Einleitung

Kaum eine andere Technologie fasziniert aktuell mehr Menschen als die künstliche Intelligenz und trotzdem ist eigentlich nicht bekannt, was sich hinter einer sogenannte KI verbirgt. Dieser Beitrag stellt den ersten Teil der Blog-Reihe „Das Jahr der KI“ dar und behandelt die Entstehungsgeschichte der KI und kurz die deutsche Strategie hinsichtlich der künstlichen Intelligenz. Die Chinesische Regierung möchte bis 2030 die Führungsposition im Bereich der KI ergreifen, welches Ziel verfolgt die Bundesregierung?

Definition der KI

Basierend auf den Forschungsergebnissen des Zentrums für Digitalen Fortschritt in Deutschland lässt sich sagen, dass die künstliche Intelligenz (KI, engl. Artificial Intelligence, AI) ein Teilgebiet der Informatik ist, das sich mit der Simulation menschlicher Intelligenz durch Maschinen und Computersysteme beschäftigt. Dabei ist Maschinelles Lernen (ML, engl. Machine Learning) ein Teilgebiet der KI, in dem Computer aus Beispielen lernen und Muster erkennen, ohne explizit dafür programmiert zu werden (z.B. Supervised Learning, Unsupervised Learning, Reinforcement Learning). Tiefergehend ist Deep Learning ein Teilbereich von Machine Learning. Hier werden künstliche neuronale Netze trainiert, eigenständig komplexe Beziehungen zwischen Informationen herzustellen (z.B. Convolutional Neural Networks, Recurrent Neural Networks).

Auch innerhalb von künstlichen Intelligenzen trifft man Unterscheidungen, nämlich zwischen einer starken und schwachen KI. Eine starke KI ist in allen Einsatzbereichen ohne weiteren Aufwand anwendbar ist und erreicht ein Niveau, das der menschlichen Intelligenz nahekommt, jedoch ist ein starkes KI-System heute weder verfügbar noch absehbar. Schwache KI bezeichnet den Einsatz von künstlichen Intelligenzen für spezialisierte Aufgaben und Funktionen. Jegliche heutzutage eingesetzten KI-Systeme werden als schwache KI klassifiziert.

Die folgende Abbildung ist ein konzeptionelles Diagramm, das den Aufbau einer KI erklärt. Man erkennt, dass das Konzept einer KI die Bereiche Maschinelles Lernen und Deep Learning umfasst. Derzeit befindet sich das Deep Learning, in einer Hochgeschwindigkeitsentwicklungsphase und ist ein wichtiger Teil der künstlichen Intelligenz. Die heutige Popularität von KI-Systemen ist hauptsächlich auf die Technologie des Deep Learning sowie großen Fortschritten in Algorithmen und der Hardware-Entwicklung zurückzuführen. In praktischen Anwendungsszenarien ist das Deep Learning jedoch oft nicht die beste Wahl, da das Training neuronaler Netze umfangreiche Daten und einen hohen Rechenaufwand erfordert. Derzeit werden Big-Data-Plattformen im großen Umfang angelegt, jedoch muss dann auch der Prozess von der Datenautomation bis zur künstlichen Intelligenz abgeschlossen werden, was sich gerade in Deutschland als schwierig erweist, weil der Digitalisierungsprozess in Deutschland nur langsam fortschreitet. Es ist anzumerken, dass die Kosten für ein KI-Projekt äußerst hoch sind. Außerdem hat sich das Phänomen entwickelt, dass der Öffentlichkeit nur der Begriff „KI“ bekannt ist, aber nicht, was sich wirklich dahinter verbirgt.

Globale Zeitleiste der KI

Fast überraschenderweise ist die Künstliche Intelligenz keine neue Disziplin. Bereits 1940 haben Wissenschaftler mit der Erforschung künstlicher Intelligenzen begonnen. Darüber hinaus besiegte in den 1990er Jahren eine künstliche Intelligenz von IBM (Deep Blue), welche auf einen Breitenalgorithmus beruhte, den damaligen Weltmeister im Schach und löste einen kurzlebigen Hype aus. Aufgrund der damaligen Einschränkungen der Hardware wurde das Deep Learning jedoch durch Vektormaschinen ersetzt.

In der unteren Abbildung sind die wichtigsten Zahlen zur Entwicklung der KI, die wichtigsten wissenschaftlichen Beiträge und Schlüsselperioden aufgeführt. Mit der Weiterentwicklung der Hardwaretechnologie kam auch die Technologie des Deep Learning voran. Durch Fortschritte in der Forschung im Bereich Deep Learning wird die gesamte Gesellschaft grundlegende Veränderungen erfahren. Gerade aufgrund dieser beispiellosen Auswirkungen haben die Weltmächte das Thema der künstlichen Intelligenz in ihre nationalen Strategien integriert, um eine führende Position in der Zukunft sicherzustellen.

2012 war ein besonderes Jahr für die KI, denn durch fortschrittliche GPUs war es möglich, die Rechenleistung von KIs zu steigern und somit Ergebnisse um einiges schneller zu erzielen. In der Vergangenheit hat es mehrere Jahre gebraucht, um einen Fortschritt im Training des Models zu erkennen, heutzutage nimmt dies nur einen Tag in Anspruch. Darüber hinaus erlangte die KI 2015 erneut bei der breiten Masse Aufmerksamkeit, dadurch dass die von DeepMind entwickelte KI AlphaGo den mehrfachen Europameister Fan Hui im Spiel Go besiegte.

Ein Jahr später kündigte das Executive Office of the President zwei Whitepaper über künstliche Intelligenzen an. Zum einen „Vorbereitung auf die Zukunft der künstlichen Intelligenz“ und zum anderen „Künstliche Intelligenz, Automatisierung und Wirtschaft“. Wohingegen die chinesische Regierung vergangenes Jahr ihr Whitepaper zur Standardisierung der künstlichen Intelligenz veröffentlichte und dabei bekannt gab, dass sie plant, bis 2030 die Führungsrolle in diesem Bereich zu übernehmen. Außerdem möchte die französische Regierung bis Ende 2022 1,5 Milliarden Euro in die Forschung künstlicher Intelligenzen investieren, um die technische Innovation zu beschleunigen. Auch die Bundesregierung hat sich zu diesem Thema geäußert, indem sie im November vergangenen Jahres ihre Strategie in Form von „AI made in Germany“ veröffentlichte.

Ziele und wichtige Pläne der deutschen Regierung

Wir haben fünf der wichtigsten politischen Richtungen in deutschen Politik- und Medienberichten gefiltert:

  • Digitale Kompetenz: Alle Bürger – vom Kind bis zum Rentner – sollen über die Digitalisierung aufgeklärt werden.
  • Infrastruktur: Landesweites Highspeed-Internet bis 2025
  • Innovation und digitale Transformation: Die Implementierung von AI und die Digitalisierung des Arbeitsplatzes (“Industrie 4.0”)
  • Gesellschaft im digitalen Wandel: Arbeitsplätze und Ethik in einer digitalen Gesellschaft schützen
  • Moderner Staat: Ein willkommener Abschied von der deutschen Bürokratie und Stempelkultur

Es wird geschätzt, dass ca. 1,3 Millionen Arbeitsstellen durch die KI ersetzt werden, aber durch sie auch ca. 2.1 Millionen neuen Arbeitsplätze geschaffen werden. Die Hauptstellschraube der Bundesregierung sind das (Weiter-)Bildungssystem und Auswirkungen auf soziale Beziehungen, da soziale Strukturen sich durch den Einsatz von KIs verändern werden. So werden zum Beispiel immer mehr Chatbots statt eines menschlichen Kundenservices eingesetzt, was in der Folge die Beziehung zwischen den Kunden und Unternehmen sowie Mitarbeitern und Unternehmen verändert. Damit diese Stellschrauben bedient werden können, müssen zunächst mindestens 100 Professoren eingestellt werden, die die Forschung an der KI vorantreiben.

Beispiele für Hauptaktivitäten der Regierung sind:

  • Über Kompetenzzentren sollen “KI-Trainer” jährlich mindestens 1.000 Firmenkontakte erreichen.
  • Der datenschutzkonforme Austausch von Daten soll verbessert werden
  • KI-Anwendungen, die den Umwelt- und Klimaschutz fördern, entwickeln. Ziel ist es, 50 Leuchtturm-Anwendungen in diesem Bereich zu initiieren
  • Staatliche Investitionen in Höhe von 3 Milliarden und zusätzlich 3 Milliarden Euro durch private Investoren.

Es ist zu sagen, dass die soziale Stabilität für eine Regierung den größten Stellenwert einnimmt, für ein Unternehmen hingegen sind es die Effizienz und die Wirtschaftlichkeit. Dies hat zu unterschiedlichen Investitionsrichtungen geführt. Die untere Abbildung zeigt, dass die Hauptinvestitionsgebiete für die Regierung in der Weiterbildung, Datenschutz, Umweltschutz und Forschung liegen. Private Investoren investieren dagegen in Daten, Methoden, die Automatisierung und das Management.

Fazit

Dieser Artikel stellt als Auftakt der Artikelserie “Das Jahr der AI” kurz das Konzept und die Entwicklung der künstlichen Intelligenz vor und listet die wichtigsten Punkte in Technologie und Strategie auf. Der Fokus der deutschen Strategie für künstliche Intelligenz wurde kurz erläutert. Als Pionier der Branche wird Alter Solutions Deutschland mit der Zeit Schritt halten und unseren Kunden helfen, fortschrittliche Technologien in ihr eigenes Unternehmen zu integrieren, um die Wirtschaftlichkeit zu maximieren. Im nächsten Artikel werden die aktuellen Marktbedingungen, Bedürfnisse und Qualifikationsanforderungen der KI analysiert.

Referenzen

https://www.bmu.de/pressemitteilung/bundeskabinett-beschliesst-50-digitale-leuchttuerme-fuer-umwelt-und-klimaschutz/

https://d-64.org/wp-content/uploads/2018/11/D64-Grundwerte-KI.pdf

https://beamandrew.github.io/deeplearning/2017/02/23/deep_learning_101_part1.html