Künstliche Intelligenz

Präsentation zum Thema: "Künstliche Intelligenz"—  Präsentation transkript:

1 Künstliche Intelligenz

2 Einführung Einsatzfelder der KI
Unterhaltungsmedien E- Shopping Deep Blue Medizinische Diagnoseprogramme GK Info 13 (Hö) Künstliche Intelligenz

3 Einführung Aufgaben der KI
Wissensrepräsentation und Wissensrepräsentationssprachen Lernen Logisches Schließen Automatisches Beweisen Problemlösen Planen und Entscheiden Kommunikation und Sprache - Anwendung GK Info 13 (Hö) Künstliche Intelligenz

4 Einführung Karikatur (Stein)
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5 Einführung Karikatur (Stein)
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6 Was ist KI überhaupt? Vier verschiedene Definitionen
KI Definition Was ist KI überhaupt? Vier verschiedene Definitionen Rational denkendes System Menschenähnlich denkendes System Rational handelndes System Menschenähnlich handelndes System GK Info 13 (Hö) Künstliche Intelligenz

7 Künstliche Intelligenz
Agenten Definition Aufgabe der Künstlichen Intelligenz: Konstruktion eines Systems, das menschenähnlich denken und handeln kann. Ein derartiges System heißt Agent. GK Info 13 (Hö) Künstliche Intelligenz

8 Künstliche Intelligenz
Agenten Definition Was zeichnet einen Agenten aus? Agenten - Leben in einer sich verändernden Welt. Besitzen ein internes, mentales Modell der Umwelt, in der sie sich befinden. Können lernen und logisch folgern und dadurch ihr internes Modell erweitern. - Haben Ziele, die sie verfolgen. - Besitzen eine begrenzte Anzahl an Aktionen um auf ihre Umwelt einzuwirken. Sind autonom. Sie besitzen ihre eigenen Weisen, ihre Aktionen derart anzuordnen, dass ihr Ziel erreicht werden kann. - Können Strategien benützen. Arbeiten meistens nicht alleine. Deshalb haben sie zumeist die Fähigkeit der Kommunikation und Kooperation. GK Info 13 (Hö) Künstliche Intelligenz

9 Agenten Verhaltensweisen
Mögliche Verhaltensweisen von Agenten: Reaktives Verhalten Deliberatives Verhalten Reflektives Verhalten GK Info 13 (Hö) Künstliche Intelligenz

10 Verhaltensweisen Reaktives Verhalten
Reaktive Agenten Verhalten sich basierend auf festen Regeln. Handeln ohne explizite Denkprozesse. - Besitzen eine Regelbasis: Besteht aus ‚wenn-dann-Regeln“ Beispiel: WENN (Agent sieht Nahrung UND interner Zustand = ‚hungrig‘) DANN gehe einen Schritt in Richtung der Nahrung GK Info 13 (Hö) Künstliche Intelligenz

11 Verhaltensweisen Deliberatives Verhalten
Deliberative Agenten Besitzen ein Ziel, das durch die Ausführung der möglichen Handlungen erreicht werden soll. Können einzelne Aktionen am Umweltmodell durchführen und diese zu Handlungsplänen zusammenfügen, die zum Ziel führen sollen. GK Info 13 (Hö) Künstliche Intelligenz

12 Verhaltensweisen Reflektives Verhalten
Reflektive Agenten Können eigene Ziele neu bestimmen. Verfügen über ein Selbstmodell, das über den eigenen internen Zustand Auskunft gibt. Können ihre eigenen Motive wahrnehmen und versuchen, diese zu regulieren: Das ermöglicht Selbstkontrolle. GK Info 13 (Hö) Künstliche Intelligenz

13 Denkende Computer Grenzen der KI
Grundlegende Frage Grundlegende Frage Können Maschinen denken??? GK Info 13 (Hö) Künstliche Intelligenz

14 Können Maschinen denken?
Denkende Computer Grenzen der KI Können Maschinen denken? Schwache KI Menschenähnlich Starke KI Menschlich Tests und Experimente Turing Test Chinesischer Raum GK Info 13 (Hö) Künstliche Intelligenz

15 Denkende Computer Grenzen der KI
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16 KI in Zukunft Formen und Möglichkeiten
Künstliche Intelligenz: Gegenwart und Zukunft Was haben wir für Formen der künstlichen Intelligenz? Was ist bislang möglich? Computerspiele logische Schlussfolgerungen Planung medizinische Diagnostik GK Info 13 (Hö) Künstliche Intelligenz

17 KI in Zukunft Formen und Möglichkeiten
Künstliche Intelligenz: Gegenwart und Zukunft Wie sieht die Zukunft aus? GK Info 13 (Hö) Künstliche Intelligenz

18 Künstliche Intelligenz: am Beispiel der Sprache
KI heute Künstliche Intelligenz: Probleme von heute am Beispiel der Sprache GK Info 13 (Hö) Künstliche Intelligenz

19 Künstliche Intelligenz soll Technik menschenfreundlicher machen!
Speziell: Der Mensch soll sich nicht dem Computer anpassen müssen, sondern umgekehrt soll sich der Computer dem Menschen anpassen! Bisher: Für den Mensch schwer zu erzeugen: Für den Computer leicht zu verstehen: Künstliche Sprache, z.B. Java for ( int i = 2; i < finalBit; i++ ) if ( sieve.get( i ) ) for ( int j = 2 * i; j < size; j += i ) sieve.clear( j ); Neu: Für den Mensch leicht zu erzeugen: Für den Computer schwer zu verstehen: Natürliche Sprache, z.B. Deutsch Ist 677 eine Primzahl? GK Info 13 (Hö) Künstliche Intelligenz

20 Warum ist Sprachverstehen für den Computer so schwer?
Wortgrenzen gehen im Sprachfluss unter:   „am Montag“ Beispiel: „amontag“ Der Mensch spricht „ohne Punkt und Komma“  Beispiel: „So machen wir das vielleicht klappt das“ Bedeutung (1) So machen wir das. Vielleicht klappt es. oder (2) So machen wir das vielleicht. Klappt es? GK Info 13 (Hö) Künstliche Intelligenz

21 Warum ist Sprachverstehen für den Computer so schwer?
Gleiche Schallwellen werden je nach Kontext zu verschiedenen Wörtern  Beispiel: „Urlauber wollen wieder me:r ans me:r“ Urlauber wollen wieder mehr ans Meer. Viele Menschen sprechen Dialekt  Beispiel: „Isch find das nätt“ Bedeutung (1) Ich finde das nett. oder (2) Ich finde das nicht. GK Info 13 (Hö) Künstliche Intelligenz

22 Warum ist das Sprachverstehen für den Computer so schwer?
Bei spontaner Rede entstehen viele Versprecher  Beispiel: „Wir treffen uns dann am Mon, äh, am Dienstag.“ Dialogpartner fallen dem Sprecher oft „ins Wort“  Beispiel: System: „Können wir dann am Mittwoch zusammen zum Essen...“ Sprecher: „Da kann ich nicht.“ GK Info 13 (Hö) Künstliche Intelligenz

23 Warum ist das Sprachverstehen für den Computer so schwer?
Der Redefluss leitet häufig in die Irre  Beispiel: „Die Staatssekretärin lobt... Subjekt: Staatssekretärin Prädikat: lobt Objekt: ?? der Ministerpräsident.“ Subjekt: Ministerpräsident Prädikat: lobt Objekt: Staatssekretärin Viele Formulierungen sind mehrdeutig  Beispiel: „Wir telefonierten mit Freunden in Japan.“ Bedeutung (1) Wir telefonierten (mit Freunden in Japan). oder (2) (Wir telefonierten mit Freunden) in Japan. GK Info 13 (Hö) Künstliche Intelligenz

24 Warum ist das Sprachverstehen für den Computer so schwer?
Wortbedeutungen hängen von der Umgebung ab  Beispiel: „Philip rennt zum Ball.“ ? Ball = Fußball oder Tanzfest Seine Freundin wartet schon am Eingang. Vorsitzender Mao: „Analysiere stets die Umgebung.“ GK Info 13 (Hö) Künstliche Intelligenz

25 Drei Stufen der Sprachverarbeitung
Gesprochene Eingabe Akustische Sprachanalyse Wortlisten Spracherkennung Was hat der Sprecher gesagt? 100 Alternativen Sprachanalyse Sprachanalyse Grammatik Wortbe- deutungen Reduktion von Unsicherheit Was hat der Sprecher gemeint? 10 Alternativen Sprach- ver- stehen Gesprächs- Kontext Wissen über das Gesprächs- thema Was will der Sprecher? Eindeutiges Verstehen im Gesprächs- zusammenhang GK Info 13 (Hö) Künstliche Intelligenz

26 Verbmobil-Szenario Hotel- und Reiseinformation
Wann fährt der nächste Zug nach Hamburg ab? When does the next train to Hamburg depart? Wo befindet sich das nächste Hotel? Where is the nearest hotel? Verbmobil Server GK Info 13 (Hö) Künstliche Intelligenz

27 Grenzen der heutigen Sprachtechnologie
Umgebungsgeräusche, Stimmengewirr oder Übertragungsstörungen können zur Rückweisung der Eingabe oder zu Missverständnissen führen  Abweichungen von vorgegebenen Gesprächsthemen führen zu Fehlerkennungen  FAZIT: Erste Produkte der Sprachtechnologie werden erfolgreich vermarktet, aber es ist noch viel Forschung notwendig, um das maschinelle Sprachverstehen besser dem Menschen anzupassen. GK Info 13 (Hö) Künstliche Intelligenz