftrag gegeben. Bitkom-Präsident Achim Berg sagte dazu: „Künstliche Intelligenz ist die wichtigste Schlüsseltechnologie der kommenden Jahrzehnte. Für die Wirtschaft bedeutet KI eine neue Stunde null. Es muss uns gelingen, die vielfältigen Chancen der KI für alle Lebensbereiche nutzbar zu machen – von der Medizin über die Mobilität bis zur Bildung.“
Quelle: bitcom.org
Warum wir Menschen Probleme mit dem Tempo der KI-Entwicklung haben
Wenn es um Geschichte und Zukunft geht, denkt der Mensch in graden Linien, also linear. Die Fortschritte der letzten 30 Jahre dienen uns als Indikator dafür, wie die Welt wohl in 30 Jahren aussehen wird. Lineares Denken beruht auf der unmittelbaren Lebenserfahrung eines jeden Menschen, exponentielle Entwicklungen betreffen unser Leben und das unserer Vorfahren so gut wie nie.

Wenn explosionsartige Umstände auf die Menschheit trafen, war diese in der Geschichte nie auf solche Situationen vorbereitet. Ein sehr gutes Beispiel sind Pandemien wie beispielsweise die Pest (Schwarzer Tod) von 1346 bis 1353, die ein Drittel der europäischen Bevölkerung dahinraffte. Ein weiteres folgenschweres Beispiel aus der Physik für einen exponentiellen Prozess ist wohl die Zündung einer Atombombe. Das Moorsche Gesetzt, also die Verdoppelung der Prozessorleistung etwa alle 2 Jahre, ist ein weiteres Beispiel. Diese Vorhersage hat sich in den letzten 50 Jahren bewahrheitet und ist ein wichtiger Faktor für den heutigen Stand der KI.
Es gibt exponentielle Situationen, die unser Leben und unsere Kultur stark beeinflussen. Genau vor solch einer Situation steht die Menschheit momentan mit dem Aufkommen der Künstlichen Intelligenz und es fällt den Menschen schwer das zu realisieren. In der Finanzwelt jedoch kann diese starke Wachstum auch für sehr positive Dinge stehen, wie z.B. sehr große Gewinne, deswegen lohnt es sich die Realität, vor der wir unweigerliche in den nächsten Jahren stehen, zu realisieren, zu verstehen und davon zu profitieren.
Die technolgische Singularität der künstlichen Intelligenz
Der Begriff der Singularität wird in der Mathematik verwendet, um eine asymptotische Situation zu beschreiben, in der normale Regeln nicht mehr gelten, in der Physik, um ein Phänomen wie ein unendlich kleines, dichtes Schwarzes Loch oder etwa den Urknall des Universums. Es handelt sich immer um Zustände, in denen das Regelwerk, wie wir es kennen, an Gültigkeit verliert und somit Ereignisse nicht mehr vorhersehbar sind. Die rasante Entwicklung der künstlichen Intelligenz stellt für fast alle namhaften Kenner des Faches eine solche Änderung unserer jetzigen Realität in nicht allzu ferner Zukunft in Aussicht. Unter der technologischen Singularität versteht man den Zeitpunkt, bei dem sich Maschinen mittels künstlicher Intelligenz rasant selbst verbessern und damit den technischen Fortschritt derart beschleunigen, dass die Zukunft der Menschheit hinter diesem Ereignis nicht mehr vorhersehbar ist.

Man findet aber in der Literatur durchaus unterschiedliche Definitionen. Vernor Vinge schrieb 1993 einen berühmten Aufsatz, in dem er den Begriff der technologischen Singularität als den Moment in der Zukunft beschreibt, in dem die Intelligenz unserer Technologie unsere eigene übersteigt. Ray Kurzweil definierte in seinem 1999 erschienene Buch Homo S@piens die Singularität als die Zeit, in der das „Gesetz des sich beschleunigenden Nutzens“ ein so extremes Tempo erreicht hat und sich Mensch und Maschine (bzw. künstliche Intelligenz) verbinden.
Die drei Stadien der künstlichen Intelligenz
ANI - Schwache künstliche Intelligenz (Artificial Narrow Intelligence)
Bei der schwachen künstlichen Intelligenz handelt es sich um eine KI, die sich auf einen Bereich spezialisiert hat. Ein Beispiel wäre eine KI, die Sprachen in Textform übersetzen kann. Eine KI, die das gesprochene Wort erkennt, wäre eine andere ANI. AlphaGo, die künstliche Intelligenz, die den Go-Champion geschlagen hat, eine andere.
AGI - Allgemeine künstliche Intelligenz (Artificial General Intelligence)
Die allgemeine künstliche Intelligenz wird oft auch als starke KI oder Human-Level-KI bezeichnet. Es handelt es sich dabei um eine KI, die intellektuelle Aufgaben erfüllen kann, die sonst nur ein Mensch bewältigt. Sie deckt also mehr als nur einen bestimmten Aufgabenbereich ab und leistet beispielsweise vernunftbasiertes Schlussfolgern, Problemlösungen und abstraktes Denken.
ASI - Künstliche Superintelligenz (Artificial Super Intelligence)
Die künstliche Superintelligenz ist ein Intellekt, der viel klüger ist als die besten menschlichen Gehirne in praktisch jedem Bereich, einschließlich wissenschaftlicher Kreativität, allgemeiner Weisheit und sozialer Fähigkeiten. Die KI ist dann den Menschen in allen Bereichen überlegen und diese Intelligenzexplosion wäre dann eine technologische Singularität.
Das ANI Zeitalter - Heute
Wir befinden uns in dem Zeitalter bei der die künstliche Intelligenz nur Aufgaben lösen kann die klar umgrenzt sind. Aber auch dort haben sich in den letzten Jahren große Erfolge eingestellt. Zu Unterscheiden sind dabei zwei Grundlegende Systeme der KI.
Regel basierte künstliche Intelligenz
Die ersten 50 Jahre der KI-Forschung waren dominiert durch regelbasierte Systeme geprägt. Diese sind darauf ausgelegt das die KI einen gut ausgearbeiteten Satz von Regeln nutzt um eine Ausgabe zu erzeugen. Ein gutes Beispiel ist der Schachcomputer DeepBlue, die Regeln nach denen er den nächsten Zug wählt hat der Mensch bereits fest einprogrammiert. Die Hauptaufgabe des Computers war dann auf Grundlage dieser Regeln eine sehr große Datenbank an gespielten Schachpartien zu analysieren. Also der Vorteil sehr große Datenbestände innerhalb von Sekunden zu durchforsten gab dem Computer dann den Vorsprung vor dem Menschen. Die Algorithmen, die dann ein Endergebnis berechnen hat jedoch nur der Mensch entworfen.
Machine Learning (maschinelles Lernen) AI / KI
Im Unterschied zu regelbasierten Systemen soll maschinelles Lernen dem Computer ermöglichen durch mathematische Techniken, selbständig Wissen aus Erfahrungen zu generieren. Am Beispiel einer KI, die auf Bildern Katzen und Hund zu unterscheiden vermag ist das gut darzustellen. Die KI optimiert selbständig ihre Trefferquote indem Sie ein Bild bewertet, dann eine Antwort erhält ob es richtig war und sich so mit jedem neuen Bild verbessert. Der Mensch gibt zwar eine grundlegende Architektur vor (Deep Learning und künstliche neuronale Netze), wie der Computer dann jedoch seine Fähigkeit entwickelt ist dem Lernprozess geschuldet, den der Computer dann selbständig durchläuft. Googles AlphaZero konnte unlängst einen beeindruckenden Erfolge erzielen in dem es den besten Starcraft (komplexes Computer-Strategiespiel) Spieler besiegen konnte. Das Können erlangte AlphaZero dabei nur durch Spiele gegen sich selbst.
Meilensteine der künstlichen Intelligenz
Der britische Wissenschaftler Alan Turing entwickelt den Turing-Test. Sollte eine Maschine Menschen davon überzeugen können, dass sie ein Mensch sei, dann ist sie intelligent.
Der Informatiker John McCarthy prägt in dem Förderantrag an die Rockefeller Foundation für die Dartmouth Conference den Begriff Künstliche Intelligenz.
Als der erste Industrieroboter ersetzt Unimate bei der Firma Ford Menschen am Fließband. Er manipulierte und schweißte Druckgussteile für Kfz-Karosserien.
Das Computerprogramm Eliza, entwickelt von Joseph Weizenbaum am MIT, ermöglicht die erste Kommunikation zwischen Menschen und einem Computer über natürliche Sprache.
Die erste „elektronische Person“ wird an der Universität Stanford entwickelt. Shakey war der erste mobile Roboter, der seine eigenen Aktionen planen konnte.
Viele Enttäuschungen und Sackgassen, gefolgt von Finanzierungskürzungen, läuten einen „Winter“ in der Erforschung der Künstlichen Intelligenz ein.
Der Computer Deep Blue gewann gegen amtierenden Schachweltmeister Garry Kasparow unter Turnierbedingungen mit 3,5:2,5.
Cynthia Breazeal entwickelt am MIT den Roboter KISmet, eine Maschine, die Emotionen erkennen und simulieren kann.
Sony stellt den ersten Unterhaltungsroboter Aibo (AI robot) vor. Der hundeartige Roboter kann seine Verhaltensweisen und Fähigkeiten mit der Zeit verändern.
Der erste in Massen produzierte Staubsaugroboter der Firma iRobot wird eingeführt, er kann selbstständig navigieren und Wohnungen reinigen.
Apple integriert den intelligenten persönlichen Assistenten in das iPhone 4s, ein Meilenstein in der Erkennung und Verarbeitung von natürlicher Sprache.
Das von IBM entwickelte Computerprogramm Watson gewinnt im Frage-Antwort-Spiel Jeopardy gegen die beiden Rekordchampions Ken Jennings und Brad Rutter.
Chatbot Eugene Goostman überzeugt 33% seiner menschlichen Chatpartner, er sei ein dreizehnjähriger Junge. Einige Wissenschaftler erklärten den Turing-Test daraufhin als bestanden.
Markteinführung des sprachgesteuerten, internetbasierten intelligenten persönlichen Assistenten Alexa durch Amazon.
AIVA war der weltweit erste virtuelle Komponist, der von einer Musikgesellschaft (SACEM) anerkannt wurde. Basierend auf Deep Learning kann AIVA musiktheoretische Konzepte verstehen und komponieren.
Microsofts lernfähiger Chatbot Tay tritt via Twitter an die Öffentlichkeit und wird wegen anzüglicher und beleidigender Tweets nach 16 Stunden wieder abgeschaltet.
DeepStack besiegt 11 Profispieler im Pokerspiel Heads-Up No-Limit Texas Hold’em, dabei ist das Programm in der Lage intuitiv zu handeln.
Googles KI AlphaGo gewinnt gegen die Weltranglistenerste Ke Jie im Brettspiel Go mit 3:0. Go ist bekannt für seine hohe Anzahl an möglichen Positionen von 2170.
Nur mit den Spielregeln von Go ausgestattet trainiert AlphaZero durch Spiele gegen sich selbst, daraufhin schlägt AlphaZero AlphaGo mit 100:0. Auch erlernt AlphaZero innerhalb weniger Stunden die Spiele Schach, Shogi und viele weiter Bretspiele und besiegte daraufhin neben menschlichen Gegnern jede bekannte Software, die bis dahin entwickelt wurde.
Die Alibaba Group Holding Ltd. hat ein Modell der künstlichen Intelligenz entwickelt, das in einem Lese- und Verständnistest der Stanford University besser abschneidet als Menschen.
Google stellt den Assistenten Duplex vor, der z.B. Termine und Reservierungen buchen kann. Die L.A. Times beschreibt die Sprachausgabe als nahezu perfekte Nachahmung menschlicher Sprache.
Die KI des Pariser Künstlerkollektiv Obvious trainiert mit 15.000 Portraits aus dem 14. bis 20. Jahrhundert. Das daraufhin erschaffene Bild erreicht bei Christie`s einen Preis von 432.500 US-Dollar.
Einsatzmöglichkeiten künstlicher Intelligenz
Weltweiter KI-Software-Jahresumsatz bis 2025
Top 10 Branchen der KI-Nutzung
Quelle: tractica.com
Periodensystem der künstlichen Intelligenz
Einen sehr interessanten Ansatz, den Bereichen der künstlichen Intelligenz eine Struktur zu geben, hat Professor Kristian J. Hammond von der Northwestern University erarbeitet: Das Periodensystem der künstlichen Intelligenz. Auch der Bundesverband Informationswirtschaft, Telekommunikation und neue Medien e.V. – Bitkom – hat diese Arbeit als Grundlage für einen Leitfaden zur Gestaltung der KI-Digitalisierung genutzt.
Kristian Hammond betrachtet die künstliche Intelligenz als eine Kombination von Grundelementen. Drei dieser Grundelemente (KI-Element-Tripel), jeweils eines aus jeder Gruppe, ergeben dann einen typischen Anwendungsfall.
Jedes KI-Element fällt in eine von drei Gruppen:
Gruppe 1: Asses (dt. beurteilen)
Das Erkennen von Sprache, Gefühlszuständen, Geräuschen, Gesichtern, emotionalen Zuständen, individuellen Stimmen, Audiosignaturen, Personen oder konkreten Objekten.
Gruppe 2: Infer (dt. schließen / folgern)
Grundlgend das Vorhersagen von Ereignissen oder Zuständen, basierend auf früheren Zuständen. Auswählen eines bestimmten Plans oder einer Lösung auf der Grundlage vorliegender Fakten.
Gruppe 3: Respond (dt. antworten)
Die intelligente Steuerung von Programmen (z.B. automatisierter Börsenhandel). Das Steuern autonomer Fahrzeuge, Roboter, Maschinen oder die Kommunikation zwischen Mensch und Maschine.
Anwendungsbeispiele des Periodensystems der KI
Automatischer Börsenhandel durch künstliche Intelligenz

[Da] | Analyse der (Markt-)Daten mit dem Ziel, Muster oder Ereignisse zu erkennen. |
[Pi] | Erstellen einer Strategie (Handelsstrategie) auf der Grundlage einer Reihe von Zielen (u.a. Gewinnmaximierung). |
[Cn] | Intelligentes Steuern von Software (z.B. Trading-Software). |
Autonomes Fahren mithilfe künstlicher Intelligenz

[Ir] | Das Erkennen bestimmter Objekttypen in Bildern oder Videosignalen (Verkehrssituation). |
[Pl] | Erstellen eines Aktionsplans (z.B. bremsen / ausweichen) auf der Grundlage eines aktuellen Zustandes (Verkehrssituation) mit dem Wissen über die Konsequenzen. |
[Ml] | Steuern autonomer Fahrzeuge, die mit ihrer Umwelt interagieren. |