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Hochschule der Medien

Neuronale Netze, Algorithmen und Co.

Vielfältiges Lehrgebiet: Künstliche Intelligenz

Künstliche Intelligenz (KI) ist ein Teilgebiet der Informatik, das sich mit der Automatisierung intelligenten Verhaltens und dem maschinellen Lernen beschäftigt. So werden etwa Verfahren entwickelt, die Maschinen zu ähnlich intelligentem Verhalten wie Menschen befähigen. Dr. Johannes Maucher, Professor an der Hochschule der Medien (HdM) in Stuttgart, ist Experte auf diesem Gebiet. Er gibt einen Einblick in die Bereiche, mit denen sich Studierende zum Thema Künstliche Intelligenz an der Hochschule befassen.

Computerspiele und Künstliche Intelligenz, Foto: HdM
Wie muss ein Computer programmiert werden, damit er die natürliche Sprache verstehen kann? Wie funktioniert eine Gesichtserkennung? Was hat Künstliche Intelligenz mit Computerspielen zu tun? Diese und weitere Fragen werden in Vorlesungen von HdM-Professor Dr. Johannes Maucher behandelt. Dabei erlernen Studierende des Bachelorstudiengangs Medieninformatik und des Masterstudiengangs Computer Science and Media sowohl das nötige Grundlagenwissen zur Künstlichen Intelligenz als auch deren Anwendungen. Ein Teilgebiet der Künstlichen Intelligenz, das den Studierenden unter anderem im Modul Data Mining im Bachelorstudiengang nähergebracht wird, sind die Methoden des Maschinellen Lernens. Ziel des Data Mining ist das Auffinden von Mustern in sehr großen Datenmengen. "Die Muster repräsentieren neues Wissen, das beispielsweise in Spam-Filtern und Empfehlungssystemen eingesetzt werden kann", erklärt Maucher.

Natural Language Processing und Intelligente Agenten

Im Statistischen Natural Language Processing werden die Machine-Learning-Verfahren auf Texte angewandt, um dann deren Semantik maschinell zu extrahieren. "Hier erfahren die Studierenden, wie man Computer baut, damit diese die natürliche Sprache verstehen können", berichtet Maucher. Sein allgemeines Ziel sei, dass die Studierenden das Programmieren von KI-Systemen lernen. Somit werden nicht nur die Konzepte der entsprechenden Methoden vorgestellt, sondern auch deren Anwendung. Dafür gibt es das Data Mining Praktikum. In einer weiteren Vorlesung setzen sich seine Bachelorstudierenden mit Künstlicher Intelligenz für Computerspiele auseinander. Darin lernen sie die verschiedenen Einsatzgebiete der KI in Computerspielen kennen und sind hinterher in der Lage, Intelligente Agenten für diese zu entwickeln. Denn im Gegensatz zu diesen sind virtuelle Gegner in den meisten Videospielen leicht zu durchschauen. Sie reagieren immer nach denselben Mustern. Mithilfe von Künstlicher Intelligenz können die animierten Charaktere jedoch Wissen erlangen, neue Schlussfolgerungen ziehen und ihr Verhalten ändern.

Fake News sind heutzutage keine Seltenheit, Foto: Pixaby
Fake News und Musikstücke generieren

Im Masterstudiengang wird eine Vorlesung speziell zum Machine Learning angeboten. "Es ist das größte Teilgebiet der Künstlichen Intelligenz und derzeit eines der meist diskutiertesten Themen in der Informatik", sagt Maucher. In der Vorlesung geht es darum, wie ein Computer programmiert werden muss, damit er aus seinen Erfahrungen und gesammelten Daten lernt. Programmieren dürfen die Masterstudierenden in der Veranstaltung Programming Intelligent Applications. Dort lernen sie, wie man Algorithmen programmiert, damit diese von alleine Texteschreiben, etwa Fake News. Das Prinzip dahinter sei laut Maucher leicht erklärbar: "Man stelle sich vor, jemand möchte anstelle eines Artikels, Geldnoten fälschen. Der Fälscher bringt Blüten in Umlauf und wird von der Polizei erwischt. Der Polizist sagt dem Betrüger, woran er die gefälschte Banknote erkennt und gibt ihm damit Feedback. Das verwendet der Betrüger dafür, seine Geldscheine noch besser zu fälschen. Das passiert so oft, bis er genügend Feedback erhalten hat, um die Blüte zu einer perfekten Täuschung zu machen." Im Generative Adversarial Network bekomme dieses auch Feedback darüber, was an dem Erzeugten nicht dem Wirklichen entspricht. Neben Fake News generieren die Studierenden in den Lehrveranstaltungen auch automatische Musikstücke.

Wie sieht die Zukunft der KI aus? Foto: Pixaby
Der Werkzeugkasten 4.0

Dass die Maschinen irgendwann die Oberhand über die Menschen gewinnen, hält Maucher für ausgeschlossen. "Es gibt bestimmte Dinge, zu denen einfach nur wir Menschen fähig sind, und davon ist die KI noch meilenweit entfernt. Ich glaube, dass wir auch in den nächsten 20 Jahren nicht dahinkommen." Maucher bezeichnet seine Sichtweise auf die Künstliche Intelligenz als pragmatisch: "Die KI selbst ist wie ein Werkzeugkasten: Wenn man die Werkzeuge darin kennt, kann man viele alltägliche Aufgaben besser lösen." Anwendungsfelder gäbe es extrem viele - eines der sinnvollsten davon sei die Medizin. Dort leiste die KI mittlerweile schon Großes, etwa in der Hautkrebserkennung. Maucher ist überzeugt: "Wenn wir Maschinen bauen, die rationell arbeiten, können sie eine große Bereicherung für uns darstellen."

Selina Spieß

VERÖFFENTLICHT AM

01. Juni 2018

KONTAKT

Prof. Dr. Johannes Maucher

Medieninformatik

Telefon: 0711 8923-2178

E-Mail: maucher@hdm-stuttgart.de

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