Allgemeinbildung Künstliche Intelligenz. Risiko und Chance für Dummies
1st Edition
Published on 3. March 2021
Book
Paperback/Softback
256 pages
978-3-527-71723-1 (ISBN)
Description
Sie haben schon oft von Künstlicher Intelligenz gelesen, finden das Thema spannend und wollen mehr darüber erfahren? Dann ist dieses Buch genau das richtige für Sie. Extra für Laien geschrieben erklärt Ihnen Professor Ralf Otte, was es mit Künstlicher Intelligenz auf sich hat. Er erläutert systematisch und allgemein verständlich die technischen Grundlagen und geht auf aktuelle Anwendungen und neue Möglichkeiten in der Zukunft ein. Zudem führt er Sie in wichtige gesellschaftliche und philosophische Fragen ein, die die Künstliche Intelligenz mittlerweile aufwirft.
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E-Book
02/2021
1st Edition
Wiley-VCH
€13.99
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Person
Dr. Ralf Otte ist Professor für Automatisierung und Künstliche Intelligenz an der Technischen Hochschule Ulm und dort unter anderem verantwortlich für die Ausbildung "Künstliche Intelligenz und Softcomputing" in den Masterstudiengängen«. Er besitzt eine über 25-jährige Praxiserfahrung bei der Umsetzung von KI-Projekten in Industrie und Gesellschaft. Sein Forschungsschwerpunkt liegt im Bereich des maschinellen Bewusstseins.
Content
UEber den Autor 9
Einfuehrung 19
UEber dieses Buch 19
Konventionen in diesem Buch 20
Toerichte Ansichten ueber den Leser 21
Wie dieses Buch aufgebaut ist 21
Teil I: Ganz schoen clever (Kapitel 1 bis 3) 21
Teil II: Die Intelligenz in der Maschine - Vom Denken und Lernen (Kapitel 4 bis 8) 22
Teil III: Die KI erobert die Welt (Kapitel 9 und 10) 22
Teil IV: Die Zukunft steht nicht mehr in den Sternen - Chance und Risiko der Kuenstlichen Intelligenz (Kapitel 11 und 12) 23
Teil V: Der Top-Ten-Teil 23
Symbole, die in diesem Buch verwendet werden 23
Wie geht es nun weiter? 24
Teil I: Ganz schoen clever 25
Kapitel 1 Einfuehrung in das Thema 27
Das verstehen wir unter Intelligenz 28
Intelligenz definieren 28
Intelligenz als Blackbox-Konzept 29
Klassifikation der Kuenstlichen Intelligenz 35
Schwache KI vs Starke KI 36
Kuenstliche Intelligenz - Wie konnte es so weit kommen 38
Wie will man Denken nachbilden? 39
Die Vorentwicklungen zur KI 41
Die Geburtsstunde der KI 42
Kapitel 2 Die Grundlagen der Kuenstlichen Intelligenz 45
So viel Chaos um Begriffe 45
Was ist Wissen? - Ein erster Erklaerungsversuch 46
Was ist Wahrheit? 46
Daten - Die Rohstoffe der KI 48
Unsere Definition fuer Daten 48
Von Wissen und Halbwissen 52
Weiterfuehrende Erklaerungen zur Bedeutung von Informationen 53
So generiert die KI echtes Wissen 55
Warum die KI keine Witze versteht 55
Fazit - Was wollen wir uns merken? 56
Alles digital oder was ... - die grosse Digitalisierungswelle als Voraussetzung der KI 57
Warum man Angst, Freude oder Hunger nicht digitalisieren kann 60
Der Nutzen der Digitalisierung am Beispiel 62
Der Mensch speichert sein Wissen nicht digital 63
Der Unterschied zwischen Gehirn und Digitalcomputer _64
Kapitel 3 Wie intelligent ist eigentlich die Kuenstliche Intelligenz? 67
Wie klug ist die KI heute? 67
Die angemessene Intelligenz - Intelligenzstufe I1 68
Die lernende Intelligenz - Intelligenzstufe I2 69
Die kreative Intelligenz - Intelligenzstufe I3 71
Die bewusste Intelligenz - Intelligenzstufe I4 79
Die selbstbewusste Intelligenz - Intelligenzstufe I5 81
Einordnung der KI im Rahmen der verschiedenen Intelligenzstufen und Anmerkungen zu Bots 82
Was ist ein Bot? 82
Eine Definition fuer KI-Systeme, die wir in diesem Buch treffen wollen 83
Der Turing-Test 83
Was ist ein Turing-Test? 84
Wie funktioniert der Test? 85
Chatbots, soweit das Auge reicht 85
Das chinesische Zimmer und Probleme der Semantik 88
Zusammenfassung 89
Teil II: Die Intelligenz in der Maschine -Vom Denken und Lernen 91
Kapitel 4 Automatische Erzeugung von Wissen 93
Wissenserwerb durch logisches Denken 94
Die Deduktion 94
Die Abduktion 96
Wissenserwerb durch Lernen - die Induktion 98
Das Lernen von Regeln 98
Das Lernen von Funktionen und Modellen 99
Maschinelles Lernen, Data Mining und Data Science - Wir erkennen erste Grenzen 100
Bonitaetspruefung 102
Expertensysteme 103
Zusammenfassung 104
Kapitel 5 Logisches Denken auf Maschinen 105
Was ist Kognition? 105
Die Grundlagen der Logik 106
Die Logik des Altertums 106
Aussagenlogik 107
Grundbausteine der Logik 108
Die Implikation und die Deduktion 111
Deshalb kann ein Computer korrekt schlussfolgern 113
Das Deduktionstheorem der Aussagenlogik 114
Implementierung der Aussagenlogik auf einem Computer 115
Warum reicht die Aussagenlogik nicht 116
Hoehere Logiken 118
Praedikatenlogik 119
Auch in der Praedikatenlogik kann man korrekt schlussfolgern 120
Probleme der Wahrheitsfindung auf einem Computer 122
Praedikatenlogik 1 Ordnung 122
Praedikatenlogik 2 Ordnung 123
Zusammenfassung und Grenzen der klassischen Logik 126
Kapitel 6 Automatisiertes Lernen auf Maschinen 129
Maschinelles Lernen 130
Was ist maschinelles Lernen? 130
Data Mining - So lernt man auf Daten 131
Der einfachste empirische Zusammenhang: Korrelationen 133
Eine Warnung an alle Freunde der Korrelation 134
Modelle ueber die Welt 135
Die Mathematik der Modellierung 137
Von theoretischen zu empirischen Modellen und wieder zurueck 139
Empirische Modellbildung bei Ihrer Hausbank 140
Kapitel 7 Die Maschine lernt richtige Regeln 143
Entscheidungsbaeume 143
Empirische Regelbildung fuer das Marketing 146
Beispiel: Regeln zur Erhoehung des Abverkaufs von Zahncreme in einem Supermarkt 147
Assoziationsregeln 149
Kapitel 8 Neuronale Netze - Auf dem Weg zum kuenstlichen Gehirn 153
Die KNN sind Simulatoren 153
Das Neuronenmodell 154
Die Mathematik Kuenstlicher Neuronen 156
Wie alles begann ... das binaere Neuron 157
Vom binaeren zum kontinuierlichen Neuron 158
Die Topologie von neuronalen Netzwerken 159
So arbeitet ein neuronales Netzwerk 159
Mathematische Grundlagen neuronaler Lernverfahren 162
Lernverfahren der Praxis - Hinweise zu Backpropagationund Deep Learning-Netzen 166
Zusammenfassung und Grenzen des maschinellen Lernens 168
Teil III: Die Kuenstliche Intelligenz erobert die Welt 171
Kapitel 9 Unueberwindbare Huerden fuer die Kuenstliche Intelligenz 173
Auf der Suche nach der Wahrheit 173
Das Paradox des Maschinellen Lernens 175
Die Bewusstseinsgrenze der heutigen KI 177
Die Physikalische-Symbol-System-Hypothese (PSSH) von Newell und Simon 177
Eine weitere These der KI-Szene: Bewusstsein als Epiphaenomen 178
Eine These des Autors 178
Eine weitere These des Autors: Kuenstliche Intelligenz auf Digitalcomputern kommt bald an ihr natuerliches Ende 180
Kapitel 10 Kuenstliche Intelligenz in Industrie und Gesellschaft 181
Kuenstliche Intelligenz in der Industrie 181
Roboter in der Industrie 182
Industrie 4.0 und Internet der Dinge 183
Kuenstliche Intelligenz in der Gesellschaft 185
KI und Spiele 185
Das Internet und soziale Netzwerke 186
Spracherkennung und Sprachsteuerung 187
Sprachuebersetzung 188
KI in der Medizin 188
KI in Kunst und Wissenschaft 190
Autonome Autos (Roboterautos) - und ihr wahrscheinliches Scheitern 191
KI, das Internet & Big Data - Fluch und Segen zugleich 197
Facebook 197
Google 198
Internetfirmen 200
KI zur UEberwachung von Personen 202
Gesichtserkennung 202
Die Detektion von Gefaehrdern, Terroristen und unschuldigen Buergern 203
Pre-Crime - Verbrechen bekaempfen, bevor sie entstehen 206
KI und Gedankenlesen 206
Zusammenfassung zu den Anwendungen 210
Teil IV: Die Zukunft steht nicht mehr in den Sternen - Chance und Risiko der Kuenstlichen Intelligenz 213
Kapitel 11 Der Geist in der Maschine 215
Eine Hypothese: Zur Erzeugung von Bewusstsein benoetigen wir wahrscheinlich die Quantenphysik 217
Was ist Qualia? 218
Der Mensch sieht nicht nur mit seinen Augen 218
Zusammenfassung, technische Huerden und Ausweg fuer die Kuenstliche Intelligenz 222
Das Paradox der Kuenstlichen Intelligenz 223
Kapitel 12 Zukuenftige Entwicklungen und ethische Fragen 227
Die Evolution der Schwachen KI 227
Deduktive KI - Die schlussfolgernde KI von gestern 227
Induktive und Kognitive KI - Die lernende und denkende KI der Gegenwart 228
Neuromorphe KI - Die Hardware-KI von morgen 228
Quanten-KI - Die maschinenbewusste KI von uebermorgen 230
Die Evolution der Starken KI 231
Wir muessen ueber Ethik reden 232
Was ist Ethik? 232
Grosse Gefahren und Risiken der KI 233
Wir brauchen einen regelmaessigen KI-TUEV 234
Zusammenfassung und Fazit 235
Teil V: Der Top-Ten-Teil 237
Kapitel 13 Zehn heisse Tipps fuer meine Leser 239
1 - Damit die KI nicht Science Fiction wird 239
2 - Tipps fuer Schueler 240
3 - Tipps fuer den nicht-studierten Laien 240
4 - Tipps fuer den studierten Laien 241
5 - Tipps fuer Manager 241
6 - Tipps fuer Politiker 241
7 - Es gibt auch Big Data 242
8 - Probieren Sie selbst mal was aus 242
9 - Lesen Sie jedes Jahr ein Buechlein ueber die KI 243
10 - Fuehren Sie KI in Ihrem Unternehmen ein 244
Und nun mein Tipp fuer ALLE 244
Stichwortverzeichnis 247
Einfuehrung 19
UEber dieses Buch 19
Konventionen in diesem Buch 20
Toerichte Ansichten ueber den Leser 21
Wie dieses Buch aufgebaut ist 21
Teil I: Ganz schoen clever (Kapitel 1 bis 3) 21
Teil II: Die Intelligenz in der Maschine - Vom Denken und Lernen (Kapitel 4 bis 8) 22
Teil III: Die KI erobert die Welt (Kapitel 9 und 10) 22
Teil IV: Die Zukunft steht nicht mehr in den Sternen - Chance und Risiko der Kuenstlichen Intelligenz (Kapitel 11 und 12) 23
Teil V: Der Top-Ten-Teil 23
Symbole, die in diesem Buch verwendet werden 23
Wie geht es nun weiter? 24
Teil I: Ganz schoen clever 25
Kapitel 1 Einfuehrung in das Thema 27
Das verstehen wir unter Intelligenz 28
Intelligenz definieren 28
Intelligenz als Blackbox-Konzept 29
Klassifikation der Kuenstlichen Intelligenz 35
Schwache KI vs Starke KI 36
Kuenstliche Intelligenz - Wie konnte es so weit kommen 38
Wie will man Denken nachbilden? 39
Die Vorentwicklungen zur KI 41
Die Geburtsstunde der KI 42
Kapitel 2 Die Grundlagen der Kuenstlichen Intelligenz 45
So viel Chaos um Begriffe 45
Was ist Wissen? - Ein erster Erklaerungsversuch 46
Was ist Wahrheit? 46
Daten - Die Rohstoffe der KI 48
Unsere Definition fuer Daten 48
Von Wissen und Halbwissen 52
Weiterfuehrende Erklaerungen zur Bedeutung von Informationen 53
So generiert die KI echtes Wissen 55
Warum die KI keine Witze versteht 55
Fazit - Was wollen wir uns merken? 56
Alles digital oder was ... - die grosse Digitalisierungswelle als Voraussetzung der KI 57
Warum man Angst, Freude oder Hunger nicht digitalisieren kann 60
Der Nutzen der Digitalisierung am Beispiel 62
Der Mensch speichert sein Wissen nicht digital 63
Der Unterschied zwischen Gehirn und Digitalcomputer _64
Kapitel 3 Wie intelligent ist eigentlich die Kuenstliche Intelligenz? 67
Wie klug ist die KI heute? 67
Die angemessene Intelligenz - Intelligenzstufe I1 68
Die lernende Intelligenz - Intelligenzstufe I2 69
Die kreative Intelligenz - Intelligenzstufe I3 71
Die bewusste Intelligenz - Intelligenzstufe I4 79
Die selbstbewusste Intelligenz - Intelligenzstufe I5 81
Einordnung der KI im Rahmen der verschiedenen Intelligenzstufen und Anmerkungen zu Bots 82
Was ist ein Bot? 82
Eine Definition fuer KI-Systeme, die wir in diesem Buch treffen wollen 83
Der Turing-Test 83
Was ist ein Turing-Test? 84
Wie funktioniert der Test? 85
Chatbots, soweit das Auge reicht 85
Das chinesische Zimmer und Probleme der Semantik 88
Zusammenfassung 89
Teil II: Die Intelligenz in der Maschine -Vom Denken und Lernen 91
Kapitel 4 Automatische Erzeugung von Wissen 93
Wissenserwerb durch logisches Denken 94
Die Deduktion 94
Die Abduktion 96
Wissenserwerb durch Lernen - die Induktion 98
Das Lernen von Regeln 98
Das Lernen von Funktionen und Modellen 99
Maschinelles Lernen, Data Mining und Data Science - Wir erkennen erste Grenzen 100
Bonitaetspruefung 102
Expertensysteme 103
Zusammenfassung 104
Kapitel 5 Logisches Denken auf Maschinen 105
Was ist Kognition? 105
Die Grundlagen der Logik 106
Die Logik des Altertums 106
Aussagenlogik 107
Grundbausteine der Logik 108
Die Implikation und die Deduktion 111
Deshalb kann ein Computer korrekt schlussfolgern 113
Das Deduktionstheorem der Aussagenlogik 114
Implementierung der Aussagenlogik auf einem Computer 115
Warum reicht die Aussagenlogik nicht 116
Hoehere Logiken 118
Praedikatenlogik 119
Auch in der Praedikatenlogik kann man korrekt schlussfolgern 120
Probleme der Wahrheitsfindung auf einem Computer 122
Praedikatenlogik 1 Ordnung 122
Praedikatenlogik 2 Ordnung 123
Zusammenfassung und Grenzen der klassischen Logik 126
Kapitel 6 Automatisiertes Lernen auf Maschinen 129
Maschinelles Lernen 130
Was ist maschinelles Lernen? 130
Data Mining - So lernt man auf Daten 131
Der einfachste empirische Zusammenhang: Korrelationen 133
Eine Warnung an alle Freunde der Korrelation 134
Modelle ueber die Welt 135
Die Mathematik der Modellierung 137
Von theoretischen zu empirischen Modellen und wieder zurueck 139
Empirische Modellbildung bei Ihrer Hausbank 140
Kapitel 7 Die Maschine lernt richtige Regeln 143
Entscheidungsbaeume 143
Empirische Regelbildung fuer das Marketing 146
Beispiel: Regeln zur Erhoehung des Abverkaufs von Zahncreme in einem Supermarkt 147
Assoziationsregeln 149
Kapitel 8 Neuronale Netze - Auf dem Weg zum kuenstlichen Gehirn 153
Die KNN sind Simulatoren 153
Das Neuronenmodell 154
Die Mathematik Kuenstlicher Neuronen 156
Wie alles begann ... das binaere Neuron 157
Vom binaeren zum kontinuierlichen Neuron 158
Die Topologie von neuronalen Netzwerken 159
So arbeitet ein neuronales Netzwerk 159
Mathematische Grundlagen neuronaler Lernverfahren 162
Lernverfahren der Praxis - Hinweise zu Backpropagationund Deep Learning-Netzen 166
Zusammenfassung und Grenzen des maschinellen Lernens 168
Teil III: Die Kuenstliche Intelligenz erobert die Welt 171
Kapitel 9 Unueberwindbare Huerden fuer die Kuenstliche Intelligenz 173
Auf der Suche nach der Wahrheit 173
Das Paradox des Maschinellen Lernens 175
Die Bewusstseinsgrenze der heutigen KI 177
Die Physikalische-Symbol-System-Hypothese (PSSH) von Newell und Simon 177
Eine weitere These der KI-Szene: Bewusstsein als Epiphaenomen 178
Eine These des Autors 178
Eine weitere These des Autors: Kuenstliche Intelligenz auf Digitalcomputern kommt bald an ihr natuerliches Ende 180
Kapitel 10 Kuenstliche Intelligenz in Industrie und Gesellschaft 181
Kuenstliche Intelligenz in der Industrie 181
Roboter in der Industrie 182
Industrie 4.0 und Internet der Dinge 183
Kuenstliche Intelligenz in der Gesellschaft 185
KI und Spiele 185
Das Internet und soziale Netzwerke 186
Spracherkennung und Sprachsteuerung 187
Sprachuebersetzung 188
KI in der Medizin 188
KI in Kunst und Wissenschaft 190
Autonome Autos (Roboterautos) - und ihr wahrscheinliches Scheitern 191
KI, das Internet & Big Data - Fluch und Segen zugleich 197
Facebook 197
Google 198
Internetfirmen 200
KI zur UEberwachung von Personen 202
Gesichtserkennung 202
Die Detektion von Gefaehrdern, Terroristen und unschuldigen Buergern 203
Pre-Crime - Verbrechen bekaempfen, bevor sie entstehen 206
KI und Gedankenlesen 206
Zusammenfassung zu den Anwendungen 210
Teil IV: Die Zukunft steht nicht mehr in den Sternen - Chance und Risiko der Kuenstlichen Intelligenz 213
Kapitel 11 Der Geist in der Maschine 215
Eine Hypothese: Zur Erzeugung von Bewusstsein benoetigen wir wahrscheinlich die Quantenphysik 217
Was ist Qualia? 218
Der Mensch sieht nicht nur mit seinen Augen 218
Zusammenfassung, technische Huerden und Ausweg fuer die Kuenstliche Intelligenz 222
Das Paradox der Kuenstlichen Intelligenz 223
Kapitel 12 Zukuenftige Entwicklungen und ethische Fragen 227
Die Evolution der Schwachen KI 227
Deduktive KI - Die schlussfolgernde KI von gestern 227
Induktive und Kognitive KI - Die lernende und denkende KI der Gegenwart 228
Neuromorphe KI - Die Hardware-KI von morgen 228
Quanten-KI - Die maschinenbewusste KI von uebermorgen 230
Die Evolution der Starken KI 231
Wir muessen ueber Ethik reden 232
Was ist Ethik? 232
Grosse Gefahren und Risiken der KI 233
Wir brauchen einen regelmaessigen KI-TUEV 234
Zusammenfassung und Fazit 235
Teil V: Der Top-Ten-Teil 237
Kapitel 13 Zehn heisse Tipps fuer meine Leser 239
1 - Damit die KI nicht Science Fiction wird 239
2 - Tipps fuer Schueler 240
3 - Tipps fuer den nicht-studierten Laien 240
4 - Tipps fuer den studierten Laien 241
5 - Tipps fuer Manager 241
6 - Tipps fuer Politiker 241
7 - Es gibt auch Big Data 242
8 - Probieren Sie selbst mal was aus 242
9 - Lesen Sie jedes Jahr ein Buechlein ueber die KI 243
10 - Fuehren Sie KI in Ihrem Unternehmen ein 244
Und nun mein Tipp fuer ALLE 244
Stichwortverzeichnis 247