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Die künstliche Intelligenz / L’intelligenza artificiale

Eine allgemeingültige Definition von «Künstliche Intelligenz» (KI) existiert nicht. Es gibt viele Disziplinen, die sich in den letzten Jahren mit diesem so jungen, aber zugleich innovativen und dank den Fortschritten in der Technologie wachsenden Forschungszweig beschäftigt haben.

Text: Vincenzo Francolino

Diesem Blogbeitrag folgt nach der deutschen Fassung auch eine italienische Fassung.

Die künstliche Intelligenz, dessen Namen im Jahre 1956 vom amerikanischen Informatiker John McCarthy eingeführt wurde, hatte einen enormen Einfluss sowohl in der Forschung, als auch in unserem Leben. «Ziel der KI ist es, Maschinen zu entwickeln, die sich verhalten, als verfügten sie über Intelligenz.», sind die Worte von John McCarthy (1955). Die KI und das Konzept der Intelligenz wurden bereits vom Briten Alan Turing 1950 studiert. Er hat die Anforderungen aufgeführt um einen Computer als intelligent zu definieren. In den letzten 30 Jahren sind weitere verschiedene Definitionen erschienen, die unterschiedliche Konzepte in den Mittelpunkt gesetzt haben. Gemeinsam haben sie jedoch die Beschreibung von Systemen, die wie ein Mensch fähig sind zu Denken und Operationen auf intelligente Art und Weise durchzuführen. Die KI umfasst nicht nur das Forschungsfeld der Informatik, sondern auch weitere Disziplinen der Psyche und des menschlichen Verhaltens. Die Philosophie, Evolutionsbiologie, Psychologie und andere Disziplinen haben einen wichtigen Beitrag geleistet, vor allem in der Erforschung der menschlichen Intelligenz und des menschlichen Verhaltens.

In den letzten Jahren hat die Forschung der Künstlichen Intelligenz (KI) riesige Fortschritte gemacht. Die technologische Entwicklung und immer leistungsfähigere Computer haben die Entwicklung und Programmierung von Systemen ermöglicht, die unser Leben und unsere Beziehung mit der Umwelt verändert haben und immer mehr verändern werden. Zwar gibt es bereits Sprachsteuerungen wie Siri oder selbstfahrende Autos, trotzdem sind wir noch weit davon entfernt die Komplexität des menschlichen Gehirns mit all seinen kognitiven Fähigkeiten zu rekonstruieren und intelligente Roboter zu erschaffen, die in der Lage sind wie ein Mensch zu denken, zu handeln und zu leben. Ausgehend von den wissenschaftlichen Studien über die menschliche Intelligenz war es jedoch möglich, spezifische Mechanismen zu identifizieren, die der menschlichen Intelligenz zu Grunde liegen und aus ihnen Erfahrungen zu gewinnen um Algorithmen zu schaffen, die diese Mechanismen nachahmen können.
In der Praxis ist die KI in unserem täglichen Leben allgegenwärtig. Sie ist über den unterschiedlichen elektronischen Geräten in unser Leben eingedrungen. Der Vorteil ihrer Popularität ist die Tatsache, dass ihre Verwendung keine spezielle Informatikkenntnisse oder technisches Wissen erfordert. Die Richtung, in der die Entwicklung weiterschreitet, war bis vor ein paar Jahren eine Utopie, realisierbar nur in Science-Fiction-Filmen. Und doch war es möglich Systeme zu programmieren, die bis vor kurzem unmöglich erschienen. Die riesigen Schritte die bislang erzielt wurden können eine Annäherung an das menschliche Verhalten bringen. Wenn die Experten es bis heute geschafft haben Software und Algorithmen entsprechend den Mechanismen, die auf der Grundlage der menschlichen Intelligenz basieren, zu erstellen, wird der nächste Schritt der sein, sie mit Neugier und der Fähigkeit auszurüsten von der Umwelt zu lernen. Dieser Weg bietet neue Möglichkeiten Algorithmen zu entwickeln, die Emotionen erkennen, Lesen, Schreiben, Singen und Entscheidungen treffen können. In diesem Sinne wird die Software nicht nur beschränkt sein, ein Problem Schritt für Schritt zu imitieren und zu lösen, sondern die Fähigkeit haben selbst zu denken und mit Hilfe der gesammelten Erfahrungen zu entscheiden, was in einer bestimmten Situation das Richtige ist.

Dieses Forschungsfeld konnte durch uns Datenexperten nicht unbemerkt bleiben. Am Schweizerischen Institut für Informationswissenschaft (SII) der Hochschule für Technik und Wirtschaft HTW Chur bemühen wir uns neue Wege zu finden, um die grosse Datenflut aus der digitalen Welt und die aktuellen Thematiken Big Data und Analytics zu analysieren. Es werden dabei neue Wege (Algorithmen) entwickelt um automatisiert Information aus Websites und Social Media zu extrahieren.
Als wissenschaftlicher Mitarbeiter und Doktorand am Schweizerischen Institut für Informationswissenschaft (SII) beschäftige ich mich in erster Linie mit der Analyse und Extraktion von Daten aus Twitter. Aus diesen Daten ist es möglich interessante Information in Bezug auf wie die Benutzer kommunizieren und welche Themen am meisten diskutiert werden zu entnehmen. Um dies zu tun wende ich ein sogenanntes überwachtes Lernen (supervised learning) an, welches darin besteht einen Algorithmus so zu trainieren, dass er bestimmte Themen und Entitäten mit Hilfe von vordefinierten Beispielen erkennen kann.


VINCENZO FRANCOLINO

Vincenzo Francolino hat nach Erlangen der Maturität an der Bündner Kantonsschule im Jahre 2007 an der Università della Svizzera italiana in Lugano sein Masterabschluss in Technologies for Human Communication. Seither arbeitet er als wissenschaftlicher Mitarbeiter und Doktorand an der Hochschule für Technik und Wirtschaft Chur.

Dies ist ein Blog-Beitrag der HTW Chur.

L’intelligenza artificiale

Una definizione universale di «intelligenza artificiale» (IA) non esiste. Molteplici sono le discipline che negli ultimi anni si sono occupate di questo ramo di ricerca così giovane, ma allo stesso tempo innovativo e in continua crescita grazie ai progressi della tecnologia.

Testo: Vincenzo Francolino

L’intelligenza artificiale, il cui termine è stato coniato nel 1956 dall’informatico statunitense John McCarthy, ha avuto un grande impatto sia nella ricerca sia nelle nostre vite. A suo dire «L’obiettivo dell’intelligenza artificiale è quello di sviluppare macchine che si comportano come se possedessero intelligenza.» (John McCarthy, 1955). L’IA e il concetto di intelligenza furono già precedentemente studiate dal britannico Alan Turing nel 1950. Egli elencò i requisiti necessari per definire un computer intelligente. Negli ultimi 30 anni sono apparse ulteriori definizioni che hanno messo al centro concetti differenti che però hanno in comune la costruzione di sistemi in grado di pensare ed eseguire operazioni in modo intelligente, pari ad un essere umano. L’intelligenza artificiale non comprende però solo il campo di ricerca informatico, ma anche altre discipline legate alla psiche e al comportamento umano. La filosofia, la biologia evolutiva, la psicologia ed altre discipline hanno apportato un contributo importante, soprattutto nello studio dell’intelligenza umana, del cervello e del comportamento dell’uomo.
Negli ultimi anni ci sono stati grandi progressi nel campo dell’intelligenza artificiale. Lo sviluppo tecnologico e computer sempre più potenti e veloci hanno dato il via allo sviluppo e alla programmazione di sistemi che hanno cambiato e continueranno a cambiare il modo di vivere e il nostro rapporto con il mondo. Anche se esistono già dispositivi vocali capaci di rispondere alle nostre richieste, come ad esempio Siri negli smartphone, o automobili che guidano da sole, siamo ancora lontani da ricostruire la complessità del cervello umano con tutte le sue capacità cognitive e la creazione di robot tanto intelligenti da saper pensare, agire e vivere come un essere umano. Partendo dagli studi scientifici sull’intelligenza umana è stato in ogni caso possibile identificare particolari meccanismi che stanno alla base dell’intelligenza umana e trarre esperienza da questi per realizzare algoritmi capaci di imitarli.
In pratica, l’intelligenza artificiale è nella nostra quotidianità. È entrata nelle nostre vite attraverso i diversi dispositivi elettronici. Il vantaggio della loro popolarità è dato dal fatto che il loro utilizzo non richiede particolari conoscenze informatiche o tecniche. La direzione nella quale lo sviluppo sta progredendo aveva fino a qualche anno fa qualcosa di utopistico, realizzabile solo nei film di fantascienza. Eppure è stato possibile sviluppare e programmare sistemi che fino a poco tempo fa sembravano impossibili da realizzare. I passi da gigante compiuti finora, potranno prendere direzioni ancora più vicine al comportamento umano e alla sua intelligenza. Se fino ad oggi gli esperti del settore sono riusciti a creare software e algoritmi capaci di imitare particolari meccanismi che stanno alla base dell’intelligenza umana, il prossimo passo sarà quello di dotarli di curiosità e capacità di apprendere da soli dal mondo che li circonda. Questa strada offre nuove possibilità di sviluppare algoritmi in grado di riconoscere le emozioni, leggere, scrivere, cantare e prendere delle decisioni. In questo senso i software non sarebbero più solo limitati a imitare e risolvere un problema passo per passo, ma capaci di ragionare e decidere autonomamente cosa sia la cosa più giusta da fare in una determinata situazione, raccogliendo anche le esperienze derivanti dal mondo che li circonda.
Questo campo di ricerca non poteva rimanere inosservato da noi esperti di dati. All‘Istituto svizzero di scienze dell’informazione (SII) della scuola universitaria professionale dei Grigioni HTW Chur ci impegniamo a trovare nuove soluzioni per analizzare la marea di dati provenienti dal mondo digitale e approfondiamo soprattutto le tematiche attuali di big data e analitica proponendo nuove vie (algoritmi) per estrarre automaticamente informazioni da siti web e social media.
Come ricercatore scientifico e dottorando all’Istituto svizzero di scienze dell’informazione (SII) mi occupo principalmente di analizzare ed estrarre dati provenienti da Twitter. Da questi dati è poi possibile estrapolare informazioni interessanti per capire il modo di comunicare degli utenti e le tematiche più discusse. Per far ciò utilizzo un cosiddetto apprendimento supervisionato (supervised learning) che consiste nell’allenare un algoritmo a riconoscere determinati temi ed entità in base a degli esempi predefiniti.


VINCENZO FRANCOLINO

Dopo aver ottenuto la maturità alla Scuola Cantonale Grigione nel 2007, ha iniziato i suoi studi presso l’Università della Svizzera italiana a Lugano dove ha ottenuto la laurea di Master in Technologies for Human Communication. Dal 2012 lavora come ricercatore scientifico e dottorando presso la scuola universitaria professionale dei Grigioni.

Dies ist ein Blog-Beitrag der HTW Chur.

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