De Florio-Hansen Künstliche Intelligenz (KI) mit Vergnügen

Grundwissen und alltagstaugliche Anwendungen
1. Auflage 2024
ISBN: 978-3-7597-2601-8
Verlag: BoD - Books on Demand
Format: EPUB
Kopierschutz: 6 - ePub Watermark

E-Book, Deutsch, 140 Seiten

IIn Teil I erläutert Inez De Florio-Hansen die Funktionsweise älterer und neuester KI-Systeme für Leserinnen und Leser ohne Vorkenntnisse. Anhand von Beispielen zeigt sie die beindruckenden Möglichkeiten, aber auch die Unzulänglichkeiten von KI auf. Sie stellt die wichtigsten KI-Sprachmodelle und Bildgeneratoren vor und zeigt, wie man mit passenden Eingaben (Prompts) bestmöglich von den Systemen profieren kann. Der ausführliche Teil II behandelt in 11 Kapiteln verschiedene alltagstaugliche Anwendungen von KI-Systemen. Sie reichen von der Unterstützung bei der Korrespondenz, dem Zeitmanagement sowohl im Alltag als auch beim Fitness-Training bis hin zu Hilfen im Haushalt und Wohnbereich durch Sprachassistenten und Serviceroboter. Dabei nutzt die Autorin kostenfreie KI-Systeme wie ChatGPT und Microsoft Copilot, damit die Leserinnen und Leser die Ergebnisse nachprüfen und nachvollziehen können. Durch die zahlreichen Beispiele für passende Eingaben (Prompts) werden die User nach und nach in die Lage versetzt, selbstgewählte Beispiele für ihren persönlichen Bedarf zu erstellen.

Prof. Dr. Inez De Florio-Hansen (Universität Kassel) beschäftigt sich über wissenschaftsorientiertes Lehren und Lernen hinaus seit ca. 10 Jahren verstärkt mit den Themen Digitalisierung, Künstliche Intelligenz und Robotik. Zu den neuesten Entwicklungen von KI hat sie bereits mehrere Bücher veröffentlicht. Ihr Hauptziel besteht darin, die Möglichkeiten und Grenzen von KI in verständlicher Form aufzuzeigen, so dass alle Nutzerinnen und Nutzer von den neueren und neuesten Entwicklungen profitieren können.

Autoren/Hrsg.

De Florio-Hansen, Inez

Leseproben

Kap. 1 Der wechselvolle Weg von KI
1.1 KI gibt es schon seit über 70 Jahren
Annegret Seidel spricht mit ihrem Neffen Bastian (16 Jahre) über die Entstehung und Entwicklung von KI. Sie ist gerade mit ihrem Smartphone beschäftigt und hat eine Frage. Annegret: Wie kann ich denn mit meinem Smartphone ein Video erstellen? Kann ich da dieses neue Tool nutzen? Ich gehe mal davon aus, dass man damit kostenfrei ein paar Proben machen kann. Bastian: Das weiß ich nicht genau, aber wir können ja gucken. Doch bevor wir weitermachen, möchte ich dich etwas fragen. Annegret: Klar, nur zu … Bastian: Wie kommt es eigentlich, dass du über KI so gut Bescheid weißt? Die Tools sind doch erst ein paar Jahre alt. Annegret: KI gibt es schon viel länger. Bastian: Bis vor kurzem hatte ich immer nur von Google, Wikipedia, dem Web und dem Internet gehört. Der Begriff ‚Künstliche Intelligenz‘ ist eigentlich erst vor kurzem aufgetaucht. Annegret: Das ist nur teilweise richtig. Den Begriff ‚Künstliche Intelligenz‘ gibt es schon seit den 1950er Jahren. In der breiten Öffentlichkeit hat er sich aber nicht durchgesetzt. Bastian: Du meinst, es haben ihn vor allem Experten genutzt? Annegret: Genau. Bis vor kurzem war es so, dass KI-Anwendungen auf bestimmte Bereiche beschränkt waren. Sie wurden für eine bestimmte Anwendung programmiert, zum Beispiel für Schach oder das Spiel GO. Die Programmierer versetzten die Systeme in die Lage, gute bis sehr gute Leistungen zu erbringen, aber eben, wie soll ich sagen, aber eben nicht flächendeckend wie heute. Auch da konnten die Tools schon bis zu einem gewissen Maß aus eigenen Anwendungen lernen, aber eben nur in einem bestimmten Bereich. Bastian: Und dann? Annegret: Der Hauptgrund für das, was man heute Künstliche Intelligenz nennt, war das Aufkommen leistungsfähigerer Computer und … Bastian: und sicher auch von immer mehr Daten. Annegret: So ist es. Ein Tool wie ChatGPT basiert auf dem gesamten Web, Wikipedia eingeschlossen und Millionen von weiteren Texten. Bastian: Aber ich habe gehört, dass auch da Programmierer am Werk sind. Annegret: Das ist richtig. Aber größtenteils lernen die Systeme aus sich selbst heraus. Bei jeder Eingabe und dem folgenden Output macht das System Fortschritte. Aber natürlich greifen auch Experten in der einen oder anderen Form ein. Bastian: Und warum das? Annegret Das Lernen muss auch bei diesen großen Systemen bisweilen in irgendeiner Form überwacht und ergänzt werden. Bastian: Wenn ich dich richtig verstanden habe, wird der Begriff ‚Künstliche Intelligenz‘ inzwischen vor allem für Tools gebraucht, die hauptsächlich aus sich selbst heraus lernen. Annegret: So ist es. 1.2 Die Einführung des Begriffs ‚Künstliche Intelligenz‘ und die Vorgeschichte
In der Tat wird der Begriff ‚Künstliche Intelligenz‘ vor allem für Anwendungen gebraucht, die in den letzten Jahren aufgekommen sind und rasche Verbreitung gefunden haben. Solche Programme werden meist als Tools (/tu:ls/) bezeichnet. Bei älteren KI-Anwendungen legen die meisten Menschen sich keine Rechenschaft darüber ab. Wer denkt schon bei der Nutzung seines Smartphones an KI? Oder bei Alexa und Siri und weiteren Anwendungen im Haushalt, die oft als Smart Home bezeichnet werden? Im Jahr 1955 stellten vier Wissenschaftler des Dartmouth College im US-Bundesstaat New Hampshire einen Antrag auf Forschungsförderung. Sie planten für den Sommer 1956 ein zweimonatiges Seminar von Experten unter dem Titel ‚Dartmouth Summer Research Project on Artificial Intelligence‘. Dabei handelt es sich um die erste nachweisbare Verwendung des Begriffs ‚Artificial Intelligence‘ (AI; Künstliche Intelligenz). Die Forscher hatten ihn u. a. gewählt, um die Aufmerksamkeit der (wissenschaftlichen) Öffentlichkeit auf ihr Projekt zu lenken. Bei ihrem Forschungsvorhaben gingen die Wissenschaftler von folgenden Annahmen aus: Grundsätzlich können alle Aspekte des Lernens und andere Merkmale der Intelligenz so genau beschrieben werden, dass eine Maschine zu ihrer Nachahmung gebaut werden kann. Die Entscheidungsstrukturen des Menschen können in Programmen nachgebildet werden, die bestimmte Aufgaben eigenständig bearbeiten und lösen. Dabei sollte es sich um Aufgaben handeln, für die normalerweise menschliche Intelligenz erforderlich ist. Aus diesen Überlegungen resultiert der Begriff ‚AI‘, der den Grundstein für ein neues akademisches Fachgebiet legte (vgl. auch zu den folgenden Ausführungen: De Florio-Hansen 2020, S. 41 ff.) Die Frage, ob es überhaupt möglich ist, menschliche Intelligenz in Maschinen nachzubilden, ist jedoch älter: Als einer der einflussreichsten Theoretiker auf dem Gebiet der Computerentwicklung und der Informatik gilt Alan Turing, ein britischer Wissenschaftler und Mathematiker (1912-1954). Bereits 1936 legte der ein Berechenbarkeitsmodell vor, die sogenannte Turing-Maschine. Mit diesem Modell versucht er zu zeigen, dass Rechenmaschinen im Prinzip jedes Problem lösen können, für das man einen oder mehrere Algorithmen erarbeiten kann. Ein Algorithmus ist eine Arbeitsanweisung, die bei einer Eingabe durch die Abfolge genau festgelegter Schritte zu einem bestimmten Ergebnis führt (weitere Ausführungen zu Algorithmen vgl. Kap. 2). Turing konnte sein Berechenbarkeitsmodell nicht in der Praxis erproben, da es zur damaligen Zeit noch keine programmierbaren Computer gab. Erst 1941 baute der Deutsche Konrad Zuse den ersten funktionstüchtigen, vollautomatischen und frei programmierbaren Computer, die sogenannte Z3. Die Turing Maschine ist also stets ein Modell geblieben. 1.3 Der Turing-Test
Anders als mit der in 1.2 vorgestellten Turing-Maschine verhält es sich mit dem Turing-Test. Er ist immer noch aktuell, auch weil er die Vorstellung von der denkenden Maschine bis heute aufrechterhält. In einem Artikel in einer wissenschaftlichen Zeitschrift (1950) geht Turing der Frage nach, ob Maschinen denken können. Er räumt ein, dass die exakte Definition des Begriffs ‚Denkvermögen‘ schwierig ist. Seiner Ansicht nach kann aber ein Test den Beweis dafür liefern, ob eine Maschine als intelligent gelten kann oder nicht. Wie läuft der sogenannte Turing-Test ab? Es handelt sich um ein ‚Gespräch‘, einen schriftlichen Chat. Die Versuchsperson (C) ‚unterhält sich‘ – ohne Sicht- und Hörkontakt – mit zwei ihr nicht bekannten Partnern, einem Menschen (B) und einem Chatbot, d. h. einem textbasierten Dialogsystem (A). Erkennt die Versuchsperson den Chatbot nicht als solchen und klassifiziert ihn fälschlich als menschlichen Gesprächspartner, dann war der Turing-Test erfolgreich: Die dahinterstehende Maschine kann als intelligent angesehen werden. Ihr wird ein dem Menschen ebenbürtiges Denkvermögen zugeschrieben. Im Laufe der Jahrzehnte ist die Aussagekraft des Turing-Tests von zahlreichen Wissenschaftlern und Philosophen in Frage gestellt worden. Besonders bekannt ist ein Experiment des Wissenschaftlers John Searle aus dem Jahr 1980. Seine Überlegungen haben unter der Bezeichnung Chinese Room (Chinesisches Zimmer) Eingang in die bis heute anhaltende Diskussion gefunden. Auch Searles Vorgehen ist häufig kritisiert worden, aber viele Forscher geben ihm in folgendem Punkt Recht: Eine Ausprägung von KI, die alle kognitiven, emotionalen und sozialen Fähigkeiten des Menschen aufweist, gibt es bisher nicht, und es ist fraglich, ob es sie jemals geben wird (vgl. Kap. 2). Der Turing-Test ist auch heute noch interessant: Er sagt nämlich nicht nur etwas über Maschinen aus, sondern auch über Fähigkeiten, die ausschließlich den Menschen zugeschrieben werden. 1.4 KI – ein vielschichtiger Begriff
So interessant der Begriff KI auch klingen mag, so schwierig, wenn nicht gar unmöglich, ist seine Definition. Das weiß auch Bastian, als er sich mit seiner Tante darüber unterhält, was man alles unter Intelligenz verstehen kann. Bastian: Sag mal, was ist KI nun genau? Annegret: Schwierige Frage … Das kann man wirklich nicht genau sagen. Das ist ein Black-Box-Begriff. Weißt du, was das ist? Bastian: Ich denke schon. Man hat keinen Einblick in die dunkle Kiste, man kann nicht sagen, was drin ist. Annegret: Genau....