Künstliche Intelligenz – Wann übernehmen die Maschinen? (Technik im Fokus) (German Edition)

Jeder kennt sie. Smartphones, die mit uns sprechen, Armbanduhren, die unsere Gesundheitsdaten aufzeichnen, Arbeitsabläufe, die sich automatisch organisieren, Autos, Flugzeuge und Drohnen, die sich selber steuern, Verkehrs- und Energiesysteme mit autonomer Logistik oder Roboter, die ferne Planeten erkunden, sind technische Beispiele einer vernetzten Welt intelligenter Systeme. Sie zeigen uns, dass unser Alltag bereits von KI-Funktionen bestimmt ist. Auch biologische Organismen sind Beispiele von intelligenten Systemen, die in der Evolution entstanden und mehr oder weniger selbstständig Probleme effizient lösen können. Gelegentlich ist die Natur Vorbild für technische Entwicklungen. Häufig finden Informatik und Ingenieurwissenschaften jedoch Lösungen, die sogar besser und effizienter sind als in der Natur. Seit ihrer Entstehung ist die KI-Forschung mit großen Visionen über die Zukunft der Menschheit verbunden. Löst die „künstliche Intelligenz“ also den Menschen ab? Dieses Buch ist ein Plädoyer für Technikgestaltung: KI muss sich als Dienstleistung in der Gesellschaft bewähren. Vorwort 6 Inhaltsverzeichnis 8 1 Einführung: Was ist KI? 11 Literatur 16 2 Eine kurze Geschichte der KI 17 2.1 Ein alter Menschheitstraum 17 2.2 Turing-Test 20 2.3 Vom „Allgemeinen Problemlöser“ zum Expertensystem 21 Literatur 23 3 Logisches Denken wird automatisch 25 3.1 Was heißt logisches Schließen? 25 3.2 KI-Programmiersprache PROLOG 28 3.3 KI-Programmiersprache LISP 30 3.4 Automatisches Beweisen 37 Literatur 52 4 Systeme werden zu Experten 53 4.1 Architektur eines wissensbasierten Expertensystems 53 4.2 Programmierung von Wissenspräsentationen 55 4.3 Eingeschränktes, unsicheres und intuitives Wissen 60 Literatur 64 5 Computer lernen sprechen 65 5.1 ELIZA erkannte Zeichenmuster 65 5.2 Automaten und Maschinen erkennen Sprachen 68 5.3 Wann versteht mich mein Smartphone? 81 Literatur 89 6 Algorithmen simulieren die Evolution 91 6.1 Biologische und technische Schaltpläne 91 6.2 Zelluläre Automaten 97 6.3 Genetische und evolutionäre Algorithmen 102 Literatur 106 7 Neuronale Netze simulieren Gehirne 108 7.1 Gehirn und Kognition 108 7.2 Neuronale Netze und Lernalgorithmen 113 7.3 Emotionen und Bewusstsein 134 Literatur 146 8 Roboter werden sozial 148 8.1 Humanoide Roboter 148 8.2 Kognitive und soziale Roboter 151 8.3 Schwarmintelligenz von Robotern 158 Literatur 162 9 Infrastrukturen werden intelligent 164 9.1 Internet der Dinge und Big Data 164 9.2 Vom autonomen Fahrzeug zum intelligentenVerkehrssystem 172 9.3 Von Cyberphysical Systems zu intelligentenInfrastrukturen 176 9.4 Industrie 4.0 und Arbeitswelt der Zukunft 181 Literatur 188 10 Von der natürlichen über die künstlichezur Superintelligenz? 190 10.1 Neuromorphe Computer und künstliche Intelligenz 190 10.2 Natürliche und künstliche Intelligenz 204 10.3 Singularität und Superintelligenz? 215 10.4 Technikgestaltung: KI als Dienstleistung 225 Literatur 235 Weiterführende Literatur 237 Personenverzeichnis 240 Sachverzeichnis 242 Front Matter....Pages I-IX Einführung: Was ist KI?....Pages 1-6 Eine kurze Geschichte der KI....Pages 7-14 Logisches Denken wird automatisch....Pages 15-42 Systeme werden zu Experten....Pages 43-54 Computer lernen sprechen....Pages 55-80 Algorithmen simulieren die Evolution....Pages 81-97 Neuronale Netze simulieren Gehirne....Pages 99-138 Roboter werden sozial....Pages 139-154 Infrastrukturen werden intelligent....Pages 155-180 Von der natürlichen über die künstliche zur Superintelligenz?....Pages 181-227 Back Matter....Pages 229-239