Machine-Learning:
Vier Schritte: So trainiert man eine künstliche Intelligenz
Während wir Menschen durch Reize lernen, lernt der Algorithmus durch Daten. Doch wie geht Machine-Learning genau: in vier Schritten zur künstlichen Intelligenz.
Foto: W&V
Algorithmen sind die Basis alles Digitalen. Es sind Schritt-für-Schritt-Anleitungen, mit denen ein bestimmtes Problem gelöst oder eine Aufgabe bewältigt werden kann. Die meisten Algorithmen sind heute von Hand geschrieben und hard-coded, folgen also starren, unveränderlichen Prinzipien.
Nun ist es aber unmöglich, die reale Welt mit ihren unzähligen Möglichkeiten und Situationen in handgeschriebenen Regeln abzubilden. An dem Punkt werden Algorithmen entwickelt, die selbst lernen und in kurzer Zeit viel komplexere Sachverhalte verarbeiten können, als der Mensch es in einzelnen Regeln abbilden könnte.
Daten sind die Erfahrungen der Algorithmen
Dann sprechen wir von künstlicher Intelligenz. Darunter versteht man künstliche neuronale Netze aus Algorithmen, die mit Daten trainiert wurden – in einem Prozess namens Machine-Learning. Während wir Menschen durch Reize lernen – also durch Sehen, Hören, Riechen, Schmecken und Fühlen – lernt der Algorithmus durch Daten.
„Für Maschinen sind Daten dasselbe wie für uns Erfahrungen“, erklärt Julian Kramer, Chief Experience Ambassador bei Adobe. Die Daten, die der Mensch den selbstlernenden Algorithmen im Training zur Verfügung stellt, bestimmen, was die KI am Ende kann oder weiß. Sprich: je besser die Daten, umso besser die KI. Und: Wer seine Algorithmen mit sauberen Daten trainiert, verhindert, dass sie Fehler lernen.
Die vier Schritte des Machine-Learning
Aber was braucht man nun konkret für Machine-Learning und KI? Das Ganze funktioniert vereinfacht in vier Schritten:
- Man setzt ein untrainiertes Modell auf, sprich ein neuronales Netz an selbstlernenden Algorithmen.
- Man gibt einen Satz Trainingsdaten hinzu, mit dem man den Algorithmus zur Lösung eines Problems trainieren will.
- Das trainierte Modell wird dann mit einem noch nicht verwendeten Teil des Trainingsdatensatzes auf seine Funktionsfähigkeit überprüft.
- Danach ist das Training abgeschlossen und die frisch gebackene KI kann mit neuen Daten gefüttert werden. Die arbeitet sie ab, ähnlich wie ein gut trainierter Drogenspürhund, der seine Arbeit aufnimmt.
Eine KI hat ausgelernt
Eine künstliche Intelligenz kann theoretisch unendlich weiter lernen. In der Praxis ist ihr Lernprozess aber normalerweise irgendwann abgeschlossen. Erst dann setzt man sie ein. Irgendwann wird sie vermutlich durch einen verbesserten Algorithmus ersetzt. Lebenslanges Lernen ist für eine KI also per Definition nicht notwendig.
Es sei ein Missverständnis, dass sich Algorithmen im Einsatz weiterentwickeln, sagt Julian Kramer. Dem sei aktuell nicht so. Sie optimieren zwar vielleicht immer wieder das Ergebnis, weshalb es so wirken könnte, als lernten sie dazu. In Wirklichkeit aber entwickeln sie sich selbst nicht weiter, sondern werden, wenn nötig, von einem Nachfolge-Algorithmus ersetzt.
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