KI im Jahr 2023: Die wichtigsten Trends und Herausforderungen in der aktuellen Forschung

Künstliche Intelligenz (KI) ist eine der wichtigsten und innovativsten Technologien unserer Zeit. Sie hat das Potenzial, viele Bereiche unseres Lebens und unserer Gesellschaft zu verändern und zu verbessern. Doch was sind die Fortschritte und Herausforderungen, die die Forschung in diesem Feld momentan bewegt? Und wie können wir eine verantwortungsvolle und menschliche KI gestalten? In diesem Blogartikel möchte ich Ihnen einen Überblick über mögliche Antworten auf genau diese Fragestellungen geben.

Trends

Zunehmende Leistungsfähigkeit

Ein wichtiger Trend in der KI‑Forschung ist die Entwicklung von immer leistungsfähigeren und vielseitigeren KI‑Modellen, die große Mengen an Daten verarbeiten und komplexe Aufgaben lösen können. Ein prominentes Beispiel dafür ist GPT‑3, ein Sprachmodell, das aus Milliarden von Texten im Internet gelernt hat und in der Lage ist, auf natürliche Weise zu kommunizieren, zu schreiben, zu übersetzen und vieles mehr. Ein anderes Beispiel ist AlphaFold, ein KI‑System, das die dreidimensionale Struktur von Proteinen vorhersagen kann, was für die Biologie und Medizin von großer Bedeutung ist. Solche Modelle eröffnen neue Möglichkeiten für die Interaktion zwischen Menschen und Maschinen, aber auch neue Herausforderungen für die Ethik, die Sicherheit und die Nachhaltigkeit der KI.

Kollaborative KI

Ein anderer Trend ist die Förderung von kooperativer und kollaborativer KI, die mit Menschen oder anderen KI‑Systemen zusammenarbeitet, um gemeinsame Ziele zu erreichen. Ein Beispiel dafür ist CoSTAR, ein System, das mit Robotern und Menschen zusammenwirkt, um komplexe Aufgaben in der Raumfahrt zu erledigen. Weiterhin gibt es Meena, ein Chatbot, der mit Menschen natürliche und sinnvolle Gespräche führen kann. Solche Systeme erfordern eine hohe soziale Intelligenz und Empathie, um die Bedürfnisse, Emotionen und Absichten der anderen zu verstehen und darauf einzugehen.

Interdisziplinarität

Weiterhin lässt sich eine zunehmende Integration von verschiedenen Disziplinen und Perspektiven beobachten, um eine umfassendere und menschenzentrierte Sicht auf die KI zu erreichen. Die KI ist nicht nur eine technische oder mathematische Angelegenheit, sondern auch eine soziale, kulturelle und kreative. Um die Potenziale und Grenzen besser zu verstehen und zu gestalten, müssen wir die Expertise und Erfahrung von verschiedenen Fachgebieten wie der Psychologie, der Philosophie, der Kunst oder der Pädagogik einbeziehen. Nur so lässt sich ein Produkt schaffen, das den Bedürfnissen, Werten und Zielen der Menschen entspricht. Ein Beispiel dafür ist Magenta, ein Projekt von Google Research, das KI nutzt, um Musik und Kunst zu erzeugen und zu erforschen.

KI‑Ökosysteme

Auch der Auf‑ und Ausbau von KI‑Ökosystemen schreitet immer weiter voran. Verschiedene Akteure aus Wissenschaft, Wirtschaft, Politik und Gesellschaft vernetzen sich miteinander, um den Transfer von Wissen und Technologien zu erleichtern. Dabei spielen insbesondere regionale und nationale Forschungszentren eine wichtige Rolle. Diese dienen als Anlaufstellen für Forschende, Unternehmen und Bürger und erhöhen gleichzeitig die Sichtbarkeit und Attraktivität des Standorts Deutschland im internationalen Wettbewerb. Die Bundesregierung hat im Rahmen ihrer KI‑Strategie zwölf solcher Zentren gefördert, die sich jeweils auf bestimmte Anwendungsfelder bzw. Querschnittsthemen konzentrieren.

KI‑Infrastrukturen

Es werden mehr und mehr moderne Rechnerinfrastrukturen bereitgestellt, die eine hohe Leistungsfähigkeit, Verfügbarkeit und Sicherheit von KI‑Systemen gewährleisten. Dazu gehören sowohl Hard‑ als auch Softwarelösungen, die den spezifischen Anforderungen von KI‑Anwendungen gerecht werden. Die Bundesregierung hat im Rahmen ihrer KI‑Strategie mehrere Maßnahmen ergriffen, um den Zugang zu solchen Infrastrukturen zu verbessern, wie z. B. den Aufbau einer nationalen Cloud‑Plattform für KI (GAIA‑X) oder die Förderung von Rechenzentren für Hochleistungsrechnen (HPC).

Herausforderungen

Erklärbare KI

Eine der wichtigsten Herausforderungen ist die Erklärbarkeit und Verständlichkeit von KI‑Entscheidungen. Wie können wir verstehen, warum eine KI etwas tut oder empfiehlt? Wie können wir sicherstellen, dass die KI fair, transparent und verantwortungsvoll handelt? Diese Fragen sind besonders wichtig für Anwendungen, die einen direkten Einfluss auf das Leben und Wohlergehen von Menschen haben, wie z. B. in der Medizin, der Justiz oder der Bildung. Um das Vertrauen in die KI zu stärken und mögliche Risiken zu minimieren, müssen Methoden entwickelt werden, die es ermöglichen, die KI zu überprüfen, zu kontrollieren und zu regulieren. Ein Beispiel dafür ist LIME, ein Werkzeug, das erklärt, welche Merkmale einer Eingabe für eine KI‑Klassifikation relevant sind.

Robustheit

Eine andere Herausforderung ist die Robustheit und Zuverlässigkeit der KI‑Systeme. Wie können wir sicherstellen, dass die KI nicht durch Fehler oder Manipulationen beeinträchtigt wird? Wie können wir die KI an wechselnde Umgebungen oder unerwartete Situationen anpassen? Diese Fragen sind besonders wichtig für Anwendungen, die hohe Anforderungen an die Sicherheit haben, wie bspw. in der Luftfahrt oder der Industrie.

Verantwortungsvolle KI

Eine weitere, zentrale Herausforderung in den nächsten Jahren wird die Entwicklung von verantwortungsvollen und gemeinwohlorientierten KI‑Systemen werden, die ethischen, sozialen und rechtlichen Prinzipien entsprechen. Dabei geht es nicht nur um die Vermeidung von Schäden oder Diskriminierung, sondern auch um die Förderung von positiven Werten und Zielen wie Nachhaltigkeit, Inklusion und Demokratie. Die Bundesregierung hat in ihrer KI‑Strategie diesen Ansatz als Markenzeichen einer AI Made in Europe verankert und fördert entsprechende Forschungsprojekte und ‑initiativen.

Skalierbarkeit

Eine weitere Herausforderung ist die technische Komplexität und Skalierbarkeit der KI. Wie kann die KI mit großen Datenmengen und heterogenen Datenquellen umgehen? Wie kann die KI robust und anpassungsfähig sein, um mit unvorhergesehenen Situationen fertig zu werden? Wie kann die KI effizient und energieeffizient sein, um Ressourcen zu sparen? Diese Fragen erfordern eine ständige Innovation und Optimierung der Algorithmen, Modelle und Systeme, die die KI antreiben.

Kognitive Kompetenz

Es stellt sich zudem die Farge nach der kognitiven Kompetenz von KI: Wie kann die KI natürliche Sprache verstehen und generieren? Wie kann die KI Emotionen erkennen und ausdrücken? Wie kann die KI mit Menschen und anderen Agenten zusammenarbeiten und lernen? Diese Fragen erfordern insbesondere eine tiefergehende Erforschung der kognitiven Prozesse und Mechanismen, die der menschlichen Intelligenz zugrunde liegen.

Fachkräfte

Durch den zunehmenden Fachkräftemangel wird auch die Ausbildung, Anwerbung und Bindung von qualifizierten KI‑Fachkräften, die sowohl über technisches als auch über fachliches und interdisziplinäres Wissen verfügen, in nächster Zeit noch ein zentrales Thema werden. Dabei geht es nicht nur um die Vermittlung von Grundlagen und Methoden der KI, sondern auch um die Sensibilisierung für ethische, soziale und rechtliche Aspekte sowie die Förderung von kreativen und innovativen Fähigkeiten. Die Bundesregierung hat im Rahmen ihrer KI‑Strategie verschiedene Initiativen gestartet, um das Angebot entsprechender Ausbildungs‑ und Weiterbildungsmaßnahmen erweitern und diversifizieren sollen. Man darf gespannt sein, wie es hier in Zukunft weitergeht.

Fazit

In diesem Blogartikel habe ich einen Überblick über einige der wichtigsten Trends und Fragen in der KI‑Forschung gegeben und gezeigt, was KI aktuell so spannend und relevant macht. Zusammenfassend lässt sich sagen, dass die KI‑Forschung ein vielfältiges und dynamisches Gebiet ist, das ständig neue Erkenntnisse und Anwendungen hervorbringt.

Die Entwicklung von leistungsfähigen und vielseitigen KI‑Modellen, die Förderung von kooperativer und kollaborativer KI, die Erklärbarkeit und Verständlichkeit der KI‑Entscheidungen und die Integration von verschiedenen Disziplinen und Perspektiven sind einige der wichtigsten Trends und Herausforderungen, die die Forschung heute und auch in der nächsten Zeit beschäftigen werden. Dadurch ergeben sich gleichzeitig viele Chancen für die Zukunft, aber auch Fragen bezüglich Ethik, Sicherheit und Nachhaltigkeit. Um eine verantwortungsvolle und menschliche KI zu schaffen, müssen wir diese Fragen ernst nehmen und gemeinsam nach Lösungen suchen. Ich hoffe, dass dieser Blogartikel Ihnen einen Anstoß dazu gegeben hat, mehr über die KI‑Forschung zu erfahren.