Was ist Künstliche Intelligenz?
Neuronale Netze zu Hause und am Arbeitsplatz – Künstliche Intelligenz (KI) ist überall und sie kann lernen. Doch ist eine Maschine wirklich intelligent? Und was bedeutet überhaupt Intelligenz?
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Was ist Intelligenz?
Es gibt zwar keine allgemeingültige Definition von Intelligenz. Annäherungsweise aber kann man sagen: Intelligenz ist die Fähigkeit, Aufgaben und Probleme durch Denken zu lösen. Das heißt, ein intelligenter Mensch erfindet neue Möglichkeiten, um Probleme zu lösen und bestimmte Ziele zu erreichen.
Es gibt viele verschiedene Arten von Intelligenz. Und auch Tiere und sogar Maschinen können intelligent sein.
Woran kann man erkennen, dass ein Mensch besonders intelligent ist? Entscheidet gemeinsam mit der Klassenantwort!
Info für LehrendeIntelligenz bei Tieren
Schimpansen fressen gern Termiten. Um an die Termiten heranzukommen, suchen sie einen geeigneten Stock und angeln die Termiten dann damit geschickt aus dem Termitenhügel. Das ist intelligentes Handeln.
Unterschiede zur Künstlichen Intelligenz (KI)
Die Künstliche Intelligenz ist ähnlich wie die Intelligenz bei Menschen. Aber es gibt wichtige Unterschiede. Wir Menschen können nur deshalb intelligent sein, weil wir kognitive Fähigkeiten haben. Die Künstliche Intelligenz ist nur eine Nachahmung dieser kognitiven Fähigkeiten.
Merkmale von Intelligenz
Welche Unterschiede gibt es zwischen menschlicher Intelligenz und Künstlicher Intelligenz?Geschichte der Künstlichen Intelligenz
Schon in der Antike gab es die Idee, eine denkende Maschine zu bauen. Möglich wurde das mit den technischen Fortschritten im 20. Jahrhundert. 1950 entwickelte Alan Turing eine Methode zum Testen, ob eine bestimmte Maschine genauso gut denken kann wie ein Mensch. Dieser Turing-Test wird noch heute verwendet.
Lies den Text und mache dann die Übungen dazu!
In den 1950er Jahren wurden erste Experimente durchgeführt, um ein Computersystem zu entwickeln, das menschliche Intelligenz nachahmen kann. In den 1960er Jahren gelang es, einige Computersysteme zu entwickeln, die unter anderem eine medizinische Diagnose oder eine Finanzanalyse erstellen konnten.
Wie lernt die Künstliche Intelligenz?
Kiara (Training 1)
Unsere SchuBu-KI „Kiara“ soll geometrische Figuren lernen. Bringe es ihr bei!Künstliche Intelligenz ist ein Computerprogramm, das lernen kann, sinnvolle Entscheidungen zu treffen und so Probleme zu lösen. Die KI vergleicht Informationen und sucht darin nach Mustern. Menschen lernen vieles aus Erfahrung – durch Ausprobieren, durch Irrtümer. Und genau so lernt auch eine KI. Dafür ist es aber wichtig, dass die KI die Information erhält, ob ein erkanntes Muster richtig oder falsch ist.
Die KI lernt nach einem ähnlichen Prinzip wie ein Mensch, aber auf einer ganz anderen Basis. Die KI lernt auf Basis von Algorithmen und Datenverarbeitung. Der Mensch lernt auf Basis von menschlicher Intelligenz – mithilfe einer komplexen Kombination aus emotionalen, sozialen und kreativen Aspekten.
Mustererkennung
Schere-Stein-Papier: Der Computer geht bei diesem Spiel nach einem bestimmten Muster vor.
Schere
Stein
Papier
Mustererkennung
Ein Computer kann mithilfe von Algorithmen und verschiedenen Techniken in Daten bestimmte Muster (Merkmale und Eigenschaften) erkennen und die Daten dann in Kategorien einordnen. Die Mustererkennung wird zum Beispiel in Anwendungen für Bilderkennung, Spracherkennung und Textanalyse verwendet.
Bessere Trainingsdaten
Eine KI kann besser Muster in Trainingsdaten erkennen, wenn sie mehr und unterschiedlichere Daten erhält.
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Kiara (Training 2)
Je mehr verschiedene Daten die KI bekommt, umso besser kann die KI lernen. Probiere es aus!KI-Systeme
Eine KI ist ein System, das wir als intelligent einschätzen. Es gibt verschiedene Arten von KI-Systemen, die unterschiedlich funktionieren. Expertensysteme und maschinelles Lernen sind die zwei wichtigsten Arten von KI-Systemen. Sie überschneiden sich teilweise.
Expertensysteme
Expertensysteme funktionieren auf Basis von Wissen und Regeln in einem bestimmten Fachgebiet. Mit diesen Systemen werden schwierige Probleme in einem Fachgebiet gelöst und Empfehlungen für Laien ermöglicht.
Baumbestimmung
Kannst du einen Baum anhand seiner Blätter bestimmen? Mit dem Expertensystem ist das sehr einfach. Probiere es aus!Maschinelles Lernen
Maschinelles Lernen nennt man die KI-Systeme, bei denen ein Computer lernt, Aufgaben zu erledigen. Die Aufgaben werden nicht programmiert. Der Computer findet selbst die Lösung.
Der Spam-Filter in einem E-Mail-Programm zum Beispiel basiert auf maschinellem Lernen. Wenn der Filter in einer E-Mail bestimmte Muster erkennt, die auf einen Spam hinweisen
Besonders wichtig für maschinelles Lernen sind neuronale Netze. Wie das menschliche Gehirn besteht ein neuronales Netz aus vielen Einheiten, die miteinander verbunden sind und Informationen verarbeiten. Wenn zum Beispiel Ameisen gemeinsam ein Problem lösen, bilden sie eine Art „neuronales Netz“.
Die SchuBu-Ameisen: Bei diesem Spiel kannst du das intelligente Verhalten von Ameisen beobachten. Klicke auf die SchuBu-Homepage, um Futter zu verstecken! Wo auch immer du Futter versteckst, die Ameisen finden es und tragen es in ihr Nest.
Die SchuBu-Ameisen handeln nach bestimmten Regeln. Beobachte die Ameisen und überlege, welche Regeln das sein könnten!
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Klicke die richtige Aussage an!
Wie entsteht eine Ameisenstraße? Entscheidet gemeinsam mit der Klassenantwort!
Hacks und Tricks
Es gibt keine allgemeingültige Definition von Intelligenz.
Intelligenz ist ein komplexes Konzept, das viele verschiedene Aspekte in sich vereint. In der Wissenschaft gibt es nach wie vor keine Einigkeit darüber, wie man Intelligenz am besten beschreiben und messen sollte.
Roboter erkennen mit CAPTCHA
Ein CAPTCHA ist eine Art Test auf Websites, der zwischen einem Menschen und einem automatisierten Programm (Bots) unterscheiden soll. Dabei wird typischerweise eine Herausforderung gestellt, die für Menschen lösbar, für Programme aber schwierig ist – zum Beispiel das Identifizieren von verschwommenen Buchstaben oder das Auswählen bestimmter Bilder.
CAPTCHAs sind eine interessante Quelle für Trainingsdaten für Künstliche Intelligenzen. Sie helfen, die Fähigkeiten von KI-Modellen zu verbessern, indem sie diese zwingen, komplexe visuelle oder sprachliche Probleme zu lösen. Da KIs immer besser werden, müssen auch CAPTCHAs kontinuierlich schwieriger gestaltet werden. Manchmal sind sie so anspruchsvoll, dass sie selbst für Menschen schwer zu lösen sind.
