Leichter Entscheidungen treffen »Periodensystem der Künstlichen Intelligenz«

Die einzelnen Bausteine der KI werden mit dem »Periodensystem der KI« von Kris Hammond verständlich erklärt.
Die einzelnen Bausteine der KI werden mit dem »Periodensystem der KI« von Kris Hammond verständlich erklärt.

Für Unternehmen ist es oft noch schwer, Themen rund um künstliche Intelligenz richtig einzuordnen und in dem Zusammenhang eine Strategie festzulegen. Kristian Hammond hat einen Leitfaden entwickelt, der helfen soll, die einzelnen Bausteine von KI besser zu verstehen.

Künstliche Intelligenz: Der Begriff ist in aller Munde, doch eine genaue Definition scheint es nicht zu geben. Selbst das beliebte Online-Lexikon Wikipedia gibt keine zufriedenstellende Antwort: »Künstliche Intelligenz (KI, auch Artifizielle Intelligenz (AI bzw. A. I.), englisch artificial intelligence, AI) ist ein Teilgebiet der Informatik, welches sich mit der Automatisierung intelligenten Verhaltens und dem maschinellen Lernen befasst«. Auch viele Führungskräfte und Entscheider in Unternehmen tun sich bisweilen schwer, KI einzuordnen und abzugrenzen. Das Problem ist, dass immer mehr und immer wichtigere Entscheidungen in Unternehmen mit KI zu tun haben. Der Bitkom, Bundesverband der Informationswirtschaft, Telekommunikation und neue Medien e.V., hat das Problem erkannt und einen Leitfaden für KI erstellt. Die Publikation »Digitalisierung gestalten mit dem Periodensystem der Künstlichen Intelligenz« führt Leser in die Welt von KI ein und hilft, das Thema besser zu verstehen.

Warum KI immer wichtiger wird

In den vergangenen Jahren hat KI zunehmend an Fahrt aufgenommen. Zum einen gibt es Algorithmen wie Deep Learning, zum anderen können immer mehr Probleme durch KI gelöst werden, wie das Erkennen gesprochener Sprache. Auch stehen immer größere Rechenkapazitäten zur Verfügung, um die großen Datenmengen speichern und verarbeiten zu können. Digitalisierung ist in Unternehmen ein Thema mit höchster Priorität, KI ist der Treiber dafür. Entscheidungsträger in Unternehmen müssen deshalb den Nutzen von KI für die digitale Transformation verstehen. KI nistet sich in Algorithmen, Datenstrukturen und Informationsflüssen ein und umschließt damit sämtliche Themen in Unternehmen.

Will man nun KI im Unternehmen etablieren, tauchen diverse Fragen auf, zum Beispiel für welche Anwendungsfälle man KI nutzen will oder wie sich Angebote an KI vergleichen lassen. Dazu gibt es verschiedene Strategien: Eine Möglichkeit ist die Vergabe des Digitalisierungsprozesses an externe Dienstleister. Damit würde man aber das Wissen auslagern und sich von den Dienstleistern abhängig machen. Eine andere Strategie im Umgang mit KI wäre, eine gemeinsame Sprache zu erfinden, die alle sprechen könnten. Der Computerwissenschaftler Kristian Hammond hat eine solche »Lingua Franca« erstellt. In Anlehnung an die Chemie hat er sie das »Periodensystem der Künstlichen Intelligenz« genannt. [1]

Das Periodensystem der KI

Das Periodensystem der KI soll helfen, die einzelnen Bausteine der KI besser zu verstehen und damit zu arbeiten. Die einzelnen Bausteine werden – ähnlich wie Legosteine – zusammengesetzt. Dabei repräsentiert jedes KI-Element eine Teilfunktion. Insgesamt definiert Hammond 28 KI-Elemente, die untereinander kombiniert werden können. Jedes Element fällt dabei in eine von drei Gruppen. Jede Gruppe repräsentiert einen typischen Verarbeitungsschritt eines KI-Anwendungsfalles. Die drei Gruppen sind folgende:

  • Assess – Bewerten: z.B. die Verkehrssituation, um ein autonomes Fahrzeug in Millisekunden zu erfassen
  • Infer – Folgern: z.B. die Wahrscheinlichkeit eines Auffahrunfalls für die nächsten drei Sekunden kalkulieren
  • Respond – Reagieren: z.B. das Brems- oder Ausweichmanöver des autonomen Fahrzeugs einleiten

Jedes KI-Element besitzt eine definierte Eigenschaft. Audio Recognition (Ar) beispielsweise ist für das Erkennen bestimmter Arten von Geräuschen wie Alarmen in einem Audiosignal zuständig.Nach einer Analyse des Audiosignals wird bei dem KI-Element Ar das Signal von maschinellen Lernverfahren klassifiziert.

Es wird entschieden, welche relevante Information im Signal vorhanden ist. Das kann beispielsweise ein Wort, ein akustisches Ereignis oder eine akustische Szene sein. So wie der Mensch laufend seine Umgebung akustisch analysiert, können auch Computer neben Sprache weitere akustische Signale erkennen und den Inhalt und die Relevanz für die aktuelle Situation bewerten. Hört ein Mensch zum Beispiel eine Explosion oder das Einschlagen einer Scheibe, benötigt er keinen Blick auf das Ereignis, um zu wissen, worum es sich handelt. Menschen sind auf kritische Ereignisse – zu denen auch Sprachäußerungen gehören – sehr gut trainiert. Diese Fähigkeit bildet Audio Recognition (Ar) nach.

Das Periodensystem hilft also, ohne größeren Aufwand die Einsatzzwecke, Chancen und Risiken von KI zu reflektieren.

Beispiele für den Einsatz des Periodensystems

Folgende Beispiele sind für den Einsatz des Periodensystems denkbar:

  • KI-Produkte miteinander vergleichen
  • Merkmale eines KI-Angebotes hervorheben
  • Wert eines KI-Produktes für die Digitalisierungsstrategie feststellen
  • Digitalisierungsstrategie überprüfen
  • Organisationale Wirkung von KI aufzeigen

Der erste Punkt kann zum Beispiel für Unternehmen wichtig sein, die ein KI-Produkt für die digitale Transformation nutzen wollen. Mit dem Periodensystem können nun Angebote von Ausschreibungen systematisch miteinander verglichen werden. Dabei müssen die Anbieter im Angebot die Begrifflichkeiten des Periodensystems verwenden und so den Umfang an Leistungen abgrenzen. Als Resultat kann das Unternehmen nun die Angebote nach einem einheitlichen Schema miteinander vergleichen. Die Alleinstellungsmerkmale jedes Anbieters sind sichtbar und führen zu einer fundierten Entscheidung.

Wie geht es weiter?

Da die Entwicklung weitergeht, wird das Periodensystem von Kris Hammond in den nächsten Jahren immer wieder überarbeitet werden. Bitkom freut sich nach eigenen Angaben über jegliche Kritik und Verbesserungsvorschläge unter periodensystem@bitkom.org.

Gerade für deutsche Firmen wird es im Zuge der Digitalisierung noch einiges aufzuholen geben. Es wird schwierig den Vorsprung von China, den USA aber auch Israel wieder aufzuholen. Trotzdem haben deutsche Unternehmen erkannt, dass es Handlungsbedarf gibt und investieren hoffentlich auch den ein oder anderen Euro in die Entwicklung im Bereich der künstlichen Intelligenz. Auch die Bundesregierung und die EU planen, in den kommenden Jahren mehrere Milliarden Euro in die Forschung von KI zu investieren.

Der Leitfaden kann hier heruntergeladen werden: http://www.bitkom.org/Bitkom/Publikationen/Digitalisierung-gestalten-mit-dem-Periodensystem-der-Kuenstlichen-Intelligenz.

Literaturnachweis:

[1] Digitalisierung gestalten mit dem Periodensystem der Künstlichen Intelligenz – Ein Navigationssystem für Entscheider. www.bitkom.org. 2018.