Vorteile Künstliche Intelligenz: 17 faszinierende Vorteile

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  • Autor:                               Maximilian Wittmann                                 
  • Rubrik/Kategorie:                               Künstliche Intelligenz (KI)
  • Geschätzte Lesezeit des Artikels:   6 Minuten, Vorteile Künstliche Intelligenz

Quelle: Erham Astam, Unsplash.

Hallo liebe Leser, Technologie-Begeisterte und digitale Stöberer!

Ich freue mich über euren Besuch auf meinem TechBlog! Nach dem ersten Artikel mit einer Einführung in die Rubrik „KI“  widmen wir uns heute den konkreten Potentialen und Vorteilen der Künstlichen Intelligenz. Ich führe euch mittels eines simplen Beispiels näher an das Maschinelle Lernen (als spezielles Lernverfahren der Künstlichen Intelligenz) heran. Dann gebe ich euch 17 Vorteile von KI mit auf den Weg. Diese Themen werde ich heute bearbeiten:

      • Wie funktioniert eine einfache Mustererkennung mittels Methoden des Maschinellen Lernens
      • Welche Vorteile birgt der Einsatz von KI  z. B. für Unternehmen? Ihr lernt die Vorteile von Künstliche Intelligenz.
      • Was sind die Mehrwerte beim autonomen Fahren?

Das alles und mehr im heutigen Blog-Eintrag. Viel Spaß beim Lesen! 


Letzte Woche haben wir erklärt, dass Künstliche Intelligenz eine Teildisziplin der Informatik ist. KI zielt darauf ab, intelligentes Verhalten zu automatisieren. Es muss nicht jeder Schritt und jeder Befehl einer Lösung vom Entwickler explizit programmiert werden – wie zum Beispiel bei einem Taschenrechner.

Im Gegenteil: Das Revolutionäre  ist, dass die KI aus übergebenen Informationen lernt. Das heißt, sie versteht die Bedeutung von Inhalten und kann (uns Menschen unbekannte oder verborgene) Zusammenhänge zwischen Daten erkennen.

Ein großer Vorteil des überwachten Maschinellen Lernens (einer speziellen Technik der Künstlichen Intelligenz, welche ich in meinem Crash-Kurs zur KI* genauer erkläre) liegt darin, dass Software-Entwickler in ihrem Programm-Code nicht mehr explizit alle zugrundeliegenden Regeln und Teilschritte (z. B.: Wenn A, Dann B; Gehe x cm in D-Richtung, dann y cm in E-Richtung;…) mühsam programmieren müssen.

Vielmehr werden einer Maschine (der <<KI>>) Beispiele von bekannten Daten mit dem Ziel übergeben, das Gelernte auf spätere Daten zu übertragen und anzuwenden. Da das alles sehr abstrakt daherkommt und viele der Leser vielleicht noch keine genauere Vorstellung von KI-Systemen haben, veranschaulichen wir das an einem einfachen Beispiel der Bilderkennung.

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Bilderkennung mittels Maschinellen Lernverfahren 

Sagen wir, eine Person besitzt eine große Anzahl an Bildern von Zahnrädern auf seinem PC. Diese Bilder sind beschriftet (mit einem „Label“ versehen) und werden als Input-Werte an die KI übergeben. Die KI wird anschließend mit diesen bekannten vorliegenden Trainingsbildern (X-Werten) „gefüttert“ und trainiert. Ihr werden also sowohl die Bilder als auch die zugehörigen richtigen Beschreibungen – die Labels (Y-Werte) – vorgegeben. Das System lernt mithilfe verschiedener Lernalgorithmen (wie z. B. mit Künstlichen Neuronalen Netzen/Convolutional Neural Networks/…) auf den Bildern bestimmte wiederkehrende Muster zu erkennen und Dinge zu klassifizieren1.

KI
Quelle: Gerd Altmann

Die KI lernt selbstständig, aus welchen Elementen und Merkmalen ein Zahnrad besteht. Bei Beginn der Trainingsphase hat die KI salopp formuliert keinen blassen Schimmer davon, was sie vor sich hat und was überhaupt das Bild darstellen soll.

Nach den ersten Bildern erkennt die KI vielleicht bereits einzelne Elemente, Pixel des Bildes und baut sich ein abstraktes Verständnis auf, was ein Zahnrad ist.

Nach dem „Tüfteln“ mit einer Vielzahl von übergebenen Trainingsbildern lernt es sukzessive weitere Merkmale wie z. B. die Geometrie, Zähne,… Die Maschine leitet sich also selbstständig die Regeln bzw. die Merkmale/Eigenschaften des gesuchten Gegenstandes (hier: Zahnrad) her.

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Der Nutzer kann den Trainingsfortschritt (und damit auch die Zuverlässigkeit sowie die Aussagegenauigkeit) des KI-Systems überprüfen. Dazu wählt er ein bestimmtes Trainingsbild  (z. B. Nr. 112) aus und bittet die Künstliche Intelligenz um eine Abschätzung, was sich wohl auf dem Bild befinden könnte.

Die KI gibt dann geschätzte/prognostizierte Werte zwischen 0 und 1 aus. Ein Wert von 0.8 bedeutet zum Beispiel, dass das KI-System mit 80-prozentiger Wahrscheinlichkeit auf dem Bild Nr. 112 ein Zahnrad zu erkennen glaubt. 

Das Geniale und Fortschrittliche an diesem Vorgehen kommt jetzt: 

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Sobald das System eine hohe und zuverlässige Trefferquote (z. B. > 95% korrektes Erkennen der Zahnräder) bei seinen Vorhersagen (Predictions) im Trainingsmodus erreicht hat, ist es Zeit für den Praxistest der Maschinen-Intelligenz:

Die KI ist im Stande, durch die antrainierten Zusammenhänge Zahnräder auch auf unbekannten Bildern zu erkennen. Das gesammelte Wissen (des Modells) und die festgestellten Muster aus dem Trainingsmodus sind übertragbar und direkt anwendbar auf neue Problemstellungen. 


 

Mehrwerte und Vorteile Künstliche Intelligenz 

Menschen haben bekanntermaßen gegenüber Maschinen das Nachsehen bei der Analyse großer Datensätze nach komplexen Mustern2. Unabhängig vom speziellen Anwendungsfall wird die KI zur Lösung von Problemen eingesetzt. Im letzten Blog-Post in der Rubrik KI habe ich schon über Anwendungsgebiete im Alltag und in der Industrie gesprochen. Lasst uns einen Blick auf interessante Vorteile und Mehrwerte von KI und KI-gestützten Prozesse werfen:

    • Identifizierung von neuen Zusammenhängen und Mustern in Daten
    • Verarbeitung strukturierter und unstrukturierter Daten
    • Unbestechlichkeit und Objektivität3
    • Höhere Präzision4
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    • Optimierung von Fertigungsprozessen plus schnellere Fehlererkennung sowie Qualitätskontrolle
    • Automatisierung von repetitiven oder gefährlichen Aufgaben (z. B. durch intelligente Robotik bzw. Mensch-Maschine-Kollaboration) –>  Fokus des Menschen auf wertschöpfende Tätigkeiten
    • Höhere Auslastung und Nutzung der Fabrikanlagen durch vorausschauende Wartung (Predictive Maintenance)

… weitere Vorteile der Künstlichen Intelligenz 

    • Erschließung neuer Geschäftsstrategien und Geschäftsfelder5
    • Entscheidungsgrundlage für bessere Diagnosen, Prognosen,…
    • Kosten- und Zeitersparnis 
    • Produktivitäts-Steigerung und Abfedern der durch den demographischen Wandel verursachten Probleme
    • Potential, Produktivität und Effizienz von Unternehmen drastisch zu erhöhen

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Nehmen wir als Beispiel vollautonome, vollautomatisierte Fahrzeuge: Durch die Kombination aus fortschrittlicher Sensorik zur Umwelt- und Zustandserfassung (z. B. Kamera, Lidar, Radar,…) und intelligenten KI-Systemen könnten unter Anderem folgende Ziele erreicht werden:

    • Verringerung der Anzahl von (tödlichen) Unfällen; Risikominimierung
    • Bei vielen autonomen Fahrzeugen: Weitere Senkung der Wahrscheinlichkeit von Unfällen durch Vernetzung der Fahrzeuge (Stichwort: IoT)
    • Erhöhung des Komforts
    • Reduktion des Kraftstoffverbrauchs
    • Erhöhung der Mobilität bei älteren oder eingeschränkten Personen6

AUSBLICK 

Ich hoffe, dass ihr nun ein besseres Verständnis von KI und ihren möglichen Nutzen für unsere Gesellschaft habt. Teilt mir gerne in den Kommentaren mit, welche der 17 Vorteile der Künstlichen Intelligenz für euch am wichtigsten ist. Werft auf jeden Fall einen Blick auf unseren nächsten Blog-Eintrag in dieser Kategorie. Wir behandeln im nächsten Post die Risiken, Gefahren und Handlungsbedarfe im Hinblick auf Künstliche Intelligenz.

Heute möchte ich den Post mit einem epischen Zitat von Andrew Ng und einer Umfrage beenden. Ihr seid herzlich eingeladen, das Zitat auf euch wirken zu lassen und mir eure Gedanken dazu mitteilen.

So wie die Elektrizität unser gesamtes Leben vor 100 Jahren verändert hat, kann ich mir kaum eine Branche vorstellen, die von künstlicher Intelligenz in den nächsten Jahren nicht in gleicher Weise auf den Kopf gestellt wird.

    Andrew Ng7 (Co-Founder von Coursera und berühmter Informatiker)

Ich möchte mehr Blog-Artikel zu diesem Thema der Rubrik KI:

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Danke für das Lesen des Beitrags und bis zum nächsten Post.

Euer Maximilian

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PS: Teilt mir gerne eure Gedanken zum Thema KI und zum Artikel über die Vorteile der Künstlichen Intelligenz mit. Wie schätzt ihr die Bedeutung der KI ein? Stimmt ihr dem Zitat am Ende des Blog-Eintrags? Oder haltet ihr die Aussagen zur KI-Technologie für überzogen? 

Habt ihr weitere Anmerkungen oder konkrete Themen-Wünsche für zukünftige Artikel in der Kategorie Künstliche Intelligenz? Ich bin gespannt auf eure Meinungen und euren Input.

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Empfohlene Lektüre/Bücher für die behandelten Themen des Artikels „Vorteile Künstliche Intelligenz“

Quellen dieses Blog-Artikels

Retresco: Was Ist Künstliche Intelligenz? Retresco. https://www.retresco.de/lexikon/kuenstliche-intelligenz/. Zuletzt geprüft am 16.11.2019.

Kahmen, B. (2018): Künstliche Intelligenz – Eine Anleitung zum Selberbauen. CosmosDirekt. https://ikt.saarland/fileadmin/saaris/medien/PDF_Vortraege/IKT/22.02.2018/KuenstlicheIntelligenz_Cosmos_Kahmen.pdf. Zuletzt geprüft am 16.11.2019.

Hergert, S. (2019): Die Fünf Größten Vorteile Von Künstlicher Intelligenz. Android Pit. https://www.androidpit.de/kuenstliche-intelligenz-chancen. Zuletzt geprüft am 16.11.2019.

Smart Business Cloud (2019): Das Sind Die Vorteile Von Künstlicher Intelligenz. Smart Business Cloud. https://www.smartbusinesscloud.de/vorteile-von-kuenstlicher-intelligenz/. Zuletzt geprüft am 16.11.2019.

5 Hattrup, M. (2017): Künstliche Intelligenz Wird Zum Wachstumsmotor Für Deutsche Industrie. McKinsey. https://www.mckinsey.com/de/news/presse/kunstliche-intelligenz-wird-zum-wachstumsmotor-fur-deutsche-industrie. Zuletzt geprüft am 16.11.2019.

6 Haist, T. (2016) : Autonomes Fahren: Eine Kritische Beurteilung Der Technischen Realisierbarkeit. Institut für Technische Optik. Universität Stuttgart. https://elib.uni-stuttgart.de/bitstream/11682/8881/1/TechnischeProblemeAutonomesFahren.pdf. Zuletzt geprüft am 16.11.2019.

7 Riecke, T., Gauto, A., Kerkmann, C. und Matthes, S. (2018): Die Macht Der Algorithmen. Algorithmen Lernen Immer Besser, Menschliche Gefühle Und Entscheidungen Vorherzusagen. Wirtschaft und Gesellschaft Stehen vor Dramatischen Umbrüchen. Handelsblatt. https://www.handelsblatt.com/technik/forschung-innovation/kuenstliche-intelligenz-die-macht-der-algorithmen/22913114.html?ticket=ST-9016016-NY7Yaf6RynGPVHPULeNR-ap2. Zuletzt geprüft am 16.11.2019.

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