{"id":7369,"date":"2020-12-24T08:00:13","date_gmt":"2020-12-24T07:00:13","guid":{"rendered":"https:\/\/www.abilis.de\/blog\/?p=7369"},"modified":"2020-12-23T18:06:23","modified_gmt":"2020-12-23T17:06:23","slug":"ki-maschinelles-lernen","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/www.abilis.de\/blog\/2020\/12\/24\/ki-maschinelles-lernen\/","title":{"rendered":"K\u00fcnstliche Intelligenz &#8211; Maschinelles Lernen"},"content":{"rendered":"<p>[et_pb_section fb_built=&#8220;1&#8243; _builder_version=&#8220;3.22&#8243; custom_padding=&#8220;||0px|||&#8220;][et_pb_row _builder_version=&#8220;3.25&#8243; background_size=&#8220;initial&#8220; background_position=&#8220;top_left&#8220; background_repeat=&#8220;repeat&#8220; custom_padding=&#8220;0px||1px|||&#8220;][et_pb_column type=&#8220;4_4&#8243; _builder_version=&#8220;3.25&#8243; custom_padding=&#8220;|||&#8220; custom_padding__hover=&#8220;|||&#8220;][et_pb_text _builder_version=&#8220;4.6.3&#8243; custom_margin=&#8220;||-4px|||&#8220; custom_padding=&#8220;||0px|||&#8220;]<\/p>\n<p>K\u00fcnstliche Intelligenz ist in aller Munde und wird im Jahr 2021 weiterhin mehr als nur ein Trend sein, sondern vielmehr die Technologie, die alle unsere digitalen Abl\u00e4ufe nachhaltig ver\u00e4ndert. In Produkten f\u00fcr Endverbraucher ist die KI sowieso schon lange angekommen.<\/p>\n<p>Vorschl\u00e4ge von Google oder YouTube, die Empfehlungen in sozialen Netzwerken wie Instagram, Sprachassistenten wie Siri oder Alexa\u2026 Die Liste lie\u00dfe sich endlos fortsetzen. Alle diese Dienste haben gemein, dass sie ohne k\u00fcnstliche Intelligenz nicht so funktionieren w\u00fcrden, dass sie den Nutzern einen Mehrwert bieten.<\/p>\n<h2>Der Einzug der k\u00fcnstlichen Intelligenz in die B2B-Gesch\u00e4ftswelt<\/h2>\n<p>Doch auch in die Gesch\u00e4ftswelt h\u00e4lt die k\u00fcnstliche Intelligenz Einzug: Forecasts, Automatisierung und Operations Research sind Felder, die klar von KI-basierten Systemen dominiert werden. Als einer der Spitzenreiter positioniert sich dabei SAP, insbesondere durch die L\u00f6sungen von SAP Ariba. Hierbei stehen das Transaktionsmanagement und die Kommunikation zwischen Lieferanten und K\u00e4ufern im Vordergrund.<\/p>\n<p>Dennoch h\u00f6ren wir eine Frage immer wieder: Wie genau funktioniert das denn jetzt, diese k\u00fcnstliche Intelligenz? Handelt es sich dabei nur um endlos verschachtelte Schleifen von bedingten Anweisungen und Verzweigungen? Ist das ganze also nur eine Kette von if-Argumenten, oder steckt doch mehr dahinter? In diesem Beitrag beleuchten wir die wichtigsten Formen moderner k\u00fcnstlicher Intelligenz und erkl\u00e4ren, inwiefern maschinelles Lernen die Grundlage f\u00fcr die am weitesten entwickelten Technologiel\u00f6sungen bietet.<\/p>\n<h2>K\u00fcnstliche Intelligenz durch maschinelles Lernen: Die Unterschiede zu herk\u00f6mmlicher Software<\/h2>\n<p>\u00a0Maschinelles Lernen bildet heutzutage die Grundlage der \u00fcberwiegenden Anzahl an Systemen k\u00fcnstlicher Intelligenz. Doch bevor wir auf die Einzelheiten der Auspr\u00e4gungen des maschinellen Lernens eingehen, m\u00f6chten wir Ihnen den generellen Unterschied zwischen nicht-intelligenter Software und KI vorstellen.<\/p>\n<p>W\u00e4hrend bei traditionellen Programmen der gleiche statische Code die Eingabedaten interpretiert, wird diese Aufgabe bei Anwendungen maschinellen Lernens von einem Algorithmus \u00fcbernommen. Vereinfacht gesagt erstellt dieser eine oder mehrere Hypothesen aus den eingespeisten Daten und \u00fcberpr\u00fcft anhand von Vergangenheitswerten deren Plausibilit\u00e4t. Das endg\u00fcltige Ergebnis flie\u00dft dann wiederum in den Algorithmus selbst ein, wodurch dieser sich anpasst und f\u00fcr zuk\u00fcnftige F\u00e4lle verbessert.<\/p>\n<p>[\/et_pb_text][et_pb_image src=&#8220;https:\/\/www.abilis.de\/blog\/wp-content\/uploads\/2020\/12\/Unterschied-zwischen-maschinellem-Lernen-und-traditionelle-Programme.png&#8220; alt=&#8220;Unterschiedliche Verfahren bei KI und traditionellen Programmen&#8220; title_text=&#8220;Unterschied zwischen maschinellem Lernen und traditionelle Programme&#8220; align=&#8220;center&#8220; _builder_version=&#8220;4.6.3&#8243; _module_preset=&#8220;default&#8220; custom_margin=&#8220;||50px|||&#8220; custom_padding=&#8220;15px|||||&#8220;][\/et_pb_image][et_pb_text _builder_version=&#8220;4.6.3&#8243; custom_margin=&#8220;||-4px|||&#8220;]<\/p>\n<p>\u00a0<span style=\"font-family: Roboto, Helvetica, Arial, Lucida, sans-serif; font-size: 20px; font-style: normal; font-weight: normal; letter-spacing: 0.5px;\">\u00dcberwachtes maschinelles Lernen: Prognose durch Regression<\/span><\/p>\n<p>Das \u00fcberwachte maschinelle Lernen basiert stark auf Vorgaben, die dem Algorithmus gegeben werden. Aus einem Set von Trainingsdaten (bestehend aus sowohl den Eingabe- als auch den Ausgabedaten) eignet sich das Programm an, welche Eingaben zu welchem Ergebnis f\u00fchren sollen.<\/p>\n<p>Hieraus wird die Prognosefunktion gebildet, \u00fcber die dann auch neue Daten mit unbekanntem Ergebnis verarbeitet werden k\u00f6nnen. Anhand seiner Lernerfahrung liefert der Algorithmus hierf\u00fcr nun Prognosen f\u00fcr das zu erwartende Ergebnis.<\/p>\n<p>[\/et_pb_text][et_pb_image src=&#8220;https:\/\/www.abilis.de\/blog\/wp-content\/uploads\/2020\/12\/\u00dcberwachtes-maschinelles-Lernen.png&#8220; alt=&#8220;K\u00fcnstliche Intelligenz durch \u00fcberwachtes maschinelles Lernen&#8220; title_text=&#8220;\u00dcberwachtes maschinelles Lernen&#8220; _builder_version=&#8220;4.6.3&#8243; _module_preset=&#8220;default&#8220; custom_padding=&#8220;26px||0px|||&#8220;][\/et_pb_image][et_pb_text _builder_version=&#8220;4.6.3&#8243; text_orientation=&#8220;center&#8220;]<\/p>\n<h2 style=\"text-align: left;\">Un\u00fcberwachtes maschinelles Lernen: Filtern, Sortieren, Klassifizieren<\/h2>\n<p style=\"text-align: left;\">Das un\u00fcberwachte maschinelle Lernen zeichnet sich dadurch aus, dass es den geringsten manuellen Aufwand ben\u00f6tigt. Der Algorithmus untersucht dabei die Datenbasis nach wiederkehrenden Eigenschaften und Elementen. Diese werden dann durch spezielle Algorithmen in sogenannte Cluster zusammengefasst.<\/p>\n<p style=\"text-align: left;\">Daraufhin \u00fcberpr\u00fcft der Algorithmus die Cluster erneut und interpretiert die Ergebnisse des Clusterings. Hierdurch wird dann als Endergebnis Wissen geschaffen, welches dem Algorithmus hilft, zuk\u00fcnftige Eingaben noch schneller zu clustern und dadurch zu klassifizieren.<\/p>\n<p style=\"text-align: left;\">Ein einfaches Beispiel hierf\u00fcr ist die Bilderkennung. Durch den Fokus auf wiederkehrende Elemente kann die k\u00fcnstliche Intelligenz in diesem Fall beispielsweise Pflanzen- oder Tierarten unterscheiden und die Daten entsprechend clustern. Hierf\u00fcr k\u00f6nnen dann wiederkehrende Elemente wie Bl\u00fctenfarbe, Bl\u00e4tterform, die Stellung der Ohren oder verschiedene Auspr\u00e4gungen der Tierk\u00f6pfe oder -k\u00f6rper verwendet werden.<\/p>\n<p style=\"text-align: left;\">Durch un\u00fcberwachtes maschinelles Lernen k\u00f6nnen jedoch nur diese Merkmale gruppiert bzw. Eingabedaten geclustert werden. Deshalb wird es oft mit dem \u00fcberwachten maschinellen Lernen kombiniert, um eine aussagekr\u00e4ftige Prognosefunktion zu schaffen. Durch den Bezug auf diese kann das un\u00fcberwachte maschinelle Lernen neue Datens\u00e4tze komplett ohne menschliches Zutun klassifizieren.<\/p>\n<p>[\/et_pb_text][et_pb_image src=&#8220;https:\/\/www.abilis.de\/blog\/wp-content\/uploads\/2020\/12\/Un\u00fcberwachtes-maschinelles-Lernen.png&#8220; alt=&#8220;K\u00fcnstliche Intelligenz durch un\u00fcberwachtes maschinelles Lernen&#8220; title_text=&#8220;Un\u00fcberwachtes maschinelles Lernen&#8220; align=&#8220;center&#8220; _builder_version=&#8220;4.6.3&#8243; _module_preset=&#8220;default&#8220; custom_margin=&#8220;-17px|||||&#8220;][\/et_pb_image][et_pb_text _builder_version=&#8220;4.6.3&#8243; text_orientation=&#8220;center&#8220;]<\/p>\n<h2 style=\"text-align: left;\">Verst\u00e4rkendes Lernen: Die KI lernt, die gew\u00fcnschten Ergebnisse zu produzieren<\/h2>\n<p style=\"text-align: left;\">Beim verst\u00e4rkenden Lernen wird die K\u00fcnstliche Intelligenz in Form eines handelnden Agenten immer im Zusammenhang mit ihrer Umwelt betrachtet. Grundlegend hat die KI, die notwendigen Mittel, um ihre Umgebung zu beeinflussen.<\/p>\n<p style=\"text-align: left;\">Somit geht die Umgebung von ihrem vorherigen Zustand in den n\u00e4chsten Zustand \u00fcber. Je nachdem, wie erw\u00fcnscht der neue Zustand ist, wird dem Algorithmus nun ein starkes, schwaches, oder auch negatives Belohnungssignal gesendet.<\/p>\n<p style=\"text-align: left;\">Durch ein schier endloses Ausloten aller m\u00f6glichen Beeinflussungsm\u00f6glichkeiten und auch, welche Zust\u00e4nde der Umgebung auf diese verschiedenen Beeinflussungen erfolgen, erlernt der k\u00fcnstliche intelligente Agent nun, welche seiner Handlungsoptionen in welcher Situation n\u00fctzlich sind. Diese Art maschinellen Lernens ist am genausten steuerbar, aber auch mit erheblichem manuellem Aufwand verbunden, da die Bewertung aller m\u00f6glichen Umgebungszust\u00e4nde notwendig ist.<\/p>\n<p>[\/et_pb_text][et_pb_image src=&#8220;https:\/\/www.abilis.de\/blog\/wp-content\/uploads\/2020\/12\/Verst\u00e4rkendes-maschinelles-Lernen.png&#8220; title_text=&#8220;Verst\u00e4rkendes maschinelles Lernen&#8220; align=&#8220;center&#8220; _builder_version=&#8220;4.6.3&#8243; _module_preset=&#8220;default&#8220; width=&#8220;45%&#8220; module_alignment=&#8220;center&#8220; hover_enabled=&#8220;0&#8243; sticky_enabled=&#8220;0&#8243; custom_margin=&#8220;-12px|||||&#8220;][\/et_pb_image][et_pb_text _builder_version=&#8220;4.6.3&#8243; text_orientation=&#8220;center&#8220;]<\/p>\n<h2 style=\"text-align: left;\">K\u00fcnstliche neuronale Netze: Maschinen, die wie das menschliche Gehirn funktionieren<\/h2>\n<p style=\"text-align: left;\">Eine Sonderform des maschinellen Lernens stellen die k\u00fcnstlichen neuronalen Netze dar. Diese sind mehr eine Methode des maschinellen Lernens als eine eigenst\u00e4ndige Lernform \u2013 sie k\u00f6nnen bei allen Formen maschinellen Lernens angewandt werden. Sie sind dabei den Neuronen, die in menschlichen (oder anderen tierischen) Gehirnen vorzufinden sind, nachempfunden.<\/p>\n<p style=\"text-align: left;\">Der Unterschied zu nat\u00fcrlichen neuronalen Netzen ist, dass die k\u00fcnstliche Form diskrete Verbindungen zwischen den Neuronen hat, w\u00e4hrend die Neuronen im Gehirn sich mit allen anderen Neuronen verbinden k\u00f6nnen, die in der Reichweite der elektrischen Signale sind, die sie aussenden.<\/p>\n<p style=\"text-align: left;\">Im k\u00fcnstlichen neuronalen Netz flie\u00dfen die Eingabedaten nach der Eingabeschicht durch eine beliebige Anzahl an Schichten k\u00fcnstlicher Neuronen. Jedes Neuron nimmt dabei bestimmte Berechnungen vor. Von deren Ergebnis h\u00e4ngt ab, wie stark die Gewichtung ist, mit der die Informationen an die n\u00e4chste Schicht weitergeleitet werden.<\/p>\n<p style=\"text-align: left;\">In der Abbildung unten sehen Sie ein sogenanntes rekurrentes neuronales Netz, bei dem der Output der Neuronen der jeweiligen Schicht auch wieder als Input f\u00fcr dieses und vorgelagerte Neuronen verwendet wird. Hierdurch werden die Ergebnisse zus\u00e4tzlich verfeinert.<\/p>\n<p style=\"text-align: left;\">Beispielsweise kann die Eingabe aus den Farbwerten der unterschiedlichen Bildpixel bestehen und die Ausgabe eine Aussage dar\u00fcber, was in dem Bild, das sich aus allen Eingabewerten zusammensetzt, erkennbar ist, t\u00e4tigen. In diesem Fall w\u00e4re die Aufgabe des k\u00fcnstlichen neuronalen Netzes die Klassifikation in Form von Bilderkennung. Die Ausgabewerte k\u00f6nnen aber grunds\u00e4tzlich auch eine beliebig komplexe Bedeutung haben.<\/p>\n<p>[\/et_pb_text][et_pb_image src=&#8220;https:\/\/www.abilis.de\/blog\/wp-content\/uploads\/2020\/12\/Rekurrentes-k\u00fcnstliches-neuronales-Netz.png&#8220; alt=&#8220;K\u00fcnstliche neuronale Netze als Technik des maschinellen Lernens&#8220; title_text=&#8220;Rekurrentes k\u00fcnstliches neuronales Netz&#8220; align=&#8220;center&#8220; _builder_version=&#8220;4.6.3&#8243; _module_preset=&#8220;default&#8220; width=&#8220;75%&#8220;][\/et_pb_image][\/et_pb_column][\/et_pb_row][et_pb_row column_structure=&#8220;1_2,1_2&#8243; disabled_on=&#8220;on|on|on&#8220; _builder_version=&#8220;4.4.8&#8243; custom_margin=&#8220;-64px|auto||auto||&#8220; custom_padding=&#8220;110px|||||&#8220; disabled=&#8220;on&#8220;][et_pb_column type=&#8220;1_2&#8243; _builder_version=&#8220;4.4.8&#8243;][et_pb_button button_url=&#8220;https:\/\/www.it-services-mittelstand.de\/cloud-support\/&#8220; url_new_window=&#8220;on&#8220; 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