Eine Einführung in die Künstliche Intelligenz

Heutzutage ist KI in der IT-Branche allgegenwärtig. Aber wie funktioniert sie? Und wie kann man selbst künstliche Intelligenz schaffen?

In diesem Artikel erkläre ich alles, was Sie wissen müssen, um mit KI zu beginnen.

AI-Geschichte

Seit der Antike haben die Menschen darüber nachgedacht, Dinge zum Leben zu erwecken. Doch vor allem mit der Erfindung von Computern nahm die Idee von denkenden Maschinen Gestalt an.

Am bekanntesten ist der 1950 von Alan Turing erfundene Turing-Test, mit dem sich feststellen lässt, ob eine Maschine intelligent ist oder nicht.

Der Begriff Künstliche Intelligenz wurde erstmals 1956 auf einer Konferenz am Dartmouth College erwähnt.

Eine wichtige Erfindung aus dem Jahr 1967 war der Algorithmus des nächsten Nachbarn, der für die Klassifizierung von Objekten und die Mustererkennung wichtig ist.

Der erste autonome Wagen wurde 1979 entwickelt. Er wurde Stanford Cart genannt und konnte Wände erkennen und ihnen ausweichen.

Im Jahr 1985 wurde die KI NETtalk erfunden. Sie nutzte Deep Learning, um sprechen zu lernen.

1997 begann die KI richtig durchzustarten. Dem IBM-Supercomputer Deep Blue gelang es, den damaligen Schachweltmeister Garry Kasparov zu besiegen.

Die NASA entwickelte die selbstfahrenden Erkundungsrover Spirit und Opportunity, die 2004 autonom auf der Marsoberfläche fuhren.

Im Jahr 2011 schlug eine KI namens Watson einen Menschen in der Spielshow "Jeopary!".

Googles AlphaGo schlug 2016 einen Profispieler in Go. Go gilt als weitaus komplexer als Schach und Rechenleistung ist nicht das Einzige, was für den Erfolg erforderlich ist.

Im Jahr 2019 besiegte eine KI sogar einen Profispieler in Starcraft II.

Heute ist die KI allgegenwärtig. Sie hat das Problem der Proteinfaltung gelöst und sogar gelernt, Kunst zu schaffen oder Code zu schreiben.

Wichtige Begriffe

Hier finden Sie einen Überblick über die wichtigsten Begriffe im Zusammenhang mit KI.

Das Gebiet der künstlichen Intelligenz ist riesig. Es umfasst Dinge wie Computer Vision, natürliche Sprachverarbeitung, Robotik und Automatisierung, um nur einige zu nennen.

Ein wichtiger Teil der KI ist das maschinelle Lernen. Dabei handelt es sich um eine Sammlung von Methoden und Algorithmen, die es einem Computer ermöglichen, zu lernen. Diese Methoden können in drei Klassen unterteilt werden:

Überwachtes Lernen, unüberwachtes Lernen und Verstärkungslernen.

Beim überwachten Lernen verwendet die KI zum Trainieren markierte Daten. Dies ist beim unüberwachten Lernen nicht der Fall. Verstärkungslernen ist eine Möglichkeit, einen virtuellen Agenten zu trainieren. Der Agent erhält eine Belohnung, wenn er das tut, was er tun soll. Dadurch wird er zu dem gewünschten Verhalten ermutigt.

Neuronale Netze

Eine spezielle Methode des überwachten Lernens ist das Deep Learning. Beim Deep Learning wird ein so genanntes neuronales Netz trainiert. Das Netz besteht aus unzähligen Knoten (Neuronen). Sie sind mit einem bestimmten Gewicht verbunden und in Schichten mit einem so genannten Bias gestapelt.

Um den Wert eines Neurons aus dem vorherigen Neuron zu berechnen, multipliziert man den Wert des vorherigen Neurons mit dem Gewicht zwischen den Neuronen und addiert den Bias.

Um das Netz zu trainieren, müssen Sie die beschrifteten Trainingsdaten in die Eingabeschicht schreiben. Das Netzwerk propagiert die Daten durch eine variable Anzahl von versteckten Schichten entsprechend den Gewichten und Verzerrungen.

Schließlich erreichen die Daten die Ausgabeschicht. Das Ausgangsneuron mit dem höchsten Wert ist die Vorhersage des Netzes. Je nachdem, ob die Vorhersage richtig ist oder nicht, passt die KI alle einzelnen Gewichte und Verzerrungen an. Auf diese Weise werden die Vorhersagen immer genauer, was bedeutet, dass das Netz lernt.

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KI-Anwendungen

Werfen wir einen Blick auf einige Anwendungen von KI. Man könnte argumentieren, dass künstliche Intelligenz alles tun kann, wenn man nur genug Zeit und Rechenleistung hat.

KI kann Bilder erkennen und menschliche Sprache verstehen. Wir alle kennen Dinge wie Alexa oder Siri.

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