Erwin Bratengeyer
Donau-Universität Krems, Austria
E-Learning Center
Dr. Erwin Bratengeyer, 14. Swiss Business & IT-Servicemanagement Forum, Zürich, 20.03.2018
Künstliche Intelligenz –
quo vadis?
Inhalt
https://en.wikipedia.org/wiki/Brain-computer_interface
https://www.youtube.com/watch?v=fFLVyWBDT
fo
Der Anfang vom Ende?
Quelle: https://futureoflife.org/ai-open-letter
Formale Definition
Logik + Gefühle logisch
Verhalten Systeme die sich wie
Menschen verhalten
Systeme die logisch
handeln
Denken Systeme die denken wie
Menschen
Systeme die logisch
denken
Künstliche Intelligenz?
Quelle: Stuart Russell and Peter Norvig, Artificial Intelligence: A Modern Approach (3rd Edition) (Essex, England: Pearson, 2009)
Schwache
KI
Starke KI auch: full AI oder
Artificial General Intelligence
Als ob intelligent intelligent
Computer
Smartphone (Siri, …)
Avatar
autonomes System
Experten Systeme
bekannte Regeln
Machine Learning
neurale Netzwerke
deep learning
Ingenieurwissenschaften
Algorithmen
Humanwissenschaften
Denken? …
• ELIZA
• Watson
• Cyc, …
• HAL 9000
• Data
• Ava, …
Künstliche Intelligenz schwach vs. stark
Künstliche Intelligenz?
https://de.statista.com/infografik/8943/was-macht-kuenstliche-intelligenz-aus/
%
Mathematik
• Logik
• Algebra
• Algorithmen
• …
Computer Wissenschaft
• Hard- & Software
• Daten-banken
• Program-mieren (R, Java, …)
Neuro-wissenschaft
• Wie funktioniert das Gehirn?
• Wir wird Information gespeichert?
• Wie entstehen Gedanken?
Linguistik
• Mensch-Computer-Interaktion
• Grammatik, Syntax, Kontext, Semantik
• Verstehen Maschinen?
Psychologie
• Wie schluss-folgern wir?
• Wie treffen wir Entschei-dungen?
• Worauf begründen wir Ethik?
Philosophie
• Haben Maschinen eine Seele?
• Kennen Maschinen Liebe?
• Was ist Bewusstsein?
KI - multidisziplinär
Können Maschinen denken?
„Können“ – jetzt oder später?
„Maschinen“ – Proteine, Silizium?
„denken“ – selbstbewußt?
Ist es relevant?
Für wen – Firma?, Menschheit?
Turing-Test noch nicht bestanden (Cleverbot, Pandorabot, Mitsuku)
Stanford-Lesetest bestanden (Microsoft, Alibaba)
Intelligenz Leben Bewusstsein ∞
Hard- & Software
Artificial Intelligence
Machine Learning
Deep Learning
Data Mining
Big Data
Computer Power
Machine Learning
Training
?
42 Algorithmus Output
Daten
hoch
automatisiert
selbst- modifizierend
von Daten
lernend
kontinuierlich verbessernd
minimale menschliche Intervention
https://www.dezyre.com/article/top-10-machine-learning-
algorithms/202
• building a model from sample
• making data-driven predictions
• improving next time
Nutzung neuronaler Netzwerkarchitekturen
Neue Verbindungen knüpfen
Andere Verbindungen auflösen
Ändern der Gewichtung von Verbindungen
Schwellenwerte anpassen
Hinzufügen oder entfernen von Neuronen
Deep Learning – lernen an Beispielen
Quelle: https://www.mathworks.com/discovery/deep-learning.html
Artificial Neural Network
Artificial Neural Network – die Stärken
Bilder in Worte fassen (nicht umgekehrt!)
Quelle: http://www.i-programmer.info/news/105-artificial-intelligence/7994-neural-networks-describe-what-they-see.html
Objekte in Fotos erkennen
Textanalyse
Natürliche Sprache
„Integration of vision with
language is an important
part of human intelligence“
KI im Aufschwung oder Bubble?
https://aiindex.org/2017-report.pdf
Trends
KI News
Nov
2016 Intel eröffnet die Intel® Nervana™ AI Academy für Studenten, Professoren und Startups
Jan
2017
Das Europäische Parlament hat beschlossen, eine Reihe von Vorschriften zu erarbeiten,
um die Entwicklung und Nutzung von AI und Robotik zu regeln
Apr
2017 Google, Intel, IBM, nVidia, Qualcomm haben kürzlich ihren eigenen KI-Chip entwickelt.
Jun
2017 Google going from previous mobile first to now AI first
Mar
2018
Microsoft´s KI erreicht Gleichstand in der Textübersetzung von Chinesisch zu Englisch
Jan
2018 Bloomberg: „Künstliche Intelligenz erreicht den Gipfel des Hypes in Davos“
Forschung & Entwicklung
Quelle: https://de.statista.com/infografik/8496/investitionen-und-unternehmenszukaeufe-im-bereich-kuenstliche-intelligenz/
http://www.partnershiponai.org Launched Sept. 2016
Gegründet, um Best Practices KI-Technologien zu
studieren und zu formulieren, um das Verständnis
der Öffentlichkeit für KI voranzubringen und um als
offene Plattform für Diskussionen und Engagement
über KI und seine Einflüsse auf Menschen und
Gesellschaft zu dienen.
Global Player
The White
House Office of
Science and
Technology
Policy published
PREPARING
FOR THE
FUTURE OF
ARTIFICIAL
INTELLIGENCE
https://obamawhitehouse.arc
hives.gov/sites/default/files/w
hitehouse_files/microsites/ost
p/NSTC/preparing_for_the_fu
ture_of_ai.pdf
KI in Politik und Gesellschaft
Das EU
Parlament
fordert
umfassende
Gesetze für
Roboter und
künstliche
Intelligenz auf
EU-Ebene
betreffend
Haftung und
Ethik
http://www.zeit.de/news/20
17-02/16/eu-eu-parlament-
fordert-regeln-fuer-roboter-
technologie-16143603
Der Staatsrat
kündigt an
bis 2025
in die
internationale
Spitze
vorzudringen
und investiert
massiv in KI
http://www.spiegel.de/wirts
chaft/soziales/china-will-
bis-2025-bei-kuenstlicher-
intelligenz-dominieren-a-
1158971.html
Die KI wird zur
bedeutendsten
politischen Kraft
der Geschichte
Innerhalb einer
einzigen
Generation und mit
exponentiell
wachsender
Geschwindigkeit
zerstört der allein
an Privatinteressen
orientierte Geist
von Silicon
Valley die
Grundprinzipien
des europäischen
Humanismus
http://www.zeit.de/2017/24/kuenstl
iche-intelligenz-digitalisierung-
machine-learning-mensch/seite-2
Präsident Putin
sagt in einer
Diskussion
Jenes Land,
das einen
Durchbruch in
dieser Sache [KI]
erzielt, wird
einmal die Welt
beherrschen.
http://derstandard.at/2000063
807230/Wettkampf-um-
Kuenstliche-Intelligenz-Elon-
Musk-warnt-vor-Weltkrieg
KI – Fluch oder Segen?
Kontroversen
.
Ray Kurzweil (Google, KI Guru)
Die Welt nähert sich schnell einem Wendepunkt
(= Singularität), wo das beschleunigte Tempo von
immer intelligenteren Maschinen bald alle
menschlichen Fähigkeiten überholen wird.
Elon Musk (Space X), Steve Wozniak (Apple)
Die Entwicklung von zunehmend intelligenten
Computersystemen könnte außer Kontrolle
geraten und das Ende der Welt signalisieren.
Bart Selman (Cornell University)
Ich sehe einen Schimmer der Hoffnung, dass wir,
selbst wenn wir viel weniger Intelligenz haben als
KI, vielleicht Lösungen verstehen können, die
Maschinen für uns finden.
Sam Harris (Philosopher, Neuroscientist)
Auch wenn wir eine wohlwollende KI hätten,
würde es ein totales Chaos geben bei der
gegenwärtigen wirtschaftlichen und politischen
Atmosphäre.
Linus Torvalds (Linux)
Man muss wohl auf Drogen sein, wenn man
Angst vor KI hat. Die ganze "Singularität" - das ist
ja Science-Fiction.
Stephen Hawking (Cambridge University)
Ich denke, die Entwicklung der vollen KI würde
das Ende der menschlichen Rasse bedeuten.
Aristotle (384 – 322 BC)
Die Entwicklung von KI ist eine logische
Konsequenz meiner Erfindung der Logik.
Aristotle (384 – 322 BC)
Der Einfluss von KI auf die Gesellschaft ist
schädlich , weil kein tugendhaftes ethisches
Verhalten in Maschinen implementiert werden
kann.
(see my discussion in Nicomachean Ethics)
Source: Müller, Vincent C. and Bostrom, Nick, ‘Future progress in artificial intelligence: A Survey of Expert Opinion, in Vincent C. Müller (ed.),
Fundamental Issues of Artificial Intelligence (Synthese Library; Berlin: Springer). http://www.nickbostrom.com/papers/survey.pdf
Expertenbefragung, international, N~100, 2012
Human Level Machine Intelligence
Source: https://www.technologyreview.com/s/607970/experts-predict-when-artificial-intelligence-will-exceed-human-performance/
Expertenbefragung, international, N~1634, 2015
Human Level Machine Intelligence
Quelle: Morning Consult National Tracking Poll #170401 March 30 - April 01, 2017 https://morningconsult.com/wp-
content/uploads/2017/04/170401_crosstabs_Brands_v3_AG.pdf
11%
30%
28%
10%
21%
very safe
somewhat safe
somewhat unsafe
very unsafe
no opinion
Glauben Sie KI ist sicher oder unsicher?
Befragung Nicht-Experten, USA , N=2200, 2017
Befragung Nicht-Experten, DE , N=1107, 2017
Quelle: https://de.statista.com/infografik/10674/hilft-kuenstliche-intelligenz-zukuenftige-herausforderungen-zu-meistern/
Gehirn vs.
Supercomputer
Energiebedarf! Platzbedarf!
93 PetaFLOPS
15 MegaWatt
10,6 Mio CPUs
Sunway TaihuLight, China
Quelle: https://www.top500.org/lists/2016/11/
1000 PetaFLOPS
20 Watt
86 Mrd Neuronen
Gehirn, Mensch
Rechenleistung? Entwicklungszeit!!
Quelle: http://singularitybookreviews.com/2012/01/
263 ~ 1019
Exponentielles Wachstum
Exponentielles Wachstum
t
f(t)
Prognose basierend auf
vergangenem Wachstum
Prognose basierend auf
exponentiellem Wachstum
Prognose basierend auf
aktuellem Wachstum
jetzt
Exponentielles Wachstum
t
f(t)
1956
Einführung von KI
Förderungen
überoptimistisch
Mangel an Erfolgen
zurückrudern
KI Winter
KI erstarkt
Experten-
systeme
Zweiter KI Winter
Erfolge im Hintergrund
Rechenleistung
1980 2000
Watson defeated Jeopardy champions 2011
DeepBlue beating world chess champion 1997
2040?
AlphaGO vs. GO world champion 2016
Singularität
Exponentielles Wachstum von KI
LIBRATUS beats prof. poker players 2017
Singularität
Hypothese, dass künstliche Superintelligenz plötzliches
technologisches Wachstum hervorruft, das unermessliche
Veränderungen der menschlichen Zivilisation hervorruft.
Quelle: http://www.kurzweilai.net/futurism-ray-kurzweil-claims-singularity-will-happen-by-2045
ISBN-13: 978-0739466261
Ray Kurzweil, Singularity University
“um 2030 werden wir unseren Neocortex, den Teil unseres
Gehirns wo unser Denken stattfindet, mit der Cloud verbinden.
Exponentielle Zunahme der Rechenleistung
Quelle: Stadtarchiv Hünfeld
Quantencomputer
Quelle: D-Wave Systems
Z3
Konrad Zuse, 1941
D-Wave 2000
D-Wave Systems, 2016
Agents, Robots,
Androids
Watson Jeopardy 2011
Analytic system
Multiple Sources
Volume (200 mio pages 20 researcher 3 years)
https://www.ibm.com/watson/
AlphaGO, 2016, 4:1
Although we have programmed this machine to play,
we have no idea what moves it will come up with.”
DeepMind research scientist Thore Graepel, wired 03/2016
Libratus Poker-KI, 2017
gewinnt Turnier gegen Profispieler
15 Mio CPU Trainingsstunden Quelle: https://www.heise.de/newsticker/meldung/Kuenstliche-Intelligenz-Poker-KI-Libratus-
kennt-kein-Deep-Learning-ist-aber-ein-Multitalent-3615068.html
Agents Wahrnehmen (sensing) > Handeln (acting) Reflex agent
Goal-based agent
Learning agents
Drei Robotern wurden so programmiert, dass zwei von ihnen "Dummheitstabletten" bekommen haben, die sie am Reden hindern - es weiß keiner wer noch reden kann.
Weil sie das Problem nicht lösen können, versuchen alle "ich weiß es nicht" zu sagen. Jedoch bringt nur einer die Worte auch wirklich heraus.
Er erkennt, dass er selbst diese Worte sprechen konnte und fügt an: "Entschuldigung, jetzt weiß ich es! Es ist mir gelungen zu beweisen, dass ich nicht die Dummheitstablette bekommen habe."
NAO Robot
Quelle: https://www.slashgear.com/nao-robot-becomes-self-aware-very-briefly-20393569/
Androids
Quelle: http://openthefuture.com/2007/10/the_second_uncanny_valley.html
synthetische Organismen mit menschlichen Zügen
Androids
Data, Star Trek Ava, ExMachina
http://voyagersemh-blog.tumblr.com/ http://www.hypable.com/ex-machina-ava-
pass-test/
Science Fiction Android
State-of-the-art Android
SOPHIA,
Hanson Robotics,US
Geminoid DK,
Osaka University, JP
Aalborg University, DK
http://www.hansonrobotics.com/r
obot/sophia/
https://mods-n-hacks.gadgethacks.com/news/new-ultra-
realistic-android-scares-crap-out-everybody-0125818/
synthetische Organismen mit menschlichen Zügen
http://www.dailymail.co.uk/
sciencetech/article-
5284951/Facebook-AI-
boss-slams-humanoid-
robot-Sophia.html#v-
3302987995748742110
Brain hack
Brain Computer Interface
http://psychology.berkeley.edu/people/jack-l-gallant
Wörterbuch für den
visuellen Cortex auf
Basis von Blutströmen im
Gehirn
http://www.ccbi.cmu.edu/projects.html
Systematische Erkennung
kognitiver Prozesse durch
fMRI Scans
Brain Computer Interface
Steuerung einzelner Neuronen
durch Stimulation mit Licht MIT, Center for Neurobiological Engineering
http://syntheticneurobiology.org/
Quelle: http://journal.frontiersin.org/article/10.3389/fnhum.2016.00034/full
Transcranial Direct Current
Stimulation Modulates Neuronal
Activity and Learning in Pilot
Training 02/2016
Brain Computer Interface
Neural Engineering System Design (NESD)
aims to develop an implantable neural
interface able to provide data-transfer
bandwidth between the brain and electronics. https://www.darpa.mil/program/neural-engineering-system-design
At Kernel,
we want to expand the bounds of human
intelligence. https://kernel.co/
Brain Computer Interface
Neuralink wants to change how we interact
with devices by linking our brains to the
machines.
We implant tiny electrodes in the brain "that
may one day upload and download thoughts.“ https://www.neuralink.com
Elon Musk, 02/2017:
“With a neural lace inside your skull you would
flash data from your brain, wirelessly, to your digital devices
or to virtually unlimited computing power in the cloud.
For a meaningful partial-brain interface, I think we’re roughly four or
five years away.” https://www.inverse.com/article/29568-elon-musk-neural-lace-five-years
VOR-Internet Internet NACH-Internet
The Big Picture
http://web.cecs.pdx.edu/~mperkows/CLASS_4
79/2017_ZZ_00/02__GOOD_Russel=Norvig=
Artificial%20Intelligence%20A%20Modern%20
Approach%20(3rd%20Edition).pdf
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