Dr. Stefan Hackstein

www.illuminAId.de

verlorene Wanderergruppe

ohne Karte, Kompass oder Sicht

Ziel: das richtige Tal

KI

KI

Vogel

KI

Vogel

Suche: Tal kleinster Fehler

verlorene Wanderergruppe

ohne Karte, Kompass oder Sicht

Ziel: das richtige Tal

KI

Vogel

Neuronales Netzwerk

Neuronales Netzwerk

Digitalisierte Daten

Neuronales Netzwerk

verarbeitet Daten

Neuronales Netzwerk

lernt richtige Antwort

Input

Input

Gewicht

Input

Gewicht

Input

Gewicht

Gewichte

werden 

angepasst

um Ziel zu

erreichen

Netzwerk von Neuronen 

→ beliebig komplexe Berechnungen

Universeller Funktionsapproximator:

kann alles lernen, wenn

• Ziel mathematisch beschreibbar und
• genügend Daten & Compute vorhanden

Was zeigt dieses Bild?

Quelle: Eliot Higgins / Twitter

Quelle: Eliot Higgins / Twitter

• Polizisten & Donald Trump  

KI-System

Objekterkennung

NYPD

NYPD

NYPD

NYPD

Was zeigt dieses Bild?

Quelle: Eliot Higgins / Twitter

• Polizisten & Donald Trump  
• Verhaftung

KI-System

Objekterkennung

Bildklassifizierung

Was zeigt dieses Bild?

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• Polizisten & Donald Trump  
• Verhaftung

KI-System

Objekterkennung

Bildklassifizierung

seit 2015:

KI besser als Mensch

videantis.com

Was zeigt dieses Bild?

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Quelle: Eliot Higgins / Twitter

• Polizisten & Donald Trump  
• Verhaftung

KI-System

Objekterkennung

Bildklassifizierung

videantis.com

Was zeigt dieses Bild?

seit 2015:

KI besser als Mensch

Quelle: Eliot Higgins / Twitter

• Polizisten & Donald Trump  
• Verhaftung

KI-System

Objekterkennung

Bildklassifizierung

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Quelle: Eliot Higgins / Twitter

• Polizisten & Donald Trump  
• Verhaftung
• Bekannte DeepFake-Fälschung

KI-System

Objekterkennung

Bildklassifizierung

Suchmaschine

Was zeigt dieses Bild?

Quelle: Eliot Higgins / Twitter

• Polizisten & Donald Trump  
• Verhaftung
• Bekannte DeepFake-Fälschung

KI-System

Objekterkennung

Bildklassifizierung

Suchmaschine

Was zeigt dieses Bild?

Mensch betrachtet immer mehrere Ebenen

KI-System ist auf einzelne Ebene beschränkt

Quelle: Eliot Higgins / Twitter

• Polizisten & Donald Trump  
• Verhaftung
• Bekannte DeepFake-Fälschung
• Meilenstein der Desinformation

KI-System

Objekterkennung

Bildklassifizierung

Suchmaschine

Was zeigt dieses Bild?

Mensch betrachtet immer mehrere Ebenen

KI-System ist auf einzelne Ebene beschränkt

Quelle: Eliot Higgins / Twitter

• Polizisten & Donald Trump  
• Verhaftung
• Bekannte DeepFake-Fälschung
• Meilenstein der Desinformation

KI-System

Objekterkennung

Bildklassifizierung

Suchmaschine

Chatbot

Was zeigt dieses Bild?

Mensch betrachtet immer mehrere Ebenen

KI-System ist auf einzelne Ebene beschränkt

„Was für Menschen einfach ist, ist für Maschinen schwer – und umgekehrt."

- Hans Moravec, Mind Children (1988)

„Was für Menschen einfach ist, ist für Maschinen schwer – und umgekehrt."

Beispiel: Schach

„Was für Menschen einfach ist, ist für Maschinen schwer – und umgekehrt."

Zug planen

Figur bewegen

Beispiel: Schach

„Was für Menschen einfach ist, ist für Maschinen schwer – und umgekehrt."

Mensch

Beispiel: Schach

„Was für Menschen einfach ist, ist für Maschinen schwer – und umgekehrt."

Mensch

• Figuren greifen & bewegen
  ~ 1 Jahr

Beispiel: Schach

„Was für Menschen einfach ist, ist für Maschinen schwer – und umgekehrt."

Mensch

• Figuren greifen & bewegen
  ~ 1 Jahr
   
• Schachzüge planen
  ~9-12 Jahre

Beispiel: Schach

„Was für Menschen einfach ist, ist für Maschinen schwer – und umgekehrt."

Mensch

• Figuren greifen & bewegen
  ~ 1 Jahr
   
• Schachzüge planen
  ~9-12 Jahre
   
• Bewegt Figuren intuitiv
  Plant Züge konzentriert

Beispiel: Schach

„Was für Menschen einfach ist, ist für Maschinen schwer – und umgekehrt."

Mensch

• Figuren greifen & bewegen
  ~ 1 Jahr
   
• Schachzüge planen
  ~9-12 Jahre
   
• Bewegt Figuren intuitiv
  Plant Züge konzentriert

Maschine

• Figuren greifen & bewegen
  
   
• Schachzüge planen
   

Beispiel: Schach

„Was für Menschen einfach ist, ist für Maschinen schwer – und umgekehrt."

Mensch

• Figuren greifen & bewegen
  ~ 1 Jahr
   
• Schachzüge planen
  ~9-12 Jahre
   
• Bewegt Figuren intuitiv
  Plant Züge konzentriert

Maschine

• Figuren greifen & bewegen
  
   
• Schachzüge planen
  1997 Deep Blue vs Kasparov
   

Beispiel: Schach

„Was für Menschen einfach ist, ist für Maschinen schwer – und umgekehrt."

Mensch

• Figuren greifen & bewegen
  ~ 1 Jahr
   
• Schachzüge planen
  ~9-12 Jahre
   
• Bewegt Figuren intuitiv
  Plant Züge konzentriert

Maschine

• Figuren greifen & bewegen
  2018 OpenAI Dactyl
   
• Schachzüge planen
  1997 Deep Blue vs Kasparov

Beispiel: Schach

„Was für Menschen einfach ist, ist für Maschinen schwer – und umgekehrt."

Mensch

• Figuren greifen & bewegen
  ~ 1 Jahr
   
• Schachzüge planen
  ~9-12 Jahre
   
• Bewegt Figuren intuitiv
  Plant Züge konzentriert

Maschine

• Figuren greifen & bewegen
  2018 OpenAI Dactyl
   
• Schachzüge planen
  1997 Deep Blue vs Kasparov
   
• Schach: systematisch
  Physiche Welt: chaotisch

Beispiel: Schach

„Was für Menschen einfach ist, ist für Maschinen schwer – und umgekehrt."

Mensch

• Figuren greifen & bewegen
  ~ 1 Jahr
   
• Schachzüge planen
  ~9-12 Jahre
   
• Bewegt Figuren intuitiv
  Plant Züge konzentriert

Maschine

• Figuren greifen & bewegen
  2018 OpenAI Dactyl
   
• Schachzüge planen
  1997 Deep Blue vs Kasparov
   
• Schach: systematisch
  Physiche Welt: chaotisch

Beispiel: Schach

KI lernt anders als der Mensch

„Was für Menschen einfach ist, ist für Maschinen schwer – und umgekehrt."

KI lernt anders als der Mensch

Verständnis des Systems durch wenige Beispiele

„Was für Menschen einfach ist, ist für Maschinen schwer – und umgekehrt."

KI lernt anders als der Mensch

Verständnis des Systems durch wenige Beispiele

Immitation des Systems durch viele Beispiele

KI arbeitet anders als der Mensch

→ Erweiterung & Individualisierung

→ Vereinfachung & Vereinheitlichung

„Was für Menschen einfach ist, ist für Maschinen schwer – und umgekehrt."

KI lernt anders als der Mensch

monotone Prozesse

KI arbeitet anders als der Mensch

Ermüdung

Flüchtigkeit

Stress

Konstanz

Fokus

Neutral

„Was für Menschen einfach ist, ist für Maschinen schwer – und umgekehrt."

KI & Mensch
das perfekte Team?

Mensch → kreative, dynamische Arbeit

KI → monotone Prozesse

→ reduziert Work Load und Mental Load

„Was für Menschen einfach ist, ist für Maschinen schwer – und umgekehrt."

Quiz

Wer kann es besser?

1. Mensch
2. Maschine

Rakete Steuern

„Was für Menschen einfach ist, ist für Maschinen schwer – und umgekehrt."

Quiz

Wer kann es besser?

1. Mensch
2. Maschine

Rakete Steuern

Quelle: SpaceX

„Was für Menschen einfach ist, ist für Maschinen schwer – und umgekehrt."

Quiz

Wer kann es besser?

1. Mensch
2. Maschine

Auto steuern (Stadtverkehr)

„Was für Menschen einfach ist, ist für Maschinen schwer – und umgekehrt."

Quiz

Was macht den Unterschied?
ordne zu:
 

1. Situationsabhängige Ausnahmen von der Regel
    
2. Stadtverkehr benötigt implizites Alltagswissen
    
3. Raketen steuern in 3 Dimensionen, Autos in zwei

Auto: Mensch

Rakete: KI

dominant

relevant

irrelevant

„Was für Menschen einfach ist, ist für Maschinen schwer – und umgekehrt."

Quiz

Was macht den Unterschied?
ordne zu:
 

1. Situationsabhängige Ausnahmen von der Regel
    
2. Stadtverkehr benötigt implizites Alltagswissen
    
3. Raketen steuern in 3 Dimensionen, Autos in zwei

Auto: Mensch

Rakete: KI

dominant

relevant

irrelevant

„Was für Menschen einfach ist, ist für Maschinen schwer – und umgekehrt."

Quiz

Was macht den Unterschied?
ordne zu:
 

1. Situationsabhängige Ausnahmen von der Regel
    
2. Stadtverkehr benötigt implizites Alltagswissen
    
3. Raketen steuern in 3 Dimensionen, Autos in zwei

Auto: Mensch

Rakete: KI

dominant

relevant

irrelevant

„Was für Menschen einfach ist, ist für Maschinen schwer – und umgekehrt."

Was macht den Unterschied?
Weitere Gründe:

1. Situationsabhängige Ausnahmen von der Regel
    
2. Stadtverkehr benötigt implizites Alltagswissen
    
3. Ziel der Rakete (minimale Abweichung): mathematisch klar
   Ziel im Auto (sicher Fahren): mehrdeutig & kontextabhängig

Auto: Mensch

Rakete: KI

„Was für Menschen einfach ist, ist für Maschinen schwer – und umgekehrt."

Was macht den Unterschied?
Weitere Gründe:

1. Situationsabhängige Ausnahmen von der Regel
    
2. Stadtverkehr benötigt implizites Alltagswissen
    
3. Ziel der Rakete (minimale Abweichung): mathematisch klar
   Ziel im Auto (sicher Fahren): mehrdeutig & kontextabhängig
    
4. Strecke fahren ist eintönig & vorhersehbar  → KI
   Gefahrensituationen sind selten & vielfätig  → Mensch

Auto: Mensch

Rakete: KI

• Neuronales Netz:
  Komplizierte Verknüpfung einfacher Rechnungen  → Kann jedes System lernen, wenn
  • ​mathematisch klar formulierbar
  • ausreichend Daten (verwertbar & representativ)
  • ausreichend Computing Power
     
• Immitiert Prozesse, die menschliche Intelligenz benötigen
   
• KI-Modell ist auf ein einzige Aufgabe spezialisiert
   
• hilfreich bei wiederholenden Vorgängen

Bester Einsatz: einfache, aufwendige Aufgaben mit leicht prüfbarem Ergebnis