Künstliche Intelligenz

Allgemeine Definition

Die künstliche Intelligenz (Abk. KI, E artificial intelligence, Abk. AI) ist ein Teilgebiet der Informatik, welches sich mit der Erforschung von Mechanismen des intelligenten menschlichen Verhaltens befaßt (Intelligenz). Dieses geschieht durch Simulation mit Hilfe künstlicher Artefakte, gewöhnlich mit Computerprogrammen auf einer Rechenmaschine (Computersimulation; siehe Zusatzinfo 1 ).
Der Begriff "künstliche Intelligenz" wurde von dem amerikanischen Informatiker John McCarthy (*1927) erfunden. Er gebrauchte ihn in der Überschrift eines Projektantrags für eine mehrwöchige Konferenz, die im Jahr 1956 im Dartmonth College in den USA stattfand. Bei dieser Veranstaltung stellte man Programme vor, die Schach und Dame spielten, Theoreme bewiesen sowie Texte interpretierten.

Empirische Definition

Die allgemeine Definition der KI leidet daran, daß die Begriffe "Intelligenz" und "intelligentes menschliches Verhalten" selbst noch nicht sehr gut definiert und verstanden sind. Andererseits ist die KI auch ein Werkzeug, mit dessen Hilfe man Theorien der Intelligenz empirisch testen kann. Die Ausführungen von Programmen auf Computern stellen empirische Experimente dar. Im Gegensatz zu anderen Teilgebieten der Informatik ist die künstliche Intelligenz eine empirische Disziplin. Diese Art der Definition der KI zieht weitere Fragen nach sich, vor allem führt sie zu dem Paradox einer Wissenschaft, deren Hauptziel es ist, sich selbst zu definieren. 1950 schrieb der britischer Mathematiker A.M. Turing (1912-1954) den für die KI entscheidenden Aufsatz "Computing Machinery and Intelligence". Er stellt darin die Frage, wie man feststellen könne, ob ein Programm intelligent sei. Intelligenz definiert er dabei als "die Reaktion eines intelligenten Wesens auf die ihm gestellten Fragen". Dieses Verhalten kann durch einen Test, den inzwischen bekannten Turing-Test festgestellt werden. Eine Testperson kommuniziert über ein Computerterminal mit zwei ihr nicht sichtbaren Partnern, einem Programm und einem Menschen. Kann die Testperson bei dieser Kommunikation nicht zwischen Menschen und Programm unterscheiden, wird das Programm als intelligent bezeichnet. Die dabei gestellten Fragen können aus einem beliebigen Gebiet stammen; wird das Gebiet jedoch eingeschränkt, so spricht man von einem eingeschränkten Turing-Test. Ein eingeschränktes Gebiet könnte z.B. medizinische Diagnose oder das Schachspielen sein. Durch diese Definition der Intelligenz umgeht man Fragen, die man nur schwer beantworten kann: Verwenden Programme überhaupt eine geeignete Form der Repräsentation? Sind sich intelligente Programme ihrer Handlungen bewußt (Bewußtsein)? Kann intelligentes Verhalten nur von lebenden Organismen erzeugt werden? – Diese empirische Art der Definition von Intelligenz hat weitreichende Folgen für die Entwicklung der KI, vor allem die Trennung der Architektur von der Hardware. Eine Kritik des Turing-Tests ist jedoch, daß die Wahrnehmung dabei unberücksichtigt bleibt. Intelligentes Verhalten kann durch unterschiedliche Methoden gebildet werden. Die meisten Forscher, die Programme schreiben, um intelligentes Verhalten nach dem Turing-Test zu imitieren, konzentrieren sich kaum auf die Wahrnehmung, sondern eher auf symbolische Wissensrepräsentation, die die Umwelt beschreiben soll ( siehe Zusatzinfo 2 ).

• Das Machine Learning, das Maschinenlernen, ist die Grundlage, auf der fast jede KI-Software aufbaut. Künstliche neuronale Netze beispielsweise schaffen es anhand gewaltiger Mengen an Trainingsdaten, verborgene Muster erkennen. Dieses »Deep Learning« zu erstaunlichen Fortschritten in kürzester Zeit geführt.
• »Siri, wie funktioniert eigentlich KI?« Die größte Berührungsfläche mit dem Alltag bieten derzeit Anwendungen in der Spracherkennung. »Smarte Technologie« soll den Umgang mit dem Computer intuitiver und schneller machen.
• Seitdem Computer erkennen können, was auf einem Bild zu sehen ist, stehen plötzlich völlig neue Anwendungsfälle im Raum: Autonomes Fahren funktioniert nur, wenn das Fahrzeug die Daten einer Kamera oder anderer Sensoren interpretieren kann. Auch die Überwachungstechnologie profitiert von diesen Fortschritten.
• In Forschung und Entwicklung verspricht künstliche Intelligenz eine Revolution: Lernfähige Systeme sollen beispielsweise verborgene Gesetzmäßigkeiten aufspüren oder unkonventionelle Problemlösungen finden, die einem Menschen entgehen würden.
• Das größte Aufsehen erregen regelmäßig die Erfolge der KI in der Welt der Strategiespiele. Mit Schach, Go, Poker und Starcraft haben künstlich intelligente Computer inzwischen die Klassiker ganz unterschiedlicher Genres geknackt und dabei »übermenschliches« Niveau erreicht.

Überblick über Künstliche Neuronale Netze (KNN)