Daimler und Benz Stiftung: Was Algorithmen und Kochrezepte gemeinsam haben, erklärt Wissenschaftler Vincent Heuveline (Gastbeitrag)

„Algorithmen & künstliche Intelligenz: Sind sie wahrer Fortschritt oder doch nur digitale Alchemie?“ Der Mathematiker und Informatiker Vincent Heuveline von der Universität  Heidelberg über das nicht ganz so spannungsfreie Verhältnis von menschlicher und künstlicher Intelligenz (KI).

„Wenn wir über künstliche Intelligenz und Algorithmen sprechen“, so Wissenschaftler Heuveline „dann berühren wir ein Thema, das für uns nicht nur hochaktuell ist, sondern das – keineswegs zu Unrecht – bei vielen Menschen ganz unwillkürlich Emotionen hervorruft.“ Gastbeitrag von Johannes Schnurr von der Daimler und Benz Stiftung über einen Vortrag des Informatik- und Mathematikprofessors Heuveline: „Algorithmen & künstliche Intelligenz: Wahrer Fortschritt oder doch nur digitale Alchemie?“

 

Vincent Heuveline (Foto: Daimler und Benz Stiftung/PR)

 

Zunächst gelte es die Leistungen anzuerkennen, welche KI in den letzten Jahren vollbracht habe. Er erinnere sich noch genau an seine Schulzeit, als sein Lehrer ihm erklärte, dass ein Computer vermutlich eines Tages den Schachweltmeister schlagen werde, dies für das deutlich komplexere asiatische Brettspiel „Go“ jedoch gewiss ausgeschlossen werden könne.

 

2016 sei es aber schließlich so weit gewesen, dass sich der weltweit beste Go-Spieler einem Computer bei einem Wettbewerb mit 0:3 Partien geschlagen geben musste. „Nur ein Jahr später wurde die nächste Ebene betreten und die hatte es dann richtig in sich: Das Computerprogramm hatte dieses Mal das Spiel ohne jedes einprogrammierte menschliche Vorwissen erlernt und dabei ein noch weitaus höheres Spielniveau erreicht“, erläuterte Heuveline. Zwei KI-Systeme hätten mehrere Millionen Partien gegeneinander gespielt in nur wenigen Wochen und allein auf der Grundlage der Spielregeln und sich auf diese Weise immer weiter verbessert.

 

Viele Menschen beschleiche dabei ein Gefühl der Konkurrenz zu einer mit solch außerordentlichen Fähigkeiten ausgestatteten Maschine. „Tatsächlich ist es wichtig, dass wir uns die Frage stellen, welche Rolle KI in unserer Gesellschaft beziehungsweise in deren Organisation künftig spielen soll und wo durch ihren Einsatz demokratische Werte berührt werden könnten“, so Heuveline. Spüre man zunächst der Frage nach, was denn menschliche Intelligenz sei, so ließ sich diese unter vielerlei Aspekten darstellen: Als Handlungsintelligenz, soziale, emotionale sowie als kognitive Intelligenz.

 

Versuche er KI zu definieren, so verstehe er darunter die Eigenschaft eines IT-Systems, der menschlichen Kognition ähnliche Eigenschaften zu zeigen In bestimmten Bereichen, wie etwa der Bilderkennung, könne dieses die menschlichen Fähigkeiten durchaus übersteigen. Auch situatives Lernen oder Wahrnehmen könnten hinzutreten.

 

Grundsätzlich werde in der aktuellen Diskussion jedoch der Unterschied zwischen schwacher und starker KI übersehen. Sämtliche Systeme, die wir heute im Alltag nutzen, seien schwache KI-Systeme, die konkrete Anwendungsprobleme meistern – etwa die Spracherkennung im Handy, Navigationsgeräte oder künftig auch selbstfahrende Autos.

 

Starke KI hingegen, die der menschlichen Handlungsfähigkeit durchweg ebenbürtig ist oder sich sogar in sämtlichen Bereichen übertreffe, bleibe Zukunftsmusik. „Weder die Bedrohung durch einen Terminator noch einen mit feinsinnigem Humor parlierenden Roboter werden wir in absehbarer Zeit erleben“, so Heuveline. Besonders spannend seien heute Einsatzbereiche, wo schwache KI in Form elektronischer Expertensysteme den Menschen unterstütze. „Insbesondere in der Medizin, etwa wenn Chirurgen anhand hochkomplexer Informationen während einer Operation Entscheidungen treffen müssen, sind beispielsweise bildgebende KI-Systeme enorm hilfreich.“

 

Das derzeitige rasante Fortschreiten bei KI-Systemen sei vor allem durch zwei Faktoren erklärbar: Eine in atemberaubender Geschwindigkeit wachsende Rechenleistung der Computer und immer günstigere Hardware. „In Verbindung mit geeigneter Software erhalten wir dann jene erstaunlichen Ergebnisse, die wir bereits im Alltag erleben“, lautete seine Einschätzung. Grundlegend sei es zu verstehen, wie Daten überhaupt verarbeitet würden. „Alles beruht dabei auf Algorithmen. Das sind einfache Handlungsanweisungen, die vom Computer Schritt für Schritt abgearbeitet werden.“ Am besten könne man dies mit einem Kochrezept vergleichen, bei dem die unterschiedlichen Zutaten, die Reihenfolge ihrer Zugabe und Verarbeitung exakt definiert seien. Selbst ohne nähere Kenntnisse – was etwa Butter, Zucker oder die Ofentemperatur angehe – bleibe das Ergebnis vorhersehbar.

 

„Das Problem für uns ist nun, wenn wir einen Hochleistungscomputer mit 2,4 Millionen parallelen Rechenkernen betrachten, wie wir deren Rechenarbeit koordinieren. Stellen Sie sich vor, dass Sie ein Haus bauen und ihnen 2,4 Millionen Arbeiter dabei helfen“, so Heuveline. „Das wichtigste ist, die einzelnen Aufgaben so zu organisieren, dass nicht nur ein Schritt nach dem nächsten abgearbeitet wird, sondern dass sich alle koordiniert verhalten.“ Moderne Künstliche Neuronale Netzwerke orientierten sich deshalb in ihrer Funktionsweise an einer Arbeitsweise, die dem menschlichen Gehirn gleiche. Wie dieses sind sie in der Lage, Informationen parallel zu verarbeiten.

 

„Ein besonders interessanter Punkt ist dabei jedoch, dass wir Mathematiker bei hochkomplexen KI-Systemen, obwohl wir wissen, dass sie auf Algorithmen basieren – letztendlich gar nicht genau sagen können, weshalb sie funktionieren, wo Informationen gespeichert werden und wie das Ergebnis am Ende zustande kommt. Das System bleibt auch für uns in gewisser Weise eine Black Box.“ So entstünden, wie in der Alchemie, mitunter ganz besondere Ergebnisse – ohne dass diese durch die Wissenschaftler im Detail erklärbar seien.

 

„Zentral bei der gegenwärtigen Diskussion ist es, dass wir als mündige Bürger verstehen, was sich hinter dem Begriff KI verbirgt und wo sinnvolle Einsatzmöglichkeiten für selbstlernende Systeme liegen. Letztlich obliegt es uns, einen demokratischen und aufgeklärten Diskurs zu führen, in welcher Gesellschaft wir leben möchten und welche Rolle wir solchen algorithmischen Systemen zuweisen.“

 

Audio-Video-Podcast zum Vortrag: www.youtube.com/watch?v=3fctDjZJxl0
Fotos vom Vortrag (Copyright: Daimler und Benz Stiftung/Wölffing): https://c.gmx.net/@334290390775497505/2DX7DGH7TsWEXIfXsryX0Q

 

Zur Person: Mathematiker und Informatiker Vincent Heuveline promovierte 1997 am Institut National de Recherche en Informatique et Automatique in Frankreich. Seit 2013 leitet er als Professor das Engineering Mathematics and Computing Lab (EMCL) an der Universität Heidelberg; gleichzeitig ist er geschäftsführender Direktor des Universitätsrechenzentrums sowie Leiter der Forschungsgruppe „Data Mining and Uncertainty Quantification“ am Heidelberger Institut für Theoretische Studien (HITS). Für seine Forschungsarbeiten wurde er mit mehreren internationalen Preisen ausgezeichnet.

 

 

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