Künstliche Intelligenz

Künstliche Intelligenz ist aus unserem Alltag nicht mehr wegzudenken. Wir benutzen sie zum Beispiel mit Google‘s digitalem Sprachassistenten, digitaler Bilderkennung, Saugrobortern, Netflix um Filme und Fernsehserien vorzuschlagen, Filtern von Produktwerbung, Verkehrssteuerung und auch in der Industrie für die Wartung von Maschinen sowie bei der Lieferkettenregulierungen. Die „KI“ Künstliche Intelligenz gilt als „zukunftsweisende Technologie“. Jeder von uns benutzt sie, ohne sich darüber Gedanken zu machen, ob ihr vorteilhaftes Nutzen auch Gefahren birgt.

Doch was ist eigentlich künstliche Intelligenz und können Maschinen uns Menschen ersetzen?

Eine Definition lautet, „Künstliche Intelligenz ist die Fähigkeit einer Maschine, menschliche Fähigkeiten wie logisches Denken, Lernen, Planen und Kreativität zu imitieren. KI ermöglicht es technischen Systemen ihre Umwelt wahrzunehmen, mit dem Wahrgenommenen umzugehen und Probleme zu lösen, um ein bestimmtes Ziel zu erreichen. Der Computer empfängt Daten (die bereits über eigene Sensoren, z. B. eine Kamera, vorbereitet oder gesammelt wurden), verarbeitet sie und reagiert. KI-Systeme sind in der Lage, ihr Handeln anzupassen, indem sie die Folgen früherer Aktionen analysieren und autonom arbeiten.“

https://www.europarl.europa.eu/news/de/headlines/society

Liest man diese Definition, kann man gedanklich die Maschine mit einem Menschen austauschen. Auch intelligente Menschen erkennen Zusammenhänge schnell und gut, können Probleme lösen, verfügen über ein großes Wissen. Wir nehmen unsere Umwelt wahr und verarbeiten die Eindrücke und reagieren dementsprechend. Dies lernen wir von Geburt an.

Bei Maschinen gibt es das klassische Maschinelle Lernen und das Deep Learning. Bei ersteren wird die Maschine mit Informationen programmiert, die sie dann anwendet.

(Bild entfernt. Sü)

Abbildung 1: https://www.ionos.de/digitalguide/fileadmin/DigitalGuide/Schaubilder/deep-learning-vs-machine-learning-vs-ki.jpg.png

Beispiele sind die Techniken der Risikoermittlung bei Banken, Theorien von Wettervorhersagen und Verfahren der Krebsdiagnose. Beim Deep Learning wird es dann schon komplexer. Hier findet die Maschine selbst die Eigenschaften und nutzt dazu ein künstliches neurales Netz aus simulierten Nervenzellen, das anhand einer großen Datenmenge lernt. Es ist eine spezielle Methode der Informationsverarbeitung. Wir nutzen dies, bei der Spracherkennung von Alexa oder Siri und bei der Gesichtserkennung.

Abbildung 2: https://www.bsi.bund.de/SharedDocs/Bilder/DE/BSI/KI/Biometrie/Gesichtsbiometrie-Angriff-Verteidigung.png?__blob=poster&v=2 (Verwendung des Bildes ok. Sü)

Bei der Gesichtserkennung wird das Bild in 400 Pixel aufgeteilt, das ist eine Eingangsschicht aus 400 künstlichen Neuronen, die jeweils Informationen, zum Beispiel über den Farbwert von einem bestimmten Pixel, erhält. Diese Information wird über Kanäle zur nächsten Schicht weitergegeben und jeder Kanal erhält einen Wert. Dieser Wert wird Gewichtung genannt, der mit darüber bestimmt, ob das darauffolgende Neuron aktiviert wird oder nicht. Zusätzlich bekommt jeder der 400 Neuronen einen Bias-Wert, der das Neuron mehr oder weniger erregbar macht. Nur die aktivierten Neurone sind dann mit der nächsten Schicht verbunden. Danach bestimmen wieder Gewichtung und Bias über die Aktivierung der nächsten Neurone. Das wiederholt sich über alle Schichten des Bildes. Jede Schicht repräsentiert eine andere Eigenschaft des Bilds, zum Beispiel Kanten, Kurven und auch komplexere Formen. Danach folgt die Ausgangsschicht, hierbei bestimmt das Neuron, indem es aktiviert wird, eine bestimmte Person. Das Erkennen der bestimmten Person wird nach den ersten Durchgängen häufig falsch sein, deshalb verändert das neurale Netz so lange die Gewichtung und den Bias, bis die Person mit einer hohen Wahrscheinlichkeit erkannt wird.

Auch hier kann man die Maschine wieder mit einem Menschen austauschen, wie die neurowissenschaftliche Bewusstseinsforschung zeigt. 1924 wurde erstmals durch den Neurologen Hans Berger die elektrische Hirnaktivität mittels Elektroenzephalografen, auch EEG genannt, aufgezeichnet. Dadurch wurde Jahre später eine Theorie entwickelt, wonach die Verbindungen zwischen Neuronen, die gleichzeitig feuern, verstärkt werden. Dies war der Ausgangspunkt, dass man Netzwerke des Gehirns als biologische Grundlage für Wahrnehmung, Kognition, Gedächtnis und Verhalten wissenschaftlich untersuchte. Es wurde festgestellt, dass das Bewusstsein vom Gehirn bereits geplante Aktionen auswählt und kontrolliert. Dem Gehirn stehen bewusste Informationen zur Verfügung, auf die man zugreifen kann. Man kann über sie sprechen, sie abgleichen und vieles mehr. Daraus schloss der Neurowissenschaftler Stanislas Dehaene, dass Informationsverarbeitungsprozesse im Gehirn das Bewusstsein erzeugen. Könnte man also eine Maschine entwickeln die in ähnlicher Weise die Informationen so verarbeitet, würde sich die Maschine wie ein bewusstes Wesen verhalten. Der Mensch könnte durch eine Maschine ersetzt werden.

Auch Stephen Hawking befürchtete, dass Künstliche Intelligenz, also zum Beispiel hochentwickelte Maschinen, die Menschheit ersetzen könnten.

„Ich befürchte, dass KI die Menschen insgesamt ersetzen könnte. Wenn Menschen Computerviren erschaffen, wird auch jemand eine KI erschaffen, die sich selbst repliziert. I fear that AI may replace humans altogether. If people design computer viruses, someone will design AI that replicates itself.“

https://www.myzitate.de/kunstliche-intelligenz/

Die Erfolge der KI, sind bei den Strategiespielen zu sehen, hier gibt es intelligente Computer, die ein übermenschliches Niveau erreicht haben (Schach, Go, Poker und Starcraft). Auch bei der Gehirnforschung ist man seit 2014 in der Lage ungefähr einem Prozent der Neuronen des menschlichen Gehirns zu simulieren. Ziel ist es, die Rechenleistung der Computer um das 100 fache zu steigern, damit Neurale Netzwerke in der Größenordnung des menschlichen Gehirns simuliert werden können. Das Forschungsziel von Deep Mind ist es, eine menschenähnliche Intelligenz zu schaffen, die eigenständig lernt und ihren Verstand auf viele unterschiedliche Aufgaben anwenden kann. Die Aufgaben sollen über pragmatische Alltagsanwendungen hinaus gehen. Bei den aktuellen KI-Systemen muss ein Abstraktionsvermögen mit unzähligen Beispielen aufwendig trainiert werden. Ein Kleinkind hingegen, das eine Sache zum ersten Mal macht, kann es meist sofort und auf unendlich vielen Variationen und in vielen verschieden Situation verallgemeinern und anwenden. Zwar werden Menschen in der Theorie und in bestimmten Bereichen schon durch eine Maschine ersetzt, aber wie weit sind wir wirklich davon entfernt, dass uns eine Maschine völlig ersetzt? Die Meinungen reichen hierbei von: prinzipiell unmöglich, über plausibel, bis hin zum schon realisierten.

Intelligente Maschinen helfen uns im Alltag, zum Beispiel in sehr wichtigen Bereichen wie der Medizin, nehmen uns Arbeit ab und steigen die Effektivität. Jedoch sehen hier auch viele Kritiker eine Bedrohung von Arbeitsplätzen. Auf der anderen Seite entstehen auch neue Arbeitsplätze, z.B. für die Wartung sowie Programmierung der Maschinen. Am Ende scheint auf jeden Fall sicher zu sein, dass KI die Arbeitswelt verändern wird. Die meisten momentanen künstlichen Intelligenzen, die wir im Alltag benutzten, sind auf nur wenige Themenbereiche spezialisiert. So kann zum Beispiel eine KI für ein Strategiespiel einen Menschen komplett in den Schatten stellen, aber dafür beherrscht diese KI kein weiteres Fachgebiet. Eine KI, die sich Fähigkeiten in allen Bereichen wie ein Mensch aneignen kann, zum Beispiel auch sportliche Aktivitäten, ist für die heutige Technologie und Wissensstand noch zu komplex. Außerdem würde diese KI eine so große Menge an Daten benötigen und der Mensch müsste auf sie vertrauen können, dass die gespeicherten und genutzten Daten nicht zu weiteren Zwecken genutzt und missbraucht werden. Mit dem heutigen Wissen kann ich mir nicht vorstellen, dass es möglich ist einer Maschine ein Bewusstsein, das uns Menschen auszeichnet beizubringen. Weiter ist das menschliche Bewusstsein selbst noch ein ungelöstes Rätsel, welches wir schwer Bennen und beschreiben können. Es ist schwer die Besonderheit zu definieren, das Gefühl der Selbstwahrnehmung und das persönliche Erleben der eigenen Person. Wie sollte man mit diesem „nicht Wissen“ eine Maschine programmieren können. Weiter müsste eine Maschine ein Selbst erschaffen können, das Gefühle und Emotionen besitzt. Zwar ist es möglich, dass eine Maschine bewusste Algorithmen entwickelt, die überwacht lernen. Dies genügt aber nicht um ein Kernbewusstsein zu simulieren. Außerdem würde eine wirkliche Intelligente Maschine Emotionen und Gefühle als Schwäche ansehen, da diese die Effektivität senken würden, aufgrund deren Beeinflussung von Entscheidungen. Trotzdem besteht die Möglichkeit, dass eine Maschine außer Kontrolle gerät, sowie man auch einen Menschen nicht kontrollieren kann. Wie ich aufgezeigt habe, bestehen Ähnlichkeiten in der Verarbeitung der Neuronen des Menschen und von Maschinen. Der Unterschied ist, dass die Maschine kein Bewusstsein hat und dies birgt die Gefahr, dass eine KI so programmiert wird, dass sie den Menschen überlegen ist und selbständig lernt und somit nicht mehr kontrolliert werden kann. Das Max-Planck-Institut hat dazu eine theoretische Rechnung durchgeführt, die zeigt, dass man Algorithmen einer Künstlichen Intelligenz nicht vollständig überwachen kann.

„Angenommen jemand würde eine Künstliche Intelligenz (KI) programmieren, deren Intelligenz dem Menschen überlegen wäre und die selbstständig alles lernen könnte. Angeschlossen an das Internet hätte die KI-Zugriff auf alle Daten der Menschheit, sie könnte alle bestehenden Programme ersetzen und alle ans Internet angeschlossenen Maschinen kontrollieren. Ist das eine Utopie oder ein Horrorszenario? Würde die KI Krebs heilen, den Weltfrieden herbeiführen und die Klimakatastrophe verhindern? Oder würde sie die Menschheit vernichten und die Erde übernehmen?“

https://www.mpib-berlin.mpg.de/pressemeldungen/computerwissenschaft-superintelligente-maschinen

Der Informatiker Ralf Otte, der ein Buch geschrieben hat (Maschinenbewusstsein, die neue Stufe der KI – wie weit wollen wir gehen?), geht davon aus, dass es durchaus möglich ist, Maschinen mit echtem Bewusstsein herzustellen. Dies soll auf der Technologie von neuromorphen Systemen basieren. Bei diesen Computern handelt es sich um Netzwerke aus Bauelementen, die Neutronen elektrisch nachbilden und deren Hardware echte physikalische Größen verarbeitet. Er sagt voraus, dass im Jahr 2040 die neuromorphen Chips, die softwarebasierte KI übertrumpfen werden und das Maschinenbewusstsein die Welt erobert. Ottes sagt: „gibt es keine dualistische Scheidung von Geist und Materie, und der Geist entspringt auch nicht aus Materie. Geist sei stattdessen ebenso wie Materie in der Natur vorhanden, allerdings wäre er »vor-physisch«: Er könne nicht direkt mit Materie wechselwirken.“

https://www.spektrum.de/rezension/buchkritik-zu-maschinenbewusstsein/1944130

Nach seiner Meinung, kann das Gehirn durch komplexe Zahlen mathematisch beschrieben werden. Der Realteil des Gehirns entspricht der Materie und der Geist verbirgt sich im Imaginärteil. Somit besteht eine berechenbare Wechselwirkung zwischen Geist und Materie. Ist diese Geist-Materie Funktion einmal bekannt, lässt sich diese auch in neuromorphen Computern nutzen und Maschinen hätten ein Maschinenbewusstsein.

Denkt ihr das ist Utopie oder Horrorszenario? Ist es möglich, dass es bald ein Maschinenbewusstein gibt? Oder ist euch bewusst, dass wir unbedenklich Maschinen, Alexa, Google und Co. benutzen, ohne uns Gedanken zu machen, was eventuell die nächste Entwicklung der Künstlichen Intelligenz sein könnte und unser Bewusstsein durch Maschinenbewusstsein ersetzt werden könnte?

Quellen

Internet

Zeitschriften

  • Spektrum der Wissenschaft, Künstliches Bewusstsein, 7.21
  • Spektrum der Wissenschaft, Programm mit Köpfchen, 11.21

Podcast mit Ralf Otte: https://publikationen.bibliothek.kit.edu/1000124010

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