Drei Beobachtungen zur Künstlichen Intelligenz / 1
KI umfasst mehr als nur neuronale Netze Neuronale Netze sind potent Was unter Künstlicher Intelligenz (KI) allgemein verstanden wird, sind sogenannte Neuronale Netze. Neuronale Netze sind potent und für ihre Anwendungsgebiete unschlagbar. Sie erweitern die technischen Möglichkeiten unserer Zivilisation massgeblich auf vielen Gebieten. Trotzdem sind neuronale Netze nur eine Möglichkeit, 'intelligente' Computerprogramme zu organisieren. Korpus- oder regelbasiert? Neuronale Netze sind korpusbasiert, d. h. ihre Technik basiert auf einer Datensammlung, dem Korpus, der von aussen in einer Lernphase Datum für Datum bewertet wird. Das Programm erkennt anschliessend in der Bewertung der Daten selbständig gewisse Muster, die auch für bisher unbekannte Fälle
Wo in der künstlichen Intelligenz steckt nun die Intelligenz?
Ganz kurz: Die Intelligenz steckt immer ausserhalb. a) Regelbasierte Systeme Die Regeln und Algorithmen dieser Systeme - Typ A1 und A2 - werden von Menschen erstellt und niemand wird einem Taschenrechner wirkliche Intelligenz zubilligen. Das Gleiche gilt auch für alle anderen, noch so raffinierten regelbasierten Systeme. Die Regeln werden von Menschen gebaut. b) Konventionelle korpusbasierte Systeme (Mustererkennung) Diese Systeme (Typ B1) verwenden immer einen bewerteten Korpus, also eine Datensammlung, die bereits bewertet worden ist (Details). Die Bewertung entscheidet, nach welchen Zielen jeder einzelne Korpuseintrag klassifiziert wird und die Klassifizierung stellt dann das wirkliche Wissen im Korpus dar. Die Klassierung ist
Übersicht über die KI-Systeme
Alle bis jetzt untersuchten Systeme, inkl. Deep Learning, lassen sich in ihrem Kern auf zwei Methoden zurückführen, die regel- und die korpusbasierte. Dies gilt auch für die bisher nicht besprochenen Systeme, nämlich den einfachen Automaten und die hybriden Systeme. Letztere kombinieren die beiden Herangehensweisen. Wenn wir diese Varianten integrieren, gelangen wir zur folgenden Übersicht: A: Regelbasierte Systeme Regelbasierte Systeme basieren auf Rechenregeln. Bei diesen Regeln handelt es sich immer um 'IF-THEN' Befehle, also um Anweisungen, die einem bestimmten Input ein bestimmtes Ergebnis zuweisen. Diese Systeme sind immer deterministisch, d.h. ein bestimmter Input führt immer zum gleichen Resultat. Ebenfalls sind diese
Vergleich der Entwicklung der beiden KI-Methoden
Zwei KI-Methoden und ihre Herausforderungen In meinem ersten Beitrag zur KI habe ich die beiden bereits in den 90er-Jahren verwendeten, sehr unterschiedlichen KI-Methoden skizziert. Beide Methoden waren damals nicht in Hochform. Folgende Mängel standen ihnen im weg: Bei der korpusbasierten waren es: - Die Intransparenz der Schlussfolgerungs-Wege - Die Notwendigkeit, einen sehr grossen und korrekten Lernkorpus aufzubauen. Bei der regelbasierten waren es: - Die Rigidität der mathematischen Logik - Die Unschärfe unserer Wörter - Die Notwendigkeit, sehr grosse Wissensbasen manuell aufzubauen - Die Notwendigkeit, teure und seltene Fachexperten einzusetzen. Was wurde seit den 90er-Jahren verbessert? Wir haben den phänomenalen Aufschwung der korpusbasierten Technik erlebt; praktisch
Die drei Neuerungen der regelbasierten KI
Haben die neuronalen Netze die regelbasierten Systeme abgehängt? Es ist nicht zu übersehen: Die korpusbasierte KI hat die regelbasierte KI um Längen überholt. Neuronale Netze machen das Rennen, wohin man schaut. Schläft die Konkurrenz? Oder sind regelbasierte Systeme schlicht nicht in der Lage, gleichwertige Ergebnisse wie neuronale Netze zu erzielen? Meine Antwort ist, dass die beiden Methoden aus Prinzip für sehr unterschiedliche Aufgaben prädisponiert sind. Ein Blick auf die jeweiligen Wirkweisen macht klar, wofür die beiden Methoden sinnvollerweise eingesetzt werden. Je nach Fragestellung ist die eine oder die andere im Vorteil. Trotzdem bleibt das Bild: Die regelbasierte Variante scheint auf
Präzisierung der Herausforderungen an die regelbasierte KI
Die regelbasierte KI ist im Hintertreffen Die Unterscheidung zwischen regelbasierter und korpusbasierter KI ist in mehrerer Hinsicht sinnvoll, denn die beiden Methoden funktionieren völlig unterschiedlich. Das bedeutet nicht nur, dass die Herausforderungen ganz andere sind, sondern in der Folge auch die Entwicklungsverläufe zeitlich nicht parallel erfolgen. Wenn heute von KI gesprochen wird, ist eigentlich nur die korpusbasierte gemeint, die regelbasierte scheint deutlich abgehängt zu sein. Meines Erachtens hat das aber nur damit zu tun, dass die regelbasierte KI in eine Sackgasse gekommen ist, aus der sie erst herausfindet, wenn sie ihre spezifischen Herausforderungen richtig erkennt. Deshalb sollen hier die Herausforderungen
Die Herausforderungen an die regelbasierte KI
Regelbasiert im Vergleich zu korpusbasiert Die korpusbasierte KI (Typus "Panzer", siehe KI-Einstiegsbeitrag) konnte ihre Schwächen erfolgreich überwinden (siehe Vorbeitrag). Dafür reichte eine Kombination von "Brute Force" (verbesserte Hardware) und einem idealen Opportunitätsfenster, als nämlich während der superheissen Expansionsphase des Internets Firmen wie Google, Amazon, Facebook und viele andere grosse Datenmengen sammeln und damit ihre Datenkorpora füttern konnten. Und mit einem ausreichend grossen Datenkorpus steht und fällt die korpusbasierte KI. für die regelbasierte KI aber reichte "Brute Force" nicht aus. Es nützte auch nichts, viele Daten zu sammeln, da für den Regelbau die Daten auch organisiert werden müssen - und zwar
Regelbasierte KI: Wo steckt die Intelligenz?
Zwei KI-Varianten: regelbasiert und korpusbasiert Die in den Vorbeiträgen erwähnten beiden KI-Varianten sind auch heute noch aktuell, und beide haben bemerkenswerte Erfolge zu verbuchen. Sie unterscheiden sich nicht zuletzt darin, wo genau bei ihnen die Intelligenz sitzt. Schauen wir zuerst das regelbasierte System an: Aufbau eines regelbasierten Systems Bei der Firma Semfinder verwendeten wir ein regelbasiertes System. Ich zeichnete 1999 dafür folgende Skizze: Grün: Daten Braun: Software Hellblau: Knowledge Ware Dunkelblau: Knowledge Engineer Die Skizze besteht aus zwei Rechtecken, die zwei verschiedene Orte bezeichnen. Das Rechteck links unten zeigt, was im Krankenhaus geschieht, das Rechteck rechts oben, was zusätzlich im
Zur KI: Schnaps und Panzer
KI im letzten Jahrhundert KI ist heute ein grosses Schlagwort, war aber bereits in den 80er und 90er Jahren des letzten Jahrhunderts ein Thema, das für mich auf meinem Gebiet des Natural Language Processing interessant war. Es gab damals zwei Methoden, die gelegentlich als KI bezeichnet wurden und die unterschiedlicher nicht hätten sein können. Das Spannende daran ist, dass diese beiden unterschiedlichen Methoden heute noch existieren und sich weiterhin essenziell voneinander unterscheiden. KI-1: Schnaps Die erste, d.h. die Methode, die bereits die allerersten Computerpioniere verwendeten, war eine rein algorithmische, d.h. eine regelbasierte. Beispielhaft für diese Art Regelsysteme sind die Syllogismen des Aristoteles: Prämisse
