Künstliche Intelligenz – Von Science-Fiction zu Science
Der Traum von smarten Computern
Der Mensch wollte schon immer hoch hinaus. Die anvisierten Ziele scheinen manchmal etwas größenwahnsinnig und unrealistisch. Die etwas in die Jahre gekommenen und kultigen Science-Fiction Filme sind voll von Ideen und Visionen. Manche dieser Ideen haben die digitale Entwicklung maßgeblich beeinflusst. Wozu waren Klapp-Handys wie von Captain Kirk denn sonst gut? Vielleicht unterhalten wir uns noch nicht mit einem depressiven Roboter. Oder einer künstlichen Intelligenz eines Raumschiffes gibt uns Anweisungen. Dafür haben wir
unsere Sprachassistenten mit den Namen Siri, Cortana, Alexa oder Sam. Die Fantasie der Science-Fiction Autoren ist in gewisser Weise der Treibstoff, der die Wissenschaft vorantreibt. Werden wir bald wie in dem neuen Spielfilm Mother/Android vor verrückt geworden Superrobotern weglaufen? Oder wird eine künstliche Intelligenz den Masterplan 42 verkünden: „Wie wir den Klimawandel stoppen“
Probleme mit der Definition der künstlichen Intelligenz
Um die Fragen zu beantworten, ist es sinnvoll, die Perspektive der Wissenschaft einzunehmen. Dort gibt es seit einiger Zeit hitzige Debatten darüber, was eine künstliche Intelligenz (KI) oder artifizielle Intelligenz (AI) sein könnte. Eine klare Definition dafür gibt es nicht. Wikipedia sagt:
„Der Begriff ist schwierig zu definieren, da es bereits an einer genauen Definition von „Intelligenz“ mangelt.“
Ein wiederkehrender Trend
Es ist schwer für Informatiker ein Ziel zu erreichen, welches sich nicht definieren lässt. Forscher, die sich mit künstlichen Intelligenzen beschäftigen, werden gerne für ihre sehr hochgesteckten Ziele belächelt. Trotzdem erlebte das Teilgebiet der Informatik schon oft einen regelrechten Hype. Wie es bei einem Trend üblich ist, endet dieser nach einiger Zeit. Eine solche Zeit des Desinteresses an künstlichen Intelligenzen wird auch KI-Winter genannt. Das Image der KI ist sehr wechselhaft. Je nach Zeitgeist stehen der Forschung daher unterschiedlich viele Fördermittel zur Verfügung. Trotzdem schreitet die Forschung stetig voran. Aufgrund der interpretierbaren Zielsetzung gibt es viele Forschungsfelder und Ansätze.
Maschinen lernen fleißig
Während noch nach einer geeigneten Definition gesucht wird, geht die Forschung voran. Es gibt schon viele Maschinen, die fleißig lernen. Das sogenannte Deep Learning ist eine Herangehensweise, um das menschliche Lernen mit Computern abzubilden. Dabei sollen Systeme selbstständig lernen. In dem Lernprozess werden die Systeme überwacht oder begleitet. Die Grundlage hierfür sind künstliche Neuronen Netze. Durch eine komplexe Verarbeitung der eingegebenen Daten kann das System diese analysieren und kategorisieren. So sind Anwendungen in der Lage, Handschriften zu lesen. Dafür wurden sie mit einer großen Datenmenge an Bildern trainiert. Das Prinzip ist mittlerweile sehr weit entwickelt. Das AI System AlphaFold2 ist in der Lage, die Faltung von Proteinen vorherzusagen. Das Problem, welches die Forschung lange Zeit stagnieren ließ, ist nun überwunden.
KI als Virologen?
Nicht nur beim Protein-Origami könne künstliche neuronale Netze helfen. Auch in anderen Fachgebieten kann eine AI die Arbeit erleichtern.
Aus Karlsruhe kommt ein viel vielversprechendes Projekt zur Bekämpfung der Corona-Pandemie. „A Score“ ist ein Tool, welches zum Pandemiemanagement beitragen kann. Mithilfe eins Dashboards lassen sich die pandemischen Daten der aktuellen kommunalen Lage anzeigen. Durch die Analyse dieser Daten kann AScore geeignete Maßnahmen vorschlagen. Dabei werden viele Faktoren beachtet, zum Beispiel Auswirkungen auf den Arbeitsmarkt. Natürlich wird AScore die Arbeit von Experten und Virologen wie Prof. Dr. Christian Drosten nicht ersetzen können. Vielmehr bietet AScore eine Möglichkeit, die Arbeit von Entscheidungsträgern und Beratern zu unterstützen.
Hilfe bei der Diagnose
Auch die Medizin kann auf innovative Technik hoffen. Das Team um Prof. Dr. Heinz Handels forscht zu „KI in der medizinischen Bildverarbeitung“. Das Ziel der Forschung an der Universität zu Lübeck ist, eine AI zu entwickeln. Diese soll Krankheitsmuster erkennen. Durch die Analyse von medizinischen Bildern und Daten sollen Rückschlüsse getroffen werden. Die AI-Prognosen sollen einen möglichen Verlauf und Erfolgschancen einer Behandlung vorhersagen.
Vielleicht können diese Auswertungen dem behandelnden Arzt einen entscheidenden Hinweis liefern. Die AI assistiert bei der Stellung richtige Diagnose. Außerdem ließe sich auf Grundlage der ausgewerteten Daten eine erfolgversprechende Behandlung einzuleiten.
Mit Analyse zu mehr Nachhaltigkeit
Das Deutsche Forschungszentrum für künstliche Intelligenz (DFKI) hat ein Kompetenzzentrum “KI für Umwelt und Nachhaltigkeit” eingereicht. DFKI4planet unterstützt und vernetzt Projekte, die Wege zur Nachhaltigkeit aufzeigen. AI können mit ihrer Analyse in der Industrie bei der Prozessoptimierung beitragen. So können die Ressourcen unseres Planeten effizient und nachhaltig eingesetzt werden. Dieser Einsatz von Technik kann Hoffnung geben.
Ein Weg mit Erfolgen
Das Forschungsfeld ist umfangreich und die Projekte vielseitig. Ein ultraintelligenter Supercomputer ist noch nicht in Sicht. Das Streben der Forschung nach solchen hat bis jetzt sehr beeindruckende Systeme hervorgebracht. In der Zukunft werden sicher weitere Innovation folgen. Vielleicht sind auch diese von einem Science-Fiction Film inspiriert. Die Definition von KI mag weiterhin umstritten sein. Dafür lässt der Traum von diesen der Menschheit Raum für visionäre Projekte und Forschungen.