Einordnung der
Künstlichen Intelligenz

Grundlagen und Begriffe

Künstliche Intelligenz ist ein Themenbereich der Informatik, der sich mit der Verarbeitung von Daten durch technische Systeme befasst. Je nach Verfahren können solche Systeme Texte, Bilder, Audiodaten, Zahlenwerte oder andere digitale Informationen verarbeiten. Für die technische Umsetzung werden unterschiedliche Algorithmen, mathematische Modelle und Datenstrukturen verwendet. Der Begriff umfasst daher mehrere Methoden und Systemarten, die sich hinsichtlich ihrer Architektur, Eingaben und Verarbeitungsschritte unterscheiden. Zu den bekannten Bereichen gehören maschinelles Lernen, natürliche Sprachverarbeitung, Bilderkennung und Mustererkennung.

Maschinelles Lernen

Maschinelles Lernen beschreibt Verfahren, bei denen Modelle mithilfe von Daten verarbeitet oder erstellt werden. Dabei können statistische Beziehungen und Strukturen innerhalb von Datensätzen abgebildet werden. Die verwendete Methode richtet sich nach der jeweiligen Aufgabenstellung und den Eigenschaften der verfügbaren Daten. Zu den grundlegenden Kategorien zählen überwachtes Lernen, unüberwachtes Lernen und bestärkendes Lernen. Diese Kategorien unterscheiden sich insbesondere durch die Art der Daten und die Form der Rückmeldung während des jeweiligen Verarbeitungsprozesses.

Sprachmodelle und generative Verfahren

Sprachmodelle sind Modelle, die sprachbezogene Daten mithilfe mathematischer und statistischer Verfahren verarbeiten. Dabei können Texte analysiert, eingeordnet oder auf Grundlage einer Eingabe neue Textsequenzen erzeugt werden. Die technische Verarbeitung erfolgt innerhalb einer Modellarchitektur, deren Eigenschaften vom jeweiligen System abhängen. Sprachmodelle können unterschiedliche Größen, Strukturen und Parameter aufweisen. Auch die verwendeten Daten und die konkrete Form der Eingabe gehören zum technischen Kontext der Verarbeitung.

Generative Verfahren bilden einen Bereich der Künstlichen Intelligenz, bei dem neue digitale Inhalte anhand einer Eingabe erzeugt werden können. Bei generativen Sprachmodellen handelt es sich dabei um Textsequenzen. Der erzeugte Inhalt entsteht durch einen technischen Verarbeitungsvorgang innerhalb des jeweiligen Modells. Die Form der Ausgabe hängt unter anderem von der Eingabe, der Modellstruktur und den technischen Parametern ab. Für die sachliche Betrachtung solcher Systeme sind deshalb sowohl die Funktionsweise als auch die Grenzen der jeweiligen technischen Verarbeitung relevant.

Daten, Modelle und Verarbeitung

Technische Bestandteile eines KI-Systems

Die Form, in der Informationen innerhalb eines technischen Systems vorliegen.

Daten und Modelle bilden zentrale Bestandteile vieler Systeme der Künstlichen Intelligenz. Daten können in unterschiedlichen Formaten vorliegen und abhängig von der jeweiligen Anwendung verarbeitet werden. Dazu zählen beispielsweise strukturierte Datensätze, Texte, Bilder, Audiodateien und Zahlenwerte. Modelle verwenden diese Informationen innerhalb definierter technischer Prozesse. Die Eigenschaften der Daten und die Struktur des Modells stehen dabei in einem direkten technischen Zusammenhang mit der jeweiligen Verarbeitung.

Eine strukturierte Zusammenstellung von Daten für einen bestimmten technischen Prozess.

Ein Verarbeitungsvorgang kann aus mehreren aufeinanderfolgenden Schritten bestehen. Zunächst werden Daten als Eingabe bereitgestellt. Anschließend erfolgt eine Verarbeitung innerhalb eines Modells oder eines verbundenen Systems. Danach wird eine Ausgabe erzeugt, die in einer bestimmten Form dargestellt werden kann. Die einzelnen Schritte können abhängig vom jeweiligen Verfahren unterschiedlich aufgebaut sein. Für die Beschreibung eines solchen Prozesses sind Datenformat, Modelltyp, Eingabe, Verarbeitung und Ausgabe voneinander zu unterscheiden.

Technische Anwendungen und Systemtypen

Künstliche Intelligenz wird in unterschiedlichen technischen Systemen eingesetzt, die jeweils bestimmte Arten von Daten und Verarbeitungsverfahren verwenden. Textbasierte Systeme arbeiten mit sprachlichen Informationen, während andere Systeme Bilddaten, Audiodaten oder strukturierte Zahlenwerte verarbeiten. Die jeweilige Systemarchitektur bestimmt, welche Eingaben verarbeitet werden können und in welcher Form eine Ausgabe erzeugt wird. Auch die Verbindung mehrerer technischer Komponenten ist möglich, wenn unterschiedliche Verarbeitungsschritte innerhalb eines Systems miteinander verbunden werden.

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