Bei Abbildung 1 erinnern wir uns alle sicher an unsere Schulzeit: Das "Periodensystem der Elemente" aus dem Chemieunterricht. Es ist eine Art Baukasten, der uns unterstützen soll, komplizierte Zusammenhänge zwischen Atomen – also den Bausteinen und den Molekülen – zu verstehen. Was hat dies nun mit künstlicher Intelligenz zu tun?

Der Informatiker Kristian Hammond hatte die pfiffige Idee, das Prinzip des Periodensystems der Chemie auf die KI zu übertragen. Er erkannte, dass die verschiedenen Komponenten der künstlichen Intelligenz, vergleichbar mit den Elementen in der Chemie, miteinander verbunden sind. Denn in der KI können, wie in der Chemie, Elemente unterschiedlicher Art und Funktion miteinander kombiniert und daraus eine schier endlose Zahl von Assistenten entwickelt werden.

Ebenso wie wir unsere Aufgaben nur erledigen können, wenn die entsprechenden Fähigkeiten und Fertigkeiten vorhanden sind, so kann Kai den Job nur umsetzen, wenn die notwendigen KI-Elemente vorhanden sind und natürlich, wenn Kai vor dem ersten Einsatz ein erfolgreiches Training absolviert hat. Kai besteht also aus einer Kombination von Elementen. Dabei übernimmt jedes KI-Element nur eine Teilaufgabe und nur das Zusammenspiel der einzelnen Elemente sorgt dafür, dass wir zum Beispiel auf die Frage "Kann ich morgen ohne Regenschirm das Haus verlassen, ohne nass zu werden?" eine Antwort erhalten.

Aber noch etwas ist notwendig, und hier schließt sich der Kreis zur Chemie wieder. Jedes KI-Element fällt in eine Gruppe. Die Auswahl mindestens eines KI- Elements aus jeder der drei Gruppen ergibt eine Assistenz. Das heißt, die Verarbeitungsfolge von Kai erfolgt in mindestens drei Schritten:

Wahrnehmen (engl. assess): Zu Beginn steht die Wahrnehmung. Ähnlich den menschlichen Sinnesorganen kann Kai je nach eingesetzter Technik hören, sehen, aber auch digital erfassen. Die Vielfalt der Eingabemöglichkeiten geht von Bild-, Sprach- oder Texteingaben über die Erfassung von Sensordaten bis hin zu biometrischen Daten wie dem Fingerabdruck. Zum Beispiel wird bei einem autonom fahrenden Auto die Verkehrssituation in Millisekunden durch Bilder und Sensorik erfasst.

Verstehen (engl. infer): Die gesammelten Daten werden in der für KI bekannten rasanten Geschwindigkeit verarbeitet. Der Verarbeitung liegt das Wenn-dann-Prinzip zugrunde. Dieses basiert auf den Trainingswerten und denen, die im Arbeitsleben noch "gelernt" werden. Kai leitet aus der Eingabe eine Handlung ab. In unserem Fall wird die Wahrscheinlichkeit eines Auffahrunfalls innerhalb der nächsten Sekunden kalkuliert.

Reagieren (engl. respond): Aus den interpretierten Daten wird nun eine Handlung bzw. Lösung abgeleitet. Dabei kann Kai auch im laufenden Betrieb aus neuen Daten lernen und sich optimieren. Es entsteht ein fortwährender Kreislauf. Beim Auto wird bei einem Hindernis entweder das Brems- oder das Ausweichmanöver von Kai eingeleitet.

Wir Menschen benötigen für eine Aufgabe und zur gleichen Zeit nie alle unsere Fähigkeiten. Wer gerade ein Fahrzeug steuert, ist konzentriert auf das Sehen, Hören, Interpretieren und die Motorik. Wenn wir also eine Assistenz schaffen wollen, dann müssen wir ebenfalls für die jeweilige Aufgabe die richtigen Elemente und Herausforderungen verstehen und zusammenspielen lassen. Insgesamt gibt es derzeit übrigens 28 KI-Elemente in den drei Gruppen (Abbildung 2).

Kommen wir wieder zu unserer Frage: "Kann ich morgen ohne Regenschirm das Haus verlassen, ohne nass zu werden?" zurück. Was passiert von der verbal geäußerten Frage bis zur Antwort?

Kai:

• erfasst die Frage

• extrahiert die Information aus dem Gehörten

• übersetzt dieses in Text

• analysiert den Text

• versteht die Frage

• holt Informationen ein