Künstliche Intelligenz zeigt uns, wie wir denken und verstärkt unser Verhalten

 
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Künstliche Intelligenz zeigt uns, wie wir denken und verstärkt unser Verhalten
18   Technik                     2021 27-28

                    „Künstliche Intelligenz zeigt uns, wie wir
                    denken und verstärkt unser Verhalten“
                    Ein KI-System ist nur so gut wie die Daten, mit denen es trainiert wird. Ob aus einem Algorithmus
                    ein erfolgreiches Produkt entsteht, hängt auch von der menschlichen Erkenntnis ab, sagt Jana Koehler,
                    wissenschaftliche Direktorin am Deutschen Forschungszentrum für Künstliche Intelligenz (DFKI).

               Von Alexandra Mesmer,      CW: Frau Professor Koehler, was kann KI          Handykameras aufnehmen, werden mit KI-
               Senior Editor              heute schon?                                     Algorithmen optimiert. Viele von uns nutzen
                                                                                           Übersetzungssysteme, die inzwischen ganz
                                          JANA KOEHLER: Künstliche Intelligenz kann        gute Ergebnisse liefern. Auch die Suche nach
                                          bereits sehr viel. Wir nutzen sie unbewusst      Informationen im Netz wird heute durch
                                          jeden Tag. Zum Beispiel diktiere ich die Ant-    KI-Algorithmen verbessert. Lassen wir uns
                                          worten auf Ihre Fragen in Microsoft Word.        vom Navigationssystem die Route berechnen,
                                          Grundlage dafür ist eine Spracherkennung und     ist KI im Spiel.
                                          Transkription von gesprochener Sprache in
                                          geschriebenen Text auf Basis von künstlicher     CW: In welchen Anwendungen sind die
                                          Intelligenz. Produktempfehlungen in Online-      Grenzen der künstlichen Intelligenz sichtbar?
                                          shops werden mit KI-Algorithmen berechnet,
                                          die unser Kaufverhalten mit dem anderer Kun-     KOEHLER: Viele eingesetzte Verfahren der KI
                                          den vergleichen und daraus Empfehlungen          basieren auf großen Datenmengen, in denen
                                          ableiten. In sozialen Netzwerken bestimmt        sie statistisch relevante Muster aufspüren und
                                          künstliche Intelligenz zum großen Teil, welche   verstärken. Diese sind für den häufig auftre-
                                          Inhalte wir sehen. Fotos, die wir mit unseren    tenden Durchschnitt aussagekräftig. Grenzen
                                                                                           treten auf, wenn wir versuchen, diese Muster
                                                                                           auf Einzelfälle anzuwenden. Hier kann das
                                                                                           Muster auf den Einzelfall zutreffen oder nicht.
                                                                                           So sind bestimmte Symptome typisch für das
                                                                                           Auftreten bestimmter Erkrankungen. Das
                                                                                           heißt jedoch nicht, dass ich bei bestimmten
                                                                                           Symptomen tatsächlich diese Krankheit habe.
                                                          Jana Koehler hat den             Hier ist es erforderlich, auf den individuellen
                                                          Lehrstuhl für Künstliche
                                                          Intelligenz an der Univer-
                                                                                           Fall abgestimmte präzise Diagnoseverfahren
                                                          sität des Saarlandes             einzusetzen, um eine Vermutung zu bestätigen
                                                          inne und ist wissen-
                                                                                           oder zu widerlegen. KI kann hier unterstüt-
                                                          schaftliche Direktorin
                                                          des Forschungsbereichs           zend wirken, aber auch fehlerhafte Einschät-
                                                          Algorithmic Business             zungen abgeben.
                                                          and Production am DFKI.
                                                          Ihr Spezialgebiet sind
                                                          KI-Methoden für flexible         CW: Inwiefern beeinflussen subjektive Ein-
                                                          und optimierte Ferti-
                                                                                           schätzungen und Vorurteile die KI-Systeme?
                                                          gungs- und Geschäfts-
                                                          prozesse. Sie studierte
                                                          Informatik und Wissen-           KOEHLER: Vorurteile spielen eine Rolle, wenn
                                                          schaftstheorie in Berlin,
                                                          arbeitete nach Promotion         Daten verwendet werden, in denen die subjek-
                                                          und Habilitation für die         tive Einschätzung von Menschen vorkommt.
                                                                                                                                             Fotos: DFKI

                                                          Schindler AG und das
                                                          IBM Research Lab in
                                                                                           Etwa bei Daten, die Bilder von Personen zeigen
                                                          Zürich.                          und bei denen Menschen schätzten, wie alt die
Künstliche Intelligenz zeigt uns, wie wir denken und verstärkt unser Verhalten
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gezeigten Personen sind. Jedes Urteil, das ein     sogar. Fälle von Vorurteilen und Diskriminie-
Mensch fällt, ist subjektiv – auch wenn wir uns    rung in KI-Systemen sind nichts weiter als die
                                                                                                      Buchtipp: Bausteine des
um Objektivität bemühen. Objektivität kann         Vorurteile und Diskriminierung, die wir selbst
                                                                                                      Managements künstlicher
nie perfekt gelingen, da unsere persönliche        ausüben. Insofern können wir KI sehr gut ver-      Intelligenz
Erfahrung in die Einschätzung einfließt. Wird      wenden, um unser Verhalten zu hinterfragen
diese in Trainingsdaten für ein KI-System ver-     und zu schauen, wo wir uns verändern sollten.      Welche Prozesse und Strukturen
                                                                                                      braucht es, um KI-Anwendungen
wendet, extrahiert dieses statistisch relevante    Leider wird zurzeit in vielen Anwendungen das
                                                                                                      zu entwickeln, zu betreiben und
Muster, in denen subjektive Meinungen ent-         bisherige Verhalten auf der Grundlage histori-
                                                                                                      in einen betrieblichen Kontext zu
halten sind und diese verstärken.                  scher Trainingsdaten verstärkt und auf die Zu-     integrieren? Antworten auf diese
                                                   kunft über­tragen. Hier muss man sich fragen,      Frage finden sich in einem neuen
CW: Welche Rolle kommt den Trainings-              wie sinnvoll diese Art von Anwendungen             Werk von Jana Koehler.
daten zu?                                          wirklich sind. Sie können nur erfolgreich sein,    Die Professorin für Künstliche
                                                   wenn die Zukunft genauso ist wie die Vergan-       Intelligenz an der Universität des
                                                                                                      Saarlandes und Leiterin des For-
KOEHLER: Die Datenqualität, mit denen ein          genheit und unser früheres Verhalten tatsäch-
                                                                                                      schungsbereichs Analyse und
KI-System trainiert wird, ist entscheidend da-     lich auch erfolgreich für die Zukunft sein kann.   Optimierung von Prozessen des
für, wie gut das System nachher beim Einsatz                                                          DFKI hat dieses Buch zusammen
in der Praxis ist. Wir müssen uns bewusst sein:    CW: Was sind die größten Herausforde­              mit Walter Brenner, Professor für
Ein Data Scientist bestimmt die Menge der          rungen, bis aus einem KI-Algorithmus ein           Wirtschaftsinformatik an der Uni-
                                                                                                      versität St.Gallen, Benjamin van
Trainingsdaten. Das System zu trainieren ist       marktfähiges Produkt entstehen kann?
                                                                                                      Giffen, Assistenzprofessor für
ein permanenter Prozess, da ja auch die Welt
                                                                                                      Wirtschaftsinformatik und Leiter
sich stetig ändert. Man braucht möglichst          KOEHLER: Ein KI-Algorithmus ist nur ein klei-      des Research Lab Management of
repräsentative Daten, kann aber nicht immer        ner Teil einer Lösung. Die KI muss immer in        AI, und den beiden Doktoranden
beurteilen, ob die vorliegenden Daten reprä-       eine Softwarelösung eingebunden werden, die        Tobias Fahse und André Sagodi
sentativ sind.                                     sicherstellt, dass die Daten für den Algorithmus   verfasst. Es beschreibt nicht nur
                                                                                                      die grundsätzlichen Prozesse
                                                   in hoher Qualität zur Verfügung stehen und die
                                                                                                      eines Managements künstlicher
CW: Von welchem Einsatzgebieten raten Sie          Berechnungsergebnisse des Algorithmus in die       Intelligenz, sondern zeigt auch
aus wissenschaftlicher Sicht ab?                   Softwaresysteme eines Unternehmens einflie-        Beispiele für konkreten unterneh-
                                                   ßen. Die Gestaltung der Schnittstellen zu den      merischen Nutzen auf.
KOEHLER: Aus wissenschaftlicher Sicht ist es       vorhandenen Softwaresystemen ist sehr kom-
nicht haltbar, dass wir statistische Muster, die   plex und meist viel aufwendiger als gedacht.
nur für eine große Menge an Fällen gelten, auf     Viele KI-Lösungen setzen heute maschinelles
einen Einzelfall anwenden. Wir sollten sehr        Lernen ein und benötigen dafür sehr umfang-
zurückhaltend sein, zum Beispiel Lebensläufe       reiche Trainingsdaten.
von Menschen auf ihre Eignung für einen be-
stimmten Beruf einzuschätzen. Denn die Ein-        Das Aufbereiten dieser Daten ist sehr aufwen-
schätzung durch das KI-System beruht immer         dig und trägt oft zu mehr als 80 Prozent der
auf historischen und subjektiven Entscheidun-      Kosten eines KI-Projekts bei. Nicht zu verges-
gen. Zudem sollten wir keine voll automatisier-    sen sind auch die Nutzer einer KI-Lösung. Die
ten medizinischen Diagnosen vornehmen, die         Gestaltung der Interaktion mit dem Menschen
rein auf statistischen Daten basieren.             ist entscheidend, damit ein KI-System sinnvoll
                                                   in Zusammenarbeit mit einem Menschen agie-
CW: Wie sollte KI sinnvoll eingesetzt werden?      ren kann und auch akzeptiert wird. Denken wir
                                                   nur an die Gestaltung der Sprachschnittstelle
KOEHLER: Da KI heute vor allem verborgene          von Alexa. Hier wurde Pionierarbeit geleistet,
Muster in Daten aufspürt, hält sie uns damit       um das System für viele Benutzer komfortabel
den Spiegel vor. Sie zeigt uns, wie wir denken     und auch ausreichend sicher zu gestalten,
und handeln und verstärkt unser Verhalten          damit es akzeptiert wird.
Künstliche Intelligenz zeigt uns, wie wir denken und verstärkt unser Verhalten
20   Technik                              2021 27-28

                                                   CW: Warum kommen viele Ideen nicht aus der         KOEHLER: In vielen Firmen ist der Eindruck
                                                   Prototyp-Phase heraus?                             entstanden, dass man eine KI-Lösung fertig
                                                                                                      kaufen kann und diese ein Problem löst. Als
                                                   KOEHLER: Viele Projekte unterschätzen den          Konsument kann ich mir eine Alexa kaufen,
                                                   Aufwand für die Bereitstellung der Daten, die      um während meiner Yoga-Übung per Sprach-
                                                   Integration in die Softwarelösungen und die        steuerung einen Timer zu setzen. Bei vielen
                                                   Gestaltung der Benutzerschnittstellen. Meist       Herausforderungen in Unternehmen ist viel
                                                   ist in einer Firma noch nicht genug Erfahrung      menschliche Intelligenz zur Problemlösung ge-
                                                   vorhanden, um KI-Projekte erfolgreich voran-       fragt. Die selbstständige Problemlösefähigkeit
                                                   zutreiben. Hier kommt es darauf an, mit Pilot-     von KI-Systemen ist eher dem Bereich des
                                                   projekten Erfahrungen zu sammeln und Kom-          Mythos zuzurechnen. KI stellt Technologien
                                                   petenzen aufzubauen. Idealerweise erzielen die     zur Verfügung, mit denen wir unsere Probleme
                                                   Piloten einen Mehrwert für das Unternehmen         erfolgreich lösen können. Das heißt: Wir müs-
                                                   über die Projekterfahrung hinaus. Sie können       sen uns mit unseren Problemen auseinander-
                                                   etwa die Datenschnittstellen entwickeln, Me-       setzen, diese klug analysieren und die entspre-
                                                   thoden zur Sicherung der Datenqualität bereit-     chende Technologie kennen, richtig auswählen
                                                   stellen oder auch die Akzeptanz bei Nutzerin-      und einsetzen. Es lohnt sich, hier agil zu arbei-
                                                   nen einer geplanten KI-Lösung fördern.             ten, mit kleinen nutzbringenden Projekten und
                                                                                                      kleinen Teams zu starten und diese schritt­
                                                   CW: Welche Kriterien muss ein Prototyp             weise auszubauen und zu skalieren, ohne dass
                                                   erfüllen, damit er zum Produkt wird?               Agilität verloren geht. Dabei sollte von Anfang
                                                                                                      an die strategische Ausrichtung von KI im
                                                   KOEHLER: Bei einem Prototyp wird sehr oft          Rahmen der Unternehmensstrategie eine Rolle
                                                   auf die technische Machbarkeit fokussiert. Wir     spielen, um KI-Projekte zu steuern.
                                                   versuchen herauszufinden, ob ein Problem mit
                                                   einer Technologie gelöst werden kann. Nehmen       CW: Was kann die Wirtschaft bezüglich
                                                   wir wieder das Beispiel von Alexa. Bei der Mach-   des Managements von KI-Projekten von der
                                                   barkeit geht es hier darum, ob die Sprach­         Forschung lernen?
                                                   erkennung gut genug ist, dass sie einen Men-
                                                   schen in einem bestimmten Kontext verstehen        KOEHLER: Beide Seiten können voneinander
                                                   kann. Damit aus dem Proto­typen ein erfolgrei-     lernen. Die Forschung kann von der Wirtschaft
      „Die selbstständige Problem­
                                                   ches Produkt werden kann, ist es wichtig, des-     sehr viel lernen in Bezug auf ein realistisches
     lösefähigkeit von KI-Systemen
                                                   sen Lebensfähigkeit und Erwünschtheit im           Problemverständnis und die Akzeptanz von
        ist eher dem Bereich des
                                                   Blick zu haben. Bei der Lebensfähigkeit geht       Ideen im Markt. Von der Forschungsseite kön-
         Mythos zuzurechnen.“
                                                   es darum, ein Geschäftsmodell zu entwickeln,       nen wir Methoden beitragen, die der Wirtschaft
                  Jana Koehler,
                                                   das die Kosten einer KI-Lösung trägt. Genauso      helfen können, aktuelle Herausforderungen
      Professorin für Künstliche Intelligenz
                                                   wichtig ist eine technisch robuste und skalier-    erfolgreich anzugehen. Dies können auch
                                                   bare Technologie. Zudem muss das Produkt           Management-Methoden sein, um KI-Projekte
                                                   nicht nur von potenziellen Nutzern akzeptiert      erfolgreich zu steuern. Aus der Forschung
                                                   werden, sondern auch zur Strategie des Unter-      kommen auch agile Vorgehensmodelle für die
                                                   nehmens passen. Bei Alexa sind alle drei Di-       Entwicklung komplexer Softwareprojekte, de-
                                                   mensionen der Machbarkeit, Erwünschtheit           ren Umsetzung in der Praxis immer noch eine
                                                   und Lebensfähigkeit erfüllt.                       Aufgabe ist. Nicht zuletzt steuert die Forschung
                                                                                                      neue KI-Algorithmen bei. Forscher können hier
                                                   CW: Was sind realistische Erwartungen              helfen, das Verständnis zu Einsatzmöglichkei-
                                                                                                                                                          Foto: DFKI

                                                   hinsichtlich Zeit, Budget und Teamstärke,          ten und Grenzen eines bestimmten Algorithmus
                                                   damit ein KI-Produkt entstehen kann?               schnell in die Wirtschaft zu transferieren.
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