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Künstliche Intelligenz (KI/AI)

Künstliche Intelligenz (KI/AI)

„Können Maschinen denken?“, „Sind Menschen Maschinen?“, „Ist künstliches Leben möglich?“ sind grundlegende Fragen, die Menschen schon immer interessiert haben. In diesem Vertiefungsgebiet können solche Fragen auf dem Hintergrund der Ergebnisse der Forschung zur künstlichen Intelligenz (KI) und zum künstlichen Leben (KL) reflektiert werden. KI/KL ist ein wichtiges Teilgebiet der Informatik, deren Vertreter in den letzten Jahrzehnten häufig durch übertriebene Ankündigungen und Fehlschläge in der praktischen Umsetzung auf sich aufmerksam gemacht haben. Trotzdem finden sich Forschungsergebnisse aus KI/KL schon heute in vielen Systemen wieder: sprachverarbeitende Computer („Chatbots“), Expertensysteme z. B. in der Medizin, fußballspielende Roboter, neuronale Netze zur Mustererkennung usw.

Im Folgenden wird exemplarisch ein Unterrichtsgang beschrieben, der sich auf ein Problem der „klassischen“ KI konzentriert: die „Unterhaltung“ mit einem Computer. Diese Idee ist Grundlage des Turing-Tests zur Definition von Maschinen-Intelligenz. Da heutzutage die meisten Anrufe bei Firmen durch „Chatbots“ beantwortet werden ist dieses Thema aber nicht nur von philosophischem sondern auch von praktischem Interesse.

Weitere interessante Themen im Bereich KI/KL sind möglich und sinnvoll, z. B.

  • Viren, Würmer und andere „Lebewesen“ in Computern und Netzen
  • Evolution und Selbstreproduktion im Computer
  • Künstliches Leben und Robotik
  • Computer und Gehirn: Von-Neumann-Rechner vs. Neuronales Netz

Themen aus dem Gebiet KI/KL haben zahlreiche Verbindungen zum Unterricht anderer Fächer (Biologie, insbes. Hirnforschung und Bioinformatik, Religion und Ethik, Literatur und Sprachwissenschaft) und bieten sich daher in besonderer Weise für fächerübergreifenden und fächerverbindenden Unterricht, z.B. in einem Seminarkurs, an.
 

Künstliche Intelligenz (KI)

Vorschläge für Schwerpunktvorhaben:

  • Was sind und wie arbeiten Chatbots?
  • Möglichkeiten und Grenzen maschineller Sprachverarbeitung
  • Der Turing-Test

Fachinhalte

Kompetenzen

Vernetzungen

ELIZA von J. Weizenbaum
  • Analyse des Programms ELIZA als sprachverarbeitendes System
  • Pattern-Matching als grundlegendes Prinzip von ELIZA erkennen
  • Syntax und Semantik unterscheiden
  • Wirkungsgeschichte des Eliza-Programms kennen
  • Einfache eigene Skripte erstellen
  • Beschreibung der „Wissensbasis“ (Skript) von ELIZA durch formale Sprache
  • Probleme bei der Generierung grammatikalisch korrekter Antworten (Deutsch)
Der Turing-Test
  • Der Turing-Test als Möglichkeit zur Definition von künstlicher Intelligenz
  • Die Definition des Turing-Tests kennen und beurteilen
  • Grundlegende Kritik an der Intelligenz-Definition von Turing durchdenken (z. B. das „chinesische Zimmer“)
  • Aufklärung über praktische Probleme bei der automatischen Sprachverarbeitung verschaffen (z. B. „allgemeines Hintergrundwissen“)
  • Leib-Seele-Problem (Philosophie)
Maschinelle Sprachverarbeitung
  • Moderne sprachverarbeitende Computer („Chatbots“)
  • Experimente mit aktuellen Chatbots durchführen
  • Die Wissensbasis der Chatbots einschätzen und ggf. erweitern
  • Loebner-Preis für Programme, die den Turing-Test möglichst gut erfüllen
  • Untersuchungen z. B. zu ALICE (mehrfache Gewinnerin des Loebner-Preises) und der dabei verwendeten Sprache AIML


Linkliste:

Redaktionell verantwortlich: Frank Oppermann