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Wirtschaftswelten 2025 Genies vom Fließband

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Unsere Daten füttern künstliche neuronale Netze

Was den KI-Boom zusätzlich antreibt, sind die riesigen Datenbestände, die Computer heute nutzen können: Schon 2015 werden laut dem Netzwerkausrüster Cisco alle zwei Tage fünf Exabytes an Informationen durch das Internet fließen. Das entspricht fünf Milliarden Gigabyte oder – nach einer Schätzung der Universität Berkeley in Kalifornien – sämtlichen Wörtern, die Menschen je gesprochen haben.

Diese Infoflut wird in den kommenden Jahren zum Daten-Tsunami: Vom Haustürschloss über das Auto bis zum Körperimplantat werden jedes Jahr Milliarden von Objekten ans Internet angeschlossen. Und Forscher entwickeln immer bessere Rechenformeln, Algorithmen genannt, um aus den Datenschätzen schlau zu werden.

So erwerben Maschinen Fähigkeiten, die bisher Menschen vorbehalten waren:

  • Sie lernen Sehen: 2012 brachte sich ein KI-System von Google selbst bei, Katzen in Millionen Einzelbildern aus YouTube-Videos zu erkennen – ohne zuvor zu wissen, dass es so etwas wie Katzen überhaupt gibt. Mitte November verblüffte der Internet-Riese die Welt mit einem System, das sehr zuverlässig Fotos in ganzen Sätzen beschreiben kann: „Zwei Hunde spielen im Gras“, steht da unter einem Foto, oder „eine Gruppe junger Leute spielt Frisbee“.
  • Sie lernen Hören: Die App Captioning on Glass blendet in Googles Datenbrille Glass als Text ein, was das Gegenüber sagt – und hilft so Hörgeschädigten. Demnächst erhält der Microsoft-Dienst Skype, über den jeden Monat rund 300 Millionen Menschen Videotelefonate führen, sogar einen Übersetzungsdienst: Die Worte der Tante aus Bolivien, die nur Spanisch spricht, kann der Neffe hierzulande als deutschen Untertitel auf dem Bildschirm lesen.
  • Sie lernen Denken: Ein Rechner am Allen Institute for Artificial Intelligence in Seattle – dem KI-Institut von Microsoft-Gründer Paul Allen – bestand im September gar den naturwissenschaftlichen Standardtest für zehnjährige Schüler im US-Bundeststaat New York. Die Prüfung umfasst zwar viele Schaubilder, die der Computer noch nicht entschlüsseln kann. Bei den Textaufgaben ist die Maschine aber schon so gut, dass sie insgesamt ein Ausreichend erhielt.

Wie erstaunlich die Lernfortschritte der Rechenknechte sind, wird erst so richtig bei einem Vergleich mit dem menschlichen Gehirn klar. Das wiegt im Schnitt 1300 bis 1400 Gramm, ist von außen betrachtet nur eine faltige Glibbermasse aus Fetten, Eiweißen und Zuckern. Und doch ist dieses kleine Organ – durch Millionen Jahre der Evolution verfeinert – noch immer der mächtigste Computer, den die Welt gesehen hat. Forscher sprechen gar vom kompliziertesten Gebilde des Planeten.

Studien zufolge besteht das Gehirn aus 100 Milliarden Nervenzellen. Sie sind über Nervenfasern miteinander verbunden. Die zusammen schätzungsweise 5,8 Millionen Kilometer lang sind – rund 15-mal die Entfernung zwischen Erde und Mond.

Und sie sind auf irrwitzig komplizierte Weise miteinander verschaltet: Jede Nervenzelle hat im Schnitt zu 10.000 anderen Nervenzellen Kontakt; ein Labyrinth von ungefähr einer Billiarde Verbindungen.

Über diese Schnittstellen tauschen die Zellen Signale miteinander aus. In diesem sich stetig verändernden Zusammenspiel zahlreicher Nervenzellen, auch neuronale Netze genannt, entstehen auf wunderbare, noch immer kaum verstandene Weise Empfindungen und Gedanken,

Wichtigster Trick der KI-Forscher seit Jahrzehnten ist es, diese neuronalen Netze am Computer nachzubauen – in sehr abstrakter Form. Sie teilen dazu die künstlichen Nervenzellen in verschiedene Ebenen ein.

Wenn der Rechner etwa ein Bild erkennen soll, dann erfasst die erste Ebene nur die Helligkeitswerte der Bildpixel. Eine nächste Ebene erfasst, wo die Pixel Kanten und Flächen bilden. Einige Ebenen weiter sind künstliche Nervenzellen darauf abgerichtet, Augen, Nasen und Münder und schließlich Gesichter zu identifizieren.

Die künstlichen neuronalen Netze lassen sich trainieren. Sie lernen gar selbstständig, neue Muster zu erkennen. Forscher sprechen von maschinellem Lernen.

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