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Grundlagen (KI)

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Künstliche Intelligenz (KI) verändert die Art und Weise, wie wir lernen, arbeiten und mit der digitalen Welt interagieren. Aber wie funktioniert sie? Was sind ihre Grundprinzipien? Entdecken Sie die Grundlagen der KI, ihre Schlüsselkonzepte und ihren Einfluss auf unseren Alltag.

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Definition: Was ist Künstliche Intelligenz (KI)?

Künstliche Intelligenz ist die Fähigkeit einer Maschine (z.B. Computer), menschliche Fähigkeiten wie logisches Denken, Lernen, Planen und Kreativität zu imitieren. Dazu empfängt der Computer Daten, verarbeitet sie und reagiert. KI-Systeme sind in der Lage, ihr Handeln anzupassen, indem sie die Folgen früherer Aktionen analysieren und autonom arbeiten. (Quelle: EuropäischesParlament )  

Es gibt keine end- und allgemeingültig anerkannte Definition von KI: Dies hauptsächlich aufgrund der ständigen technologischen Fortschritte. Was 1997 (Sieg des Computers DeepBlue gegen den Schachweltmeister Garry Kasparov ) oder 2011 (Einführung des persönlichen Assistenten Siri ) noch innovativ erschien, hat sich mittlerweile als selbstverständlich durchgesetzt und fällt derzeit nicht mehr unter die Definition von KI. 

In akademischen Kreisen wird dringend empfohlen, den Begriff Künstliche Intelligenz nicht allein zu verwenden, sondern je nach Anwendungsbereich einen Zusatz hinzuzufügen. So wird im schulischen Umfeld fast ausschliesslich von generativer Künstlicher Intelligenz (generative KI) gesprochen.  

Weiterführende Inhalte:

  • Generative KI in 2 Minuten erklärt
  • Warum wir den Begriff "Künstliche Intelligenz" vermeiden sollten

Schwache und starke künstliche Intelligenz

Einleitung 

Zum besseren Verständnis ist es wichtig, zwischen schwacher und starker künstlicher Intelligenz zu unterscheiden.

Schwache KI

Eine schwache KI ist nicht in der Lage, ihre Handlungen zu verstehen. Sie konzentriert sich auf eine bestimmte Aufgabe, für die sie trainiert wurde.  


Beispiele Schwache KI

Taschenrechner

Obwohl altbekannt, sind Taschenrechner Beispiele für schwache KIs, die mathematische Operationen durchführen.

Sprachassistenten

Diese Tools (Siri, Alexa, Google Assistant, ...) beantworten spezifische Fragen und Aufgaben wie "Wie ist das Wetter?", "Musik abspielen"

Übersetzer

Übersetzungsprogramme (DeepL, Google-Übersetzung, ...) imitieren die neuronale Funktionsweise des Menschen und stellen Verbindungen zwischen Wörtern und Sätzen her; sie entwickeln ihr eigenes Gedächtnis, um die Sprache zu verstehen.

Empfehlungssysteme

Streamingdienste (Netflix, Spotify, ...) analysieren die Vorlieben und schlagen ähnliche Inhalte vor. 

Textgeneratoren

ISie basieren auf Sprachmodellen. Diese Modelle (ChatGPT, Gemini, ...) nutzen schwache KI, um Text zu produzieren, der so aussieht, als wäre er von Menschen geschrieben worden. In Websites eingebettete Chatbots helfen den Nutzenden.

Automatische Fahrhilfen

Diese Assistenten erleichtern unter anderem das Einparken, steuern automatisch die Geschwindigkeit und den Abstand, analysieren und reagieren auf Verkehrsschilder. 

Starke KI

Eine starke KI könnte alle unsere kognitiven Fähigkeiten (Wahrnehmung, logisches Denken, Lernfähigkeit, Problemlösung, Gedächtnis, ...) nachahmen. Sie wäre in der Lage, neuartig und kreativ zu denken, zu argumentieren, Schlussfolgerungen zu ziehen, Probleme vorherzusagen und zu lösen. Dabei könnte sie frühere Erfahrungen und erworbenes Wissen nutzen, um neue und unbekannte Aufgaben zu lösen, genau wie wir. Bisher gibt es diese Art von KI nicht, und es ist unklar, ob sie jemals real werden könnte.


Beispiele für starke KI  

Toy-Story

Die Spielzeuge im Film Toy-Story treffen autonome Entscheidungen, indem sie sich auf ihre bisherigen Erfahrungen und Lernprozesse stützen. Darüber hinaus sind sie in der Lage, menschliche Emotionen zu empfinden und auszudrücken. 

Star Wars

Der Roboter R2-D2 aus der Star-Wars-Saga ahmt das Denken und die Reaktionen eines Menschen nach. Ihm fehlen lediglich die physische Erscheinung, die fliessenden Bewegungen und die menschliche Stimme. 

Weiterführende Inhalte:

  • Was ist Künstliche Intelligenz genau? Unterschiede zwischen starker KI und schwacher KI erklärt

Künstliche Intelligenz im Alltag

Künstliche Intelligenz wird in vielen Bereichen unseres Alltags eingesetzt. Diese Beispiele sollen dazu anregen, sich der Situationen bewusst zu werden, in denen wir von der KI profitieren.

reconnaissance faciale
reconnaissance faciale © Etat de Fribourg - Etat de Fribourg

Gesichtserkennung

Meist entsperren wir unser Smartphone über die Gesichtserkennung. Mithilfe von KI passt sich das biometrische Porträt, das das Handy von uns erstellt hat, unserem Aussehen an, wenn wir uns einen Bart wachsen lassen, unser Make-up ändern oder einfach älter werden.

spotify
spotify © Etat de Fribourg - Etat de Fribourg

Streamingdienst (Spotify, Deezer)

Mit einem Klick können Sie eine Vielzahl von empfohlenen Liedern und Podcasts entdecken. Sie finden zum Beispiel eine Playlist "Entdeckungen der Woche" (neue Titel zum Anhören), die jeden Montag von Ihrem Streamingdienst (Spotify, Deezer, ...) aktualisiert wird. Um diese Playlist zusammenzustellen, hat ein KI-Programm Ihre letzten Hörproben und die von anderen Nutzern mit ähnlichen Vorlieben analysiert.

bus
bus © Etat de Fribourg - Etat de Fribourg

Transportmittel und Fahrplan

Unabhängig davon, wie Sie unterwegs sind, nutzen Sie wahrscheinlich Anwendungen wie Google Maps oder SBB Mobile. Diese praktischen Anwendungen liefern Verkehrsinformationen in Echtzeit. Ausserdem können sie jetzt auch Verspätungen vorhersagen (z. B. Staus oder Ausfälle von Bussen und Zügen). Dazu nutzen sie KI und verfügbare Daten (Buspositionen in Echtzeit, Wetter, Verkehr, ...).

mail
mail © Etat de Fribourg - Etat de Fribourg

E-Mail

Bei der Bearbeitung Ihrer privaten oder geschäftlichen E-Mails schlägt die KI automatische Antworten vor, die sich auf den Inhalt der empfangenen Nachricht beziehen. In diesem Fall ist die KI sehr gut darin, die wahrscheinlichste Wortfolge vorherzusagen. Auf der Grundlage vergangener Textdaten gelingt es der KI oft, vorherzusagen, was Sie antworten wollen.

instragram
instragram © Etat de Fribourg - Etat de Fribourg

Soziale Medien

Sie nutzen ein soziales Netzwerk, um unterhaltsame oder berufliche Inhalte zu entdecken. Die Vorschläge werden anhand Ihrer Internetspuren und Ihrer letzten Besuche oder Likes im sozialen Netzwerk sortiert. Diese Technologie nutzt KI, um die Vorschläge so zu gestalten, dass sie Ihnen am ehesten gefallen und Ihre Aufmerksamkeit erregen.

repas
repas © Etat de Fribourg - Etat de Fribourg

Lieferdienst

Um Essen liefern zu lassen, melden Sie sich bei einem Lieferdienst an. Je nach Ihrem Standort, der Nachfrage, Ihren Gewohnheiten und Wünschen wird die KI den Preis dynamisch anpassen.

tesla
tesla © Etat de Fribourg - Etat de Fribourg

Fahrassistenzsysteme

Die neuesten Modelle übernehmen viele der praktischen Aufgaben beim Fahren. Die KI erkennt Kreuzungen, Hindernisse, Lichter und trifft Fahrentscheidungen. Die Autos reagieren in den üblichen Situationen perfekt. Der menschliche Fahrer jedoch muss in seltenen und unerwarteten Situationen aufmerksam bleiben.

voix
voix © Etat de Fribourg - Etat de Fribourg

Sprachassistent

Mithilfe eines Sprachassistenten können wir die Wettervorhersage abrufen, Rezepte abfragen, verschiedene Fragen stellen. Der Sprachassistent wandelt die mündliche Nachricht in Text um, die KI filtert die Bedeutung heraus, holt sich die Antwort aus den Daten und beantwortet die Anfrage. Beispiele: Siri von Apple und Alexa von Amazon.

tirelire
tirelire © Etat de Fribourg - Etat de Fribourg

Bank

Dank der KI finden Bankgeschäfte fast ausschliesslich virtuell statt. Anwendungen analysieren unsere Finanzströme und ermöglichen es, Betrügereien schnell zu erkennen. Darüber hinaus verlinken uns Banking-Apps, z. B. Twint, mit verschiedenen Werbeangeboten. Diese werden je nach unseren Internetbesuchen angeboten.

sport
sport © Etat de Fribourg - Etat de Fribourg

Sport

Wenn Sie eine sportliche Aktivität machen, zeichnet die verbundene Uhr die Daten dieser Aktivität auf. Die KI analysiert die gesammelten Daten und schlägt Ihnen Grafiken und Challenges vor. Einige Plattformen verkaufen die Daten jedoch zu kommerziellen Zwecken weiter.

Historische Meilensteine der künstlichen Intelligenz

Einige Meilensteine in der Geschichte der KI:

  • 1950 : Turing
    Turing-Test, mit dem untersucht wurde, ob die von Maschinen entwickelte Intelligenz unserer eigenen ähnelt.
  • 1954 : Dartmouth
    1. Bezeichnung "KI" auf einem Kongress.
  • 1966 : ELIZA
    1. Interaktion zwischen einem psychotherapeutischen Roboter und menschlichen Usern
  • 1980 : Neuronale Netzwerke
    Maschinelles Lernen, das das Gehirn imitiert und Vorhersagen trifft.
  • 1997 : Deep Blue
    Supercomputer, der den Weltmeister im Schach besiegt
  • 2011 : Jeopardy
    Computer, der das Spiel Jeopardy gewinnt
  • 2011 : Sprachssistenten
    Aufkommen von persönlichen Sprachassistenten (Siri)
  • 2012 : Google-Auto
    1. autonomes Fahrzeug von Google, das einen Sicherheitstest auf der Strasse besteht
  • 2014 : GAN
    1. Generative Antagonistische Netzwerke produzieren originellen Inhalt aus vorhandenen Daten
  • 2014 : Gesichtserkennung
    Facebook kann Ihr Gesicht dank seines eigenen Algorithmus DeepFace erkennen. Das soziale Netzwerk behauptet, dass seine Methode mit einer Genauigkeit von 97 % an die Leistung des menschlichen Auges heranreicht.
  • 2016 : AlphaGo
    Programm von DeepMind, das den Schach-Weltmeister besiegt
  • 2018 : GPT
    1. Modell von OPEN AI, das Text aus Internetdaten generieren kann
  • 2018 : Gesichtserkennung
    1. Mann dank Gesichtserkennung verhaftet (in China)
  • 2022 : ChatGPT
    1. generative künstliche Intelligenz für die Öffentlichkeit zugänglich
  • 2024 : Sora
    1. generative künstliche Intelligenz, die Text in Video umwandelt
  • 2024 : Bestandener Turing-Test
    1. wissenschaftliche Studie, die besagt, dass Chat-GPT4 den Turing-Test bestanden hat.
     

Weiterführende Inhalte:

  • KI von der Antike bis heute, eine Reise durch Höhen und Tiefen
  • Eine kurze Geschichte der KI

Technische Definitionen und Verzerrungen

Verschiedene Arten von Künstlicher Intelligenz (KI) in der Bildung

Künstliche Intelligenz (KI) ist ein Begriff, den man in letzter Zeit öfters hört, aber nicht jede KI funktioniert auf die gleiche Weise. Es gibt einfachere Programme, die mit Daten arbeiten, sowie komplexere Systeme, die eigenständig dazulernen können – alles nennt sich KI.
In diesem Artikel von Educa wird aufgezeigt, wie diese verschiedenen Arten von KI funktionieren und welche Rolle sie in der Bildung spielen: Arten der künstlichen Intelligenz in der Bildung

Sprachmodelle produzieren zum Teil Texte, die nicht der Wahrheit entsprechen

Sprachmodelle, wie zum Beispiel ChatGPT, liefern nicht immer korrekte Informationen. Das hängt mit ihrer Funktionsweise zusammen. Sie generieren Texte, indem sie berechnen, welche Wörter und Sätze statistisch am wahrscheinlichsten aufeinander folgen. Diese Berechnungen basieren auf den vielen Texten, die das Modell zuvor verarbeitet hat. Dabei gibt es zwei Hauptgründe, warum falsche Aussagen entstehen können:

Fehlerhafte Trainingsdaten: In den Daten, die zum Training des Modells genutzt wurden, können bereits falsche Informationen enthalten sein.
Statistische, aber nicht inhaltliche Richtigkeit: Die vom Modell berechnete Aussage mag sprachlich wahrscheinlich erscheinen, ist jedoch inhaltlich nicht zwingend korrekt.
Ein Beispiel aus der Schweizer Politik: ChatGPT hat Toni Brunner schon als Sohn von Christoph Blocher bezeichnet. Dieser Fehler könnte darauf zurückzuführen sein, dass Medien ihn mehrfach als "Ziehsohn" von Blocher beschrieben haben, was das Modell als wörtliche Aussage interpretierte und nicht als Metapher.
Biases beim Maschinellen Lernen - Welche Auswirkungen haben verzerrte Trainingsdaten

Weiterführende Inhalte:

  • Einblicke in die Geheimnisse hinter der Funktionsweise von K
  • Wie hat es die KI gelernt, zu lesen, zu sehen und zu entscheiden
  • PH Schwyz, Technische Perspektive
  • PH Schwyz, Funktionsweise grosser Sprachmodelle

Immer noch neugierig? Entdecke hier weitere Links

Fachwissen

  • ChatGPT & Co. und Schule: PH Schwyz
  • ZEMBIInput Mikrokurs 16 - "Ein Jahr nach ChatGPT - wo stehen wir in der künstlichen Intelligenz?"
  • KI-Campus - Lernplattform für künstliche Intelligenz
    • KI in der Schule
  • Definitionen rund um KI - Webseite Klicksafe
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Ratgeber

  • Swisscom: enter Ratgeber digitale Medien Künstliche Intelligenz

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Herausgegeben von Fritic

Letzte Änderung: 24.06.2025

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