Künstliche Intelligenz – Definitionen

Mai 1997, New York, USA. Der von IBM entwickelte Schachcomputer Deep Blue wird der erste Computer, der den amtierenden Schachweltmeister Garri Kasparow unter Turnierbedingungen mit 3,5:2,5 besiegt.

Februar 2011, US-Fernsehshow „Jeopardy“. Der von IBM und mehreren Universitäten entwickelte „Watson“ schlägt die Jeopardy-Meister Ken Jennings und Brad Rutter. Er nutzt dabei eine vier Terabyte große Wissensbasis, die unter anderem den Volltext von Wikipedia enthält.

März 2016, Seoul, Südkorea. Das Computerprogramm AlphaGo tritt gegen den als derzeitig stärksten Go-Spieler geltenden Südkoreaner Lee Sedol an und gewinnt das Turnier mit 4-1. Das Programm spielt dabei Züge, die völlig neue Optionen des Spiels aufzeigen und der Go-Szene unerwartet neues Wissen vermitteln.

Diese drei, aus einer Vielzahl von Errungenschaften heraus gegriffenen Ereignisse umreißen die bisherige Geschichte der KI, der künstlichen Intelligenz. Die nächste Serie von Blogeinträgen hat das Ziel, künstliche Intelligenz auf einem relativ hohen, sprich groben Level zu untersuchen und dabei unter anderem die folgenden Fragen zu beantworten:

  • Was ist künstliche Intelligenz?
  • Was sind deren derzeitige Anwendungsbereiche?
  • Welche Technologien werden dabei verwendet?
  • Wer entwickelt künstliche Intelligenz, welche Unternehmen oder Universitäten stehen größtenteils dahinter?
  • Welchen Einfluss hat künstliche Intelligenz auf unsere Zukunft?

Die Informationen stammen dabei aus verschiedenen Fachbüchern, Artikeln und Publikationen, die als Quellen angegeben sind. Da das Thema der künstlichen Intelligenz längst nicht mehr auf ein paar Blogeinträge heruntergebrochen werden kann, sollte diese Serie nur zum groben Überblick über diesen Teilbereich der aktuellen Forschung dienen.

In diesem ersten Eintrag widmen wir uns der Definition von künstlicher Intelligenz. Der Name selbst wirft schon eine der größten Fragen der Menschheit auf: „Was ist Intelligenz?“. Wie ist es möglich, dass einfache Materie ein kompliziertes System aus Verbindungen aufbauen kann, mit dem sie Informationen einer noch weitaus komplexeren Welt empfangen, verstehen, vorhersagen und sogar manipulieren kann?

Während diese Frage noch längst nicht beantwortet ist, sondern vielmehr einen Hauptaspekt der heutigen Forschung darstellt, geht der Begriff der „künstlichen Intelligenz“ noch weiter. „Künstlich“ impliziert etwas nicht natürliches, also von Menschen Geschaffenes. Um so etwas herzustellen wird jedoch zunächst das nötige Wissen darüber benötigt, was uns einen Ausblick auf das Vorhaben der KI-Forschung gibt:

Es wird versucht, Intelligenz zu verstehen und darüber hinaus selbst zu bauen und anzuwenden.

Da ein solches Vorhaben jegliche kognitiven Aktivitäten umfasst, ist eine präzise Definition von künstlicher Intelligenz sehr schwierig. Stattdessen wollen wir die bisherigen Beschreibungen künstlicher Intelligenz sammeln und uns so ein grobes Gefühl verschaffen was damit eigentlich gemeint ist.

Der Begriff „künstliche Intelligenz“ wurde zunächst 1955 von einem der Pioniere der KI, nämlich John McCarthy eingeführt:

„Ziel der KI ist es, Maschinen zu entwickeln, die sich verhalten, als verfügten sie über Intelligenz.“

In der Encyclopedia Britannica findet man hingegen folgende Definition:

„KI ist die Fähigkeit digitaler Computer oder computergesteuerter Roboter, Aufgaben zu lösen, die normalerweise mit intelligenten Wesen in Verbindung gebracht werden…“

Beide Definitionen wirken angesichts der Komplexität von Intelligenz jedoch eher schwach. Es gibt Maschinen die scheinbar intelligentes Verhalten aufzeigen, von wahrer Intelligenz jedoch weit entfernt sind. Gleichwohl erwartet man hinter komplizierten Berechnungen sehr wohl ein intelligentes Wesen, wonach jeder Computer mit etwas Rechenpower eine künstliche Intelligenz darstellen würde.

Eine prägnante Definition des Ziels künstlicher Intelligenz liefert Elaine Rich 1983:

Künstliche Intelligenz ist die Forschung wie man einen Computer dazu bringt Aktivitäten auszuführen, bei denen ihm der Mensch momentan noch überlegen ist.

Diese Definition findet sich auch im Lehrbuch „Artificial Intelligence: A Modern Approach“ von Stuart Russell und Peter Norvig. Dort werden acht verschiedene Definitionen von künstlicher Intelligenz in vier verschiedene Kategorien unterteilt:

 

 

Im Bereich des menschlichen Handels findet man beispielsweise auch den Turing Test (Alan Turing, 1950). Eine Maschine wird hier 5 Minuten von einem Menschen in einem anderen Raum befragt und besteht den Test, wenn der Mensch in mindestens 30% der Fälle nicht merkt, dass er mit einer Maschine kommuniziert. Beim totalen Turing-Test findet zusätzlich noch eine Videoübertragung statt, erforderliche Fähigkeiten umfassen dann unter Anderem: Das Verstehen und Interpretieren von Sprache, das Anwenden von gespeichertem Wissen, Automatisiertes Schlussfolgern, Maschinelles Lernen, Computervision und Robotik

Im Bereich des menschlichen Denkens spielen die Kognitionswissenschaften eine große Rolle. Bevor man menschliches Denken imitieren oder nachbilden kann, muss man verstehen wie das Gehirn funktioniert. Die Thematik der künstlichen Intelligenz ist in diesem Bereich also stark mit der experimentellen Untersuchung von Menschen und Tieren verknüpft.

Der Bereich des rationalen Denkens basiert ausschließlich auf logischen Schlussfolgerungen und Klassifikationen. Dieser Ansatz birgt die Schwierigkeiten jegliches Wissen in eine formale Logik zu übersetzen und mit der erforderlichen Rechenpower mithalten zu können.

Zuletzt zieht der Bereich des rationalen Handelns auch die Grenzen der Logik mit in Betracht. Es wird berücksichtigt, dass es durchaus Situationen gibt, in denen kein strenger logischer Schluss gezogen werden kann und dennoch eine Handlung erforderlich ist. Eine rational handelnde künstliche Intelligenz zieht also auch andere rationale Methoden als reines Schlussfolgern in Betracht.

Eine letzte Möglichkeit künstliche Intelligenz zu definieren, ist das Berücksichtigen der Fähigkeiten des Programms. Hier unterscheidet man hauptsächlich zwischen drei großen Bereichen:

  • Schwache künstliche Intelligenz: Ein Programm das auf eine ganz bestimmte Aktivität fixiert ist.
  • Starke künstliche Intelligenz: Ein Programm, bzw. eine Maschine die in einem breiten Spektrum an Aktivitäten ein menschliches Niveau erreicht.
  • Künstliche Superintelligenz: Diese Art von KI wurde vom Philosophen Nick Bostrom genauer definiert: Ein Intellekt, der den besten menschlichen Geist in so gut wie jedem Bereich bei weitem überragt, sei es wissenschaftliche Kreativität, Weisheit oder soziale Fähigkeiten.

Im Moment befinden sich die von uns geschaffenen Programme noch im ersten der drei Stadien. In den nächsten Blogeinträgen werden wir jedoch sehen, dass wir uns der Grenze zur starken künstlichen Intelligenz mit Programmen wie z.B. AlphaZero immer näher annähern.

Zusammenfassend spiegelt der Begriff „künstliche Intelligenz“ also den Versuch, die Besonderheit des Menschen, nämlich seine natürliche Intelligenz, einerseits durch logische und rationale Berechnungen, andererseits jedoch auch durch systematische Annäherung an das menschliche Bewusstsein selbst, zu imitieren und zu übertreffen.

Die dazu verwendeten Technologien finden in den verschiedensten Bereichen Anwendung. Im nächsten Blogeintrag werden wir einige davon genauer untersuchen.

 

Quellen und weiterführende Informationen:

Buchreihe und Lehrbuch zum Thema künstlicher Intelligenz (Hauptquellen für diesen Blogeintrag):

  • Computational Intelligence, W. Bibel, R. Kruse, B. Nebel, https://www.springer.com/series/12572
  • Russell, Stuart, and Peter Norvig. Artificial Intelligence: A Modern Approach, Global Edition, Pearson Education Limited, 2016.

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