Künstliche Intelligenz quo vadis? · KI News Nov 2016 Intel eröffnet die Intel® Nervana™ AI Academy für Studenten, Professoren und Startups Jan 2017 Das Europäische Parlament

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


t

f(t)

Prognose basierend auf

vergangenem Wachstum


exponentiellem Wachstum


aktuellem Wachstum

jetzt


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


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


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/


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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Documents

Künstliche Intelligenz quo vadis? · KI News Nov 2016 Intel eröffnet die Intel® Nervana™ AI Academy für Studenten, Professoren und Startups Jan 2017 Das Europäische Parlament