Künstliche Intelligenz - #ChanceKI - BMBF

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Künstliche Intelligenz - #ChanceKI - BMBF
Künstliche
Intelligenz

  # ChanceKI
Künstliche Intelligenz - #ChanceKI - BMBF
Liebe Leserin, lieber Leser,

Künstliche Intelligenz, die dem
Menschen dient – daran arbeitet
deutsche Spitzenforschung.

Künstliche Intelligenz verän­
dert unsere Art, zu leben und
zu arbeiten. Wir stellen uns
darauf ein und entwickeln eine
KI „made in Europe“. Eine KI,
die unseren Werten entspricht,
die unsere Wirtschaftskraft stärkt und die unser Leben
besser macht. Zum Beispiel als Roboter, die Pflegekräfte
entlasten, als Unterstützung von Ärztinnen und Ärzten
bei ihren Diagnosen oder in autonomen Fahrzeugen, die
den Straßenverkehr sicherer machen.

Werfen Sie mit uns einen Blick in die Welt der KI –
und darauf, wofür wir sie in Zukunft nutzen können.

Anja Karliczek
Mitglied des Deutschen Bundestages
Bundesministerin für Bildung und Forschung
Künstliche Intelligenz - #ChanceKI - BMBF
Inhalt
4               14             32
Künstliche      KI:            Wer forscht
Intelligenz –   Eine           wo?
was ist das     Chronologie

                               34
eigentlich?

10              22             Antworten
                Strategie      auf drängende
Wie             Künstliche     Fragen
KI lernt        Intelligenz

                               38
                der Bundes­

12
                regierung

Müssen wir
uns vor KI
                24             Verrückte
                               KI-Welt

fürchten?       KI praktisch
                gedacht
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Künstliche
   Intelligenz –
    was ist das
    eigentlich?
Künstliche Intelligenz (KI) ist ein Teilgebiet
der Informatik. Sie erforscht Mechanismen,
die intelligentes menschliches Verhalten simu­
lieren können. Das beinhaltet zum Beispiel,
eigenständig Schlussfolgerungen zu ziehen,
angemessen auf Situationen zu reagieren
oder aus Erfahrungen zu lernen.
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Erstmals geprägt wurde der Begriff vom US-amerikani-
schen Informatiker John McCarthy auf der Dartmouth
Conference im Jahr 1956. Diese Tagung gilt auch als
„Geburtsstunde“ des Fachgebiets Künstliche Intelligenz.
Dieses besteht aus mehreren Themenfeldern, wie zum Bei-
spiel der Mustererkennung und dem Maschinellen Lernen,
der Robotik oder der Mensch-Maschine-Interaktion.
Aber was bedeutet das alles eigentlich genau?

MASCHINELLES LERNEN                                05
Maschinen lernen, indem sie aus vorliegenden
Beispieldaten Muster erkennen, daraus Modelle
ent­w ickeln und dieses Wissen auf neue, ihnen
bisher unbekannte Situationen anwenden.
Je größer und aussagekräftiger die Datenmenge,
desto besser lernen sie.
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KÜNSTLICHE NEURONALE NETZE (KNN)

KNN knüpfen an das biologische Vorbild des menschlichen
Nervensystems an. Sie bestehen aus vielen Ebenen, die in
komplexen Schichten miteinander verbunden sind. Die
„Neuronen“ können Informationen entweder von anderen
Neuronen oder von außen aufnehmen und daraus eine
Ausgabe ableiten.

DEEP LEARNING

Maschinelles Lernen mit großen KNN wird als Deep Learning
bezeichnet. Je komplexer das KNN, desto höher ist der mög­
liche Abstraktionsgrad und desto schwierigere Sachverhalte
können bearbeitet werden. Alltägliche Anwendungs­
beispiele sind die Bild- oder Spracherkennung.
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BIG DATA

Als Big Data wird eine große Menge von verschiedenartigen
Daten bezeichnet, die so komplex und schnelllebig ist, dass
sie auf herkömmlichem Weg nicht oder nur schwer ver­
arbeitet werden kann. Der Begriff beinhaltet auch Lösun­
gen und Systeme, die dabei helfen, diese Datenmengen zu
verarbeiten, um darin neue Muster und Zusammenhänge
zu erkennen.

MENSCH-MASCHINE-INTERAKTION
                                                       07
Mensch-Maschine-Interaktion ist der Austausch von Aktio­
nen und Informationen zwischen Mensch und Maschine.
Die Interaktion sollte an menschliche Bedürfnisse und
Fähigkeiten angepasst sein, um eine optimale Benutzbarkeit
bzw. eine hohe Nutzerzufriedenheit zu erreichen.
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STARKE UND SCHWACHE KI

Grundsätzlich unterscheidet man zwischen schwacher und
starker KI: Eine schwache KI konzentriert sich auf konkrete
Anwendungsprobleme, während eine starke KI die gleichen
oder größere intellektuelle Fähigkeiten als ein Mensch
aufweisen kann. Bis heute ist diese Vorstellung jedoch
Zukunftsmusik, denn eine starke KI existiert bisher nicht –
und Forschende sind sich uneinig, ob sie jemals
existieren wird.
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SYMBOLISCHE

UND NEURONALE KI

Auch die KI-Methoden
unterscheiden sich voneinander:

Die symbolische KI verfolgt einen auf logischen
Modellen aufbauenden Ansatz und wird oft als
„klassische“ KI bezeichnet. Sie geht davon aus,
dass menschliches Denken von einer logisch-
begrifflichen Ebene aus rekonstruiert
                                                  09
werden kann.

Die neuronale KI nähert sich
aus einer anderen Richtung:
Sie versucht, die Lernfähig­
keit des menschlichen
Gehirns nachzubilden
und Muster in Daten
zu erkennen.
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Wie
   KI lernt
Um Gesichter zu erkennen, Gegenstände und
Tiere zu unterscheiden oder Texte zu überset­
zen, braucht eine KI eine gute Datengrundlage,
mit der sie gefüttert und damit trainiert wird.
Die künstlich intelligente Maschine verarbeitet
die gelernten Informationen, erkennt Muster,
entwickelt Modelle und wendet sie auf unbe­
kannte Situationen an. Man spricht in diesem
Fall von „Maschinellem Lernen“.
BEISPIEL:

AUTONOMES

FAHREN

Autonom fahrende Autos lernen zum Beispiel dadurch,
dass ein Mensch sie eine Zeit lang steuert und die Fahrzeuge
dieses Verhalten dann „nachahmen“. KI kann auf dem
menschlichen Fahrverhalten aufbauend eigene Lö­
sungswege suchen und selbst Entscheidungen treffen.
Zusätzlich tasten Kameras, Laser- und Radarscanner
                                                           11
sowie Ultraschallsensoren die Umgebung rund um
das autonome Fahrzeug ab und bieten damit eine
Übersicht über das
aktuelle Verkehrs­
geschehen.

Mit Deep Lear­
ning werden diese
Informationen ver­
arbeitet, sodass die
KI ihre Umgebung
erkennen kann –
also zum Beispiel                   Prozent der
andere Fahrzeuge,            Patentanmeldungen rund
Radfahrende oder              um das autonome Fahren
Ampeln.                      kommen aus Deutschland.

                          Quelle: DPMA
Müssen
          wir uns
     vor KI
   fürchten?
In Büchern oder Filmen werden immer wieder
düstere Szenarien entworfen, in denen eine KI
die Weltherrschaft übernimmt. Auch deshalb
stehen einige Menschen KI im ersten Moment
kritisch gegenüber und fragen sich, ob Roboter
bald dem Menschen überlegen sein werden.
Diese Angst ist jedoch unbegründet, denn das
klügste aller Systeme ist und bleibt immer noch
das menschliche Gehirn.
Während Computer zwar immer leistungsfähiger werden
und eine weitaus größere Datenmenge viel schneller ver­
arbeiten können als der Mensch, steckt doch keine emo­
tionale Intelligenz oder soziale Kompetenz dahinter. Auch
das Maschinelle Lernen ist auf konkrete Anwendungsfälle
begrenzt.

Und wie sich eine KI entwickelt, hat am Ende immer
noch derjenige Mensch in der Hand, der sie mit Daten
füttert. Ein gutes Beispiel ist der Chatbot „Tay“ von
Microsoft. Binnen weniger Stunden, die er auf Twitter
verbrachte, wurde er zu einem rassistischen Chat-
                                                        13
Roboter – und zwar nur aufgrund der Informationen,
mit denen ihn die Userinnen und User fütterten.

Microsoft schaltete den Bot daraufhin ab und erklärte das
technische, soziale und kulturelle Experiment für geschei­
tert. Die Erkenntnis:

       Eine KI ist immer
       nur so schlau wie
      der Mensch, der sie
       mit Daten füttert.
KI
 Eine Chronologie

                  Erster Chatbot
                  der Welt
     1966         (ELIZA)

1950                1997
Alan Turing und     Deep Blue
der Turing-Test
Versteigerung
          eines KI-Gemäldes
          bei Christie’s
                               15
          2018

2017                2019
Übersetzungs-       Deutsches Team
programm            gewinnt
DeepL               RoboCup
D                             1966
    er britische Mathe­
    matiker Alan Turing
entwickelt den berühmten
nach ihm benannten Test.

                              A   m Massachusetts
                                  Institute of Techno-
                              logy (MIT) entwickelt der
                              US-amerikanische Infor-
                              matiker Joseph Weizen-
Hierbei kommunizieren
                              baum den vielleicht ersten
 Testpersonen ohne Sicht-
                              Chatbot der
und Hörkontakt mit zwei
                              Welt: ELIZA.
ihnen unbekannten Ge­
sprächspartnern: einem
Computer und einem Men­
schen aus Fleisch und Blut.                 Sie
Wenn die Fragestellerin         Könnten er
                                           od
bzw. der Fragesteller nicht     EL I Z A –
                                           deren
mehr unterscheiden kann,        einen an on
                                           –v
welcher von beiden die          Chatbot
                                           hten
Maschine ist, hat diese den
                                einem ec
                                           n
                                Mensche
Turing-Test bestanden.

                                unter-
                                scheiden
1950
Alan Turing und
der Turing-Test
Erster Chatbot
der Welt (ELIZA)
                          E   ine besondere
                              Niederlage
                          für Garri Kasparow:
Das Computerprogramm      In einem aus sechs Partien
kann menschliche Spra­    bestehenden Wettkampf
che verarbeiten und ist   verliert der russische Schach-
damit ein direkter Vor­   weltmeister unter Turnier­

                                                    17
fahre von Systemen wie    bedingungen gegen
Alexa oder Siri. ELIZA    den Computer
kann in Textform direkt   Deep Blue.
in menschlicher Sprache

                          1997
kommunizieren. Sie ist
dem Gesprächsverlauf
mit einem Psycho­
therapeuten nach­
gebildet.
                          Deep Blue
                          Bereits ein Jahr zuvor
          n Sie
Probiere                  hat Kasparow gegen die von
           n
es aus – i
                          IBM entwi­­ckelte Maschine
                          den Kürzeren gezogen, da­
unserem

             ?
                          mals allerdings nur in einer
Spiel                     Partie. Es war der erste Sieg

 BOT
                          eines Computers gegen den
                          amtierenden Schachwelt­

 OR NOT
                          meister, bei dem Zeitvor­
                          gaben eingehalten werden
(S. 18–19)                mussten.
den Gedic
            her Fede
   Aus welc folgen-
          die
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                                            e B e tr a chtung de
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müssen.                                Die Verdrä                 b ru   ch .
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            solches V
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Es ist ein                             Letzte Wa                    W     e g.
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Stadt der                Welt,                         erz in den
             Form der                  D e r S ch m
Eine neue                T age s                      n.
            esicht des                 Antworte                        , der
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                                       Die   F a ll                      gu ng .
erblickt.                                             der Verdrä
                                                                      n
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f ü r u ns
                                     zu lieben
                                                nur Licht
                                     bedarf es
                                                                      19
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            ist ein gu
                        ter          Farben si        li c h
Das Licht           ü h  er          sobald ic
                                               h verb
           r von fr
Bekannte              F a rben       mit Ve rn u nft
            bleiben
strahlend           e r
           n vorüb
u nd ge he                           Dein Duft
im Kopf                              im Grüne
                                                 n
                                                                r
                                                n für imme
                                     verlasse              a ll s
Ein Loch                                          k de s F
           htnis                     im Anblic
im Gedäc                             reagierst
                                                  du
           r Film
gerissene                ehentlich   n o ch d ü m mer
      A u sp a cken vers
beim                                 wir stehn
            ter Sinn
beschädig
im Dunst                             Im Regen
                                     zerflossen                gst
Kein Grun
             d                                    e n vo r A n
               iflung                vor Ängst               fe n
zur V e rz w e                                  och Trop
                                     bleiben d
            dich fest
ich halte               t            verbliche
                                                n
             och bleib
das was n            st              un d sa n ft
            ne   R e
der golde                            sie glitzern
für d ic h
D   as Kölner Start-up DeepL
    bringt seinen gleichnami-
gen Online-Übersetzer
                                  W     eltweite Beachtung
                                        findet die Verstei-
                                  gerung des von einer KI
auf den Markt.                    hergestellten „Portrait of
                                  Edmond Belamy“.

2017                              2018
Übersetzungs­
programm DeepL                    Versteigerung
Er wird mit Daten aus dem         eines KI-
Online-Wörterbuch Linguee         Gemäldes
gefüttert und übersetzt (zu­      bei Christie’s
nächst kostenlos) in sieben
Sprachen, unter anderem           Das etwas verschwom­
Englisch, Französisch und         men wirkende Bild
Spanisch. Linguee ist mit einer   kommt im britischen
Suchmaschine gekoppelt und        Auktionshaus Christie’s
stellt Wörter in einen Kon­       für 432.500 Dollar unter
text, ein Vorteil gegenüber       den Hammer. „Gemalt“
wörtlichen Übersetzungen.         wurde es auf Basis einer
Die Grundlage bilden künst­       Datenbank von 15.000
liche neuronale Netze, die        Porträtgemälden aus der
laufend trainiert werden. Im      Zeit vom 14. bis zum
Blindtest mit professionellen     20. Jahrhundert.
Übersetzenden schneidet           Die Pariser Künstler­
DeepL wesentlich besser ab        gruppe „Obvious“ ließ
als andere Online-Dienste.        einen Algorithmus auf
Grundlage dieser Porträts ein   Bremen und des Deutschen
Bild erstellen und so lange     Forschungszentrums für
anpassen, bis ein weiterer      Künstliche Intelligenz
Algorithmus das Bild nicht      (DFKI), in der „Standard
mehr von einem von Men­         Platform League“ mit den
schen gemachten Gemälde         humanoiden Nao-Robotern
unterscheiden konnte.           Weltmeister.

                                Bereits zum vierten

2019                                                   21
                                Mal in Folge konnte
                                sich damit ein deut­
                                sches Team den Titel
Deutsches Team                  holen.
gewinnt                         Kick it
RoboCup                         like Nao!

E  in 54 Quadrat­-
   meter großes Spielfeld,
zwei Tore, ein Fußball – und
zehn Roboter: Das macht eine
Weltmeisterschaft im Robo-
terfußball aus.
Beim Robot Soccer World
Cup (kurz: RoboCup), der
jedes Jahr in einem anderen
Land ausgerichtet wird,
treten die besten Teams der
ganzen Welt gegeneinander
an. 2019 wurde B-Human,
das Team der Universität
Strategie
      Künstliche
      Intelligenz
     der Bundes­
      regierung
Die KI-Strategie wurde 2018 vom Bundesminis­
terium für Bildung und Forschung (BMBF), dem
Bundesministerium für Wirtschaft und Energie
(BMWi) und dem Bundesministerium für Arbeit
und Soziales (BMAS) ins Leben gerufen. Das ge­
meinsame Ziel: Deutschland zu einem führen­
den Standort in der KI-Forschung zu machen.
Dazu sollen bis 2025 insgesamt drei Milliarden
Euro bereitgestellt werden.
In allen zwölf Handlungsfeldern wurden zahlreiche
Projekte angestoßen, mit denen das Ziel der KI-Strategie
verfolgt wird. Unter anderem sollen neue KI-Professuren
in Deutschland eingerichtet, Start-ups unterstützt und
KI-Anwendungen besser in die Wirtschaft integriert
werden.

 IM JUNI 2019 WURDEN BUNDESWEIT INSGESAMT
 214 KI-START-UPS GEZÄHLT.

     86 57                               9         8          6        23
       Berlin          München      Karlsruhe Hamburg        Köln
   Von 2018 auf 2019 stieg die Zahl der KI-Start-ups in Deutschland
   um 62 Prozent.

Quelle: appliedAI/UnternehmerTUM ecosystem

              DEUTSCHLAND LIEGT AUF DEM 2. PLATZ
       DER WELTWEIT BELIEBTESTEN ZIELLÄNDER FÜR
          HOCH QUALIFIZIERTE DIGITALFACHKRÄFTE
                                      und ist damit der attraktivste
                                            nicht englischsprachige
                                              Jobstandort der Welt.

     US    DE    CA    AU     UK    CH     FR    ES     JP    IT

Quelle: Boston Consulting Group (BCG), StepStone, The Network
KI
       praktisch
       gedacht
Das BMBF fördert zahlreiche Forschungsprojekte,
die sich in verschiedenen Handlungsfeldern
mit dem Einsatz von Künstlicher Intelligenz
beschäftigen.

GESELLSCHAFT
„Fake News“ erreichten in den letzten Jahren – auch und
besonders durch die technische Entwicklung – großen
Einfluss und ein ganz neues Level der Täuschung. Chatbots
und gezielte Desinformationskampagnen sorgen dafür, dass
falsche und wahre Nachrichten oft nur
noch schwer voneinander zu unterschei­
den sind. Initiatoren solcher Aktionen
verfolgen verschiedene Ziele, wie beispiels­
weise das Vertrauen in Politik und Medien zu
schwächen, die Gesellschaft zu spalten oder Bürgerin­nen
und Bürger ganz bewusst zu täuschen. Kurz gesagt:
Fake News manipulieren die Öffentlichkeit. Sie sind
besonders dann eine Gefahr für die Demokratie,
wenn sich Menschen von der Politik abwenden.
                                                          25
  DORIAN
  PROJEKT­KOORDINATOR: Fraunhofer-Institut
  für Sichere Informations­technologie (SIT)

DORIAN will das ändern: Mit      Das Ergebnis sind tech­
vielen Beispieldaten und der     nische Hilfsmittel, die es
journalistischen Erfahrung von   Bürgern, Journalistinnen
Projektpartnern soll die Des­    und Betreibern von Platt­
information in Online-Medien     formen erleichtern sollen,
automatisiert erkannt und im     Fake News zu entlarven.
Anschluss gelöscht oder ge­      Die Herausforderung dabei
sperrt werden. Dazu arbeite­     war, gleichzeitig weder die
ten Forschende Merkmale aus      Pressefreiheit noch das Recht
Online-Beiträgen heraus, zum     auf freie Meinungsäußerung
Beispiel deren Inhalte, Grund­   einzuschränken.
haltung oder Quellen.
MOBILITÄT
Autonomes Fahren ist möglicherweise eines der Themen,
die einem als Erstes in den Sinn kommen, wenn man an KI
im (mobilen) Alltag denkt. Aber KI kann in Sachen Mobilität
noch viel mehr: zum Beispiel bessere Verkehrsprognosen
erstellen und damit Transportketten optimieren sowie um­
weltschädliche Emissionen reduzieren oder uns via Sprach­
assistenz bei der Bedienung eines Fahrzeugs unterstützen.

Gemeinsames Ziel all dieser Projekte ist es, mit KI die
Verkehrssicherheit zu erhöhen, den Verkehrsfluss zu
optimieren und damit einen Beitrag zum Umwelt-
und Klimaschutz zu leisten.
KoFFI                          PROJEKTKOORDINATOR:

                                 Robert Bosch GmbH,
                                 Car Multimedia

Im Projekt Kooperative           Im Normalfall entscheidet
Fahrer-Fahrzeug-Inter­           der Mensch, was zu tun ist.
aktion (KoFFI) wurde das         Ist er unaufmerksam
teilautomatisierte Fahrzeug
als verlässlicher Partner des
Menschen erforscht. Das Ziel:
                                 und droht deshalb
                                 ein Unfall, greift die
                                 Maschine ein. Diese
                                                          27
Mensch und Maschine nutzen       „Schutzengel-Funktion“
ihre sich optimal ergänzen­      wurde auf der Grundla­
den Fähigkeiten, um kritische    ge von ethischen und rechts­
Verkehrssituationen frühzeitig   wissenschaftlichen Leitlinien
zu erkennen und bestmöglich      in Simulationen entwickelt.
darauf zu reagieren. Mit mo­
dernen Techniken, wie LiDAR      Die Vision: Spätere KoFFI-
(light detection and ranging)    Generationen optimieren
und Radarsystemen, hilft das     eigenständig ihre Reaktionen
Fahrzeug zum Beispiel bei        im Straßenverkehr.
der Orientierung in dichtem
Nebel.
MEDIZIN
Viele Behandlungen und Diagnosen
können bereits heute mithilfe Künst­
licher Intelligenz sehr viel effizienter
und genauer durchgeführt werden.
Das bedeutet nicht, dass Roboter jemals
echte Ärztinnen und Ärzte ersetzen könnten – aber
eine Unterstützung sind sie bereits heute allemal.

Bei der Diagnose von schwarzem Hautkrebs beispielsweise
kann eine KI bereits sehr gute Ergebnisse liefern. Das be­
stätigen Beispiele des Deutschen Krebsforschungszentrums
und der Universitäts-Hautklinik Heidelberg. Zentral ist
jedoch: KI entscheidet nicht über die individuelle Therapie,
sondern unterstützt nur dabei, schnell und präzise die rich­
tige Diagnose zu stellen.
HoloMed                        PROJEKT-
                                 KOORDINATOR:

                                 mbits imaging GmbH

Erweiterte Realität – Aug­       CT- und MRT-Scans der
mented Reality (AR) – kennen     Patientin bzw. des Patienten
viele bereits aus Museen, Aus­   werden mithilfe des
stellungen oder der Gaming-
Branche. AR wird aber auch
in der Medizin angewandt:
                                 Maschinellen Ler­
                                 nens strukturiert und
                                 analysiert. Der Ärztin
                                                           29
Im Projekt HoloMed geht          oder dem Arzt werden
es speziell um die Ventrikel­    dann virtuell die beste
punktion. Müssen Chirurgin­      Stelle für den Schnitt und die
nen und Chirurgen bislang        Bohrung sowie der geeignete
von außen ertasten, wo sie       Winkel angezeigt, um den
einen Katheter einführen, um     Katheter einzuführen.
den Hirndruck zu verringern,
kann hier schon bald eine KI
unterstützen.

   Die HoloMed-Brille ist eine flexible,
   mobile und kostengünstige Lösung,
   mit der wir die Qualität solcher
   Eingriffe deutlich erhöhen können.
   Michal Hlaváč, Ulmer Neurochirurg
UMWELT UND

NACHHALTIGKEIT

Die Themen Umwelt und Nachhaltigkeit nehmen in unse­
rem Alltag immer größeren Raum ein. Zu Recht, denn die
Folgen des Klimawandels spüren wir nahezu täglich. Zum
Beispiel, wenn wir weltweit mit großen Hitzewellen, schwe­
ren Waldbränden oder heftigen Überschwemmungen kon­
frontiert werden. Den Klimawandel kann KI nicht aufhal­
ten. Sie kann aber bei vielen Lösungsansätzen helfen, etwa
beim Erkennen von Dürreschäden in Waldstücken oder von
Plastikverschmutzung in Meeren. So kann rechtzeitig auf
Probleme und Herausforderungen reagiert werden.

                                PROJEKTKOORDINATOR:

  ALICE-III
                                Siemens Aktiengesellschaft,
                                Corporate Technology

Die Launen der Natur machen     und sicher zu funktionieren.
es schwer, sich zu 100 Pro­     An diesem Punkt setzt das
zent auf Sonne, Wind oder       Projekt ALICE-III an. Dessen
Wasser zu verlassen. Erneuer­   Ziel ist es, Windparks flexibel
bare Energien brauchen          an ihre Umwelt anzupassen.
aber Planbarkeit, um gut        Zahlreiche Betriebsdaten der
Anlagen – zum Beispiel             Gleichzeitig sind ihre Ent­
Vibrationen, Ausrichtungs­         scheidungen immer transpa­
winkel und Temperaturen –          rent und werden durch feste,
bilden die Grundlage für das       vom Menschen gesetzte
Maschinelle Lernen. Es wer­        Regeln gesteuert. Damit
den Algorithmen entwickelt,        können Lösungswege Schritt
mit denen die Windturbine          für Schritt zurück­verfolgt
eigenständig lernt, wie sie        werden.
ihre beste Leistung erbringt.
                                                           31

   Jedes Windrad soll wissen,
   wie es seine Rotoren für die
   beste Leistung ausrichten muss.
   Andreas Ziehe, KI-Forscher an der TU Berlin
WER
     forscht
    		 WO                                  ?
In Deutschland werden viele Forschungs­
institutionen vom BMBF gefördert, um
die KI-Forschung voranzutreiben.

Neben dem Deutschen Forschungszentrum für Künstliche
Intelligenz (DFKI), das bereits 1988 gegründet wurde, gibt
es fünf weitere Kompetenzzentren für KI-Forschung. Sie
tauschen sich untereinander und mit der Industrie aus und
sorgen damit für eine internationale Sichtbarkeit deutscher
KI-Forschung. Perspektivisch sollen die sechs Kompetenz-
zentren überregional weiterentwickelt und vernetzt werden.
Bis 2022 wird ihre Förderung deshalb verdoppelt. Damit
sollen auch interna­tionale Forschende vermehrt für
Deutschland gewonnen werden.
KI-Forschungs-
institutionen

                                              Berlin Institute
                  BREMEN                 for the Foundations

                                                                      33
                                        of Learning and Data
                                                    (BIFOLD)

                                                             BERLIN

                                                  LEIPZIG
    RHEIN-RUHR
                                         Competence Center for
       Kompetenzzentrum                   Scalable Data Services
                                                   and Solutions      DRESDEN
       Maschinelles Lernen
       Rhein-Ruhr                              Dresden/Leipzig
       (ML2R)                                            (ScaDS)

                                                    DEUTSCHES FORSCHUNGS­-
                                                    ZENTRUM FÜR KÜNSTLICHE
                                                    INTELLIGENZ (DFKI)
      KAISERSLAUTERN
                                                    KOMPETENZZENTREN

 SAARBRÜCKEN              Tübingen AI
                          Center – Competence
                          Center for Machine
                          Learning                Munich Center for
                                                  Machine Learning
               TÜBINGEN                           (MCML)
                                                  MÜNCHEN
Antworten
    auf
drängende
  Fragen
CHANCE ODER JOBKILLER:

NIMMT UNS KI DIE ARBEITSPLÄTZE WEG?

JEIN. Dort, wo routinierte Arbeiten ausgeführt werden,
arbeiten Roboter in der Regel bereits heute effizienter als
Menschen. Das passiert am Fließband, perspektivisch aber
auch in höher qualifizierten Jobs in Büro und Verwaltung,
am Bankschalter oder bei Bestellvorgängen.

KI verändert die Arbeitswelt, das ist klar. Bis 2025
fallen weltweit etwa 75 Millionen Jobs durch ihren
                                                        35
Einsatz weg – 133 Millionen Arbeitsplätze entstehen
jedoch auch durch sie, so eine Studie des Weltwirt­
schaftsforums. Das bedeutet: Es wird nicht weniger
Arbeit geben, sondern andere als bisher. Und soziale Fähig­
keiten und individuelle Interpretationen, zum Beispiel in
der Medizin, kann kein Roboter ersetzen. Zudem wird es
Jobs geben, die wir uns heute noch gar nicht vorstellen
können.

SIND BEZIEHUNGEN ZWISCHEN MENSCH

UND MASCHINE IN ZUKUNFT NORMAL?

FÜR EINIGE BESTIMMT. „Anthropomorphismus“ wird
es genannt, wenn Menschen zum Beispiel Tieren oder
Robotern menschliche Eigenschaften zusprechen. Mit
der Zuordnung einer menschlichen Rolle wird die Grundlage
dafür geschaffen, Gefühle für Roboter entwickeln zu
können. Umgekehrt funktioniert das nicht, denn für die
Entstehung von Zuschreibungen und Gefühlen sind biolo­
gische und genetisch-hormonelle Grundlagen notwendig,
die einem Roboter fehlen.

Trotzdem glauben rund 20 Prozent der Deutschen einer
Umfrage des Allensbach-Instituts zufolge, dass Liebesbezie­
hungen zwischen Mensch und Maschine in Zukunft normal
sein werden. Bereits heute gibt es Beispiele dafür: 2018
schloss der Japaner Akihiko Kondo die Ehe mit der virtu­
ellen Figur Hatsune Miku – und ist bis heute, nach eigener
Aussage, glücklich verheiratet.

WERDEN ÄLTERE MENSCHEN BALD NUR

NOCH VON ROBOTERN GEPFLEGT?

NEIN. Allerdings wird der Einsatz von Robotern in der
Pflege – die sogenannte Geriatronik – schon heute getestet.
Wo sie helfen können? Bei Hol- und Bringdiensten zum
Beispiel. Roboter assistieren also den Menschen, damit diese
mehr Zeit für ihre Patientinnen und Patienten haben.

Unterstützen kann Robotik auch bei der Selbstständigkeit
von Pflegebedürftigen. Das Projekt ROBINA entwickelt zum
Beispiel robotische Systeme, die das tägliche Leben der
Pflegebedürftigen er­
                                 leichtern, während die
                                 Ressourcen der Pflegenden
                                 gezielter eingesetzt werden
                                 können. Eine Hilfe ist die
                                 Robotik also allemal. Doch
                                 eines wird ein Roboter
                                 wohl nie lernen können:
                                 Empathie.

IST EIN ROBOTER HAFTBAR?
                                                        37
 BISHER NICHT. Wenn ein Roboter einen Menschen
verletzt, steht schnell die Frage nach der Haftung im Raum.
Strafrechtlich können nur natürliche Personen für ihr Han­
deln verantwortlich gemacht werden. Im Zivilrecht auch
juristische – nur ist ein Roboter derzeit weder eine natür­
liche noch eine juristische Person. Hersteller sind haftbar,
wenn sie nachweislich einen Fehler beim Bau oder bei der
Programmierung gemacht haben. Aber auch das ist mit der
stetigen Weiterentwicklung des Maschinellen Lernens nur
schwer nachvollziehbar.

Als mögliche Lösung wird die Einführung einer neuen
Rechtspersönlichkeit diskutiert, die „elektronische Person“.
Das wirft wiederum ganz andere Fragen auf: Von welchem
Vermögen würde ein Roboter seine Geldstrafe bezahlen? Und
würde ihm eine Freiheitsstrafe überhaupt etwas ausmachen?
Verrückte
    KI-Welt

Die Wege des Algorithmus sind manchmal un­
ergründlich und führen zu unerwartet komi­
schen Situationen. Wenn ein selbstlernendes
System zu Ergebnissen kommt, die nicht ganz
den Erwartungen entsprechen, kann das ganz
schön skurril sein. Was unter anderem Bob,
Alice, Alexa und Walter damit zu tun haben,
erfahren Sie in unserer verrückten KI-Welt.
WAS REDEN DIE DA?

BOB:    I CAN CAN I I EVERYTHING ELSE.
ALICE: 	
        B ALLS HAVE ZERO TO ME TO ME TO ME TO ME TO ME TO ME
         TO ME TO ME TO.

So sah die Unterhaltung aus, die Bob und Alice, zwei von
Facebook entwickelte Chatbots, miteinander führten.
Eigentlich sollten sie sich gegenseitig das Verhandeln
beibringen, um besser mit Menschen kommunizieren
zu können. Im Laufe ihrer Unterhaltung begannen sie
allerdings damit, ihre eigenen Codes zu entwickeln.
                                                         39
Die Forschenden konnten die Systeme nun nicht mehr
verstehen und schalteten Bob und Alice zunächst ab.

Auf der Suche nach der Ursache für das misslungene Expe­
riment fanden die Entwicklerinnen und Entwickler heraus,
dass sie übersehen hatten, der KI die Bedingung zu stellen,
ausschließlich englisch zu sprechen. Eine optimierte Ver­
sion der Chatbots ist inzwischen wieder in Betrieb.

WENN ALEXA FEIERT

Feiern, bis die Polizei kommt: In Hamburg war das auch
ohne Gäste Realität. Denn Alexa, der digitale Sprachassis­
tent des Online-Versandhändlers Amazon, entschied sich
an einem Freitagabend dazu, die Musik via Lautsprecher
voll aufzudrehen, während der Eigentümer selbst auf der
Reeperbahn unterwegs war. Gegen halb zwei rief eine ge­
nervte Nachbarin die Polizei. Als auch nach wiederholtem
Klingeln und Klopfen niemand öffnete, brach diese die Tür
auf und beendete die Alexa-Party.

Mittlerweile wurde geklärt, wer die Fete schmiss: Alexa war
wohl via Fernzugriff aktiviert und auf maximale Lautstärke
gestellt worden. Amazon bezahlte die Folgekosten der Party
trotzdem.

KI ERFINDET SPORTART

„Speedgate“ nennt sich eine neue Sportart, die von einer
Künstlichen Intelligenz erfunden wurde. Hierfür wurde
eine Software über zwei Monate mit mehr als 400 Sport­
arten, 7.300 Regeln und 10.000 Markendesigns aus aller
Welt gefüttert. Aus 1.000 Vorschlägen der KI wählten
die Forschenden schließlich das temporeiche Spiel aus.

Zwei Teams aus je sechs Spielerinnen und Spielern stehen
sich gegenüber und erzielen Punkte, indem sie einen Ball
durch eines von drei Toren werfen.
Von der Oregon Sports Authority
ist das Speedgate schon als neues
Spiel anerkannt worden.
Lust auf ein Match?
WO IST WALTER?

Nicht ganz im Sinne des Autors: Die US-amerikanische
Kreativagentur redpepper hatte genug von der ewigen
Suche in der Kinderbuchreihe „Wo ist Walter?“. Also baute
sie einen Suchroboter, der darauf spezialisiert ist, auf jedem
Wimmelbild den Mann im rot-weiß gestreiften Outfit zu
finden. Die Maschine, die mit günstiger Hard- und offener
Software gebaut wurde, zeigt dann mit einer kleinen
Gummihand auf den bebrillten Walter, wenn sie sich
zu 95 Prozent sicher ist, ihn gefunden zu haben.          41
Es brauchte insgesamt nur 62 Walter-Köpfe und
45 Walter-Figuren, um den Roboter per Maschinellem
Lernen zu trainieren. Der bisherige Suchrekord:
4,45 Sekunden – damit ist der Roboter wohl schneller
als jedes Kind.
Wollen Sie
noch mehr
erfahren?
Plattform Lernende Systeme
„Lernende Systeme – Die Plattform für Künstliche
Intelligenz“ (PLS) wurde im Jahr 2017 vom BMBF
ins Leben gerufen.
Sie fördert den Dialog zwischen Wissenschaft,
Wirtschaft, Gesellschaft und Politik und erarbeitet
Handlungsempfehlungen, um Deutschland
international führend für lernende Systeme
zu positionieren.
PLATTFORM-LERNENDE-SYSTEME.DE

Die Wissenschaftsjahre
Die Wissenschaftsjahre sind eine Initiative des BMBF,
gemeinsam mit Wissenschaft im Dialog (WiD).
Sie setzen sich jedes Jahr mit einem neuen spannenden
Thema – wie zum Beispiel KI – auseinander und bereiten
es für Bürgerinnen und Bürger transparent, interes­
sant und niedrigschwellig auf. Neugierig, was dieses
Jahr auf der Agenda steht?
WISSENSCHAFTSJAHR.DE

Weitere Informationen unter:
KI-STRATEGIE-DEUTSCHLAND.DE

# ChanceKI
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Stand
März 2020

                                                               bmbf.de
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