14.06.2023

Studie: KI-Modelle können sich durch ihren eigenen Müll selbst zerstören

Eine neue Studie trübt die Hoffnungen, die in generative KI gesetzt werden. Durch zu viele KI-Inhalte im Internet könnten die Modelle verlernen, was hochwertiger Content ist.
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Am Beispiel von blauen Katzen lässt sich erklären, wie KI-Modelle versagen. Bild: Unsplash/Rémi Rémino

Obwohl die Tech-Welt seit Jahren vor KI warnt, sind ihre Fähigkeiten erst letztes Jahr in den Fokus einer breiteren Öffentlichkeit gerückt: Generative KI ermöglicht es, mit wenigen Klicks kreative KI-Leistungen schnell verfügbar zu machen. Konkret heißt das: KI-Chatbots wie ChatGPT forumlieren auf Befehl eloquente Texte, können programmieren und verschiedene sprachliche Tasks im Nu erledigen. Bilderzeugungs-Tools wie Stable Diffusion oder Midjourney erzeugen auf Knopfdruck fotorealisitische Bilder.

Studie warnt vor Qualitätsverlust

Viele Unternehmen haben es plötzlich sehr eilig: Schnellstmöglich wollen sie KI-Lösungen in ihre Produkte implementieren, wie jüngst Mark Zuckerberg für Meta verkündete. Die Hoffnungen und Erwartungen, die in KI-Modelle gesetzt werden, sind riesig.

Die Studie eines britisch-kanadischen Forscherteams, die vor kurzem im Open-Access-Journal arXiv erschienen ist, könnte den KI-Hype jedoch etwas trüben. Sie kommt zu dem Ergebnis, dass KI-Modelle nachhaltig geschädigt werden können, wenn sie mit KI-generierten Inhalten trainieren. Denn laut den Studienautor:innen, seien die KI-Modelle derzeit vor allem deshalb so stark, weil sie mit menschengemachten Inhalten trainiert sind.

Internet als KI-Mülldeponie

„Wir waren überrascht zu sehen, wie schnell ein Modell wieder zusammenbricht. Die Modelle können die meisten Originaldaten, aus denen sie ursprünglich gelernt haben, schnell vergessen“, meinte der am Projekt beteiligte Forscher Ilia Shumailov gegenüber VentureBeat. In einem Blog-Artikel warnt Ross Anderson, ein weiterer beiteiligter Forscher: „So wie wir die Ozeane mit Plastik vermüllt und die Atmosphäre mit Kohlendioxid gefüllt haben, sind wir nun dabei, das Internet mit Blabla zu füllen. Dadurch wird es schwieriger, neuere Modelle durch Webscraping zu trainieren“.

Das Problem: Je mehr KI-Inhalte im Internet kursieren, desto weniger seien menschliche Inhalte für die KI-Modelle zum Lernen verfügbar. Anderson zufolge hätten Unternehmen, die das Internet bereits gescraped haben, bzw. die den Zugang zu menschengemachten Inhalten kontrollierten, nun immense Vorteile: „Wir sehen bereits jetzt, dass KI-Startups das Internet Archive nach historischen Daten durchsuchen“. Denn bereits jetzt sei das Netz bereits mit KI-generiertem „Müll“ kontaminiert.

Problem mit blauen Katzen

Shumailov skizziert das Problem gegenüber VentureBeat folgendermaßen: Menschengemachte Dokumente, egal ob Bilder, Texte, Musik oder andere kreative Leistungen, würden die Welt umfassender beschreiben und auch unwahrscheinlichere Fälle abbilden. KI-Modelle hingegen wählen Daten nach Wahrscheinlichkeitskriterien aus: Werden bestimmte Daten häufiger vorgefunden als andere, werden die unwahrscheinlicheren eher verworfen.

Gut zu beschreiben sei dies anhand eines Datensets aus Katzenbildern. Wird ein KI-Modell mit Bildern von 10 blauen Katzen und 90 gelben Katzen trainiert, erkennt die KI, dass gelbe Katzen mit höherer Wahrscheinlichkeit „richtig“ sind. In der Folge produziert die KI selbst grünstichige Katzenbilder, wenn sie Katzen mit blauem Fell darstellen soll. Im Laufe der Zeit produziere sie überhaupt keine blauen Katzen mehr, sondern nur mehr gelbe.

Das Beispiel zeige laut Shumailov, dass die KI-Modelle Probleme mit unwahrscheinlicheren Daten hätten. Im Laufe der Zeit würden die Modelle somit versagen, meint der Forscher. Darüber hinaus entstünden dadurch zahlreiche Probleme, etwa Diskriminierung aufgrund bestimmter Minderheiten-Eigenschaften.

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fluctus, aws
© fluctus - Anna Kurpierz und Christian Sattlecker von fluctus.

Der Bedarf an Bandbreite und enormen Datenvolumina steigt rasant. Doch während der globale Ausbau der physischen Infrastruktur voranschreitet, hinkt die digitale Verwaltung oft hinterher. Gerade kleine Regionen und lokale Netzerrichter stünden vor großen Herausforderungen. Zudem arbeiten mittelständische und große Unternehmen häufig mit starren, unzureichenden Systemen, denen es an Flexibilität fehlt, so die Erfahrung des fluctus-Gründerduos Anna Kurpierz und Christian Sattlecker.

fluctus mit End-to-End

„Wir haben bei unseren Projekten festgestellt, dass der österreichische Ausbau oft große Lücken hinterlässt – kleinen Regionen und Netzbetreibern fehlt der Zugang zu zukunftsträchtigen Technologien“, sagt Kurpierz. Um diese Lücken zu schließen, hat das oberösterreichische Startup ein von Grund auf neues Management-System für „Open-Access-Netze“ entwickelt.

Dabei setzt fluctus auf ein „New-Generation Open-Access-Tool“, das den Datenaustausch zentralisiert abwickelt. Das System funktioniert als reine „Zero-Touch“-Anwendung.

„Wir sind derzeit die Einzigen, die am europäischen Open-Access-Markt eine komplett zentralisiert managebare End-to-End-Lösung (E2E) anbieten“, erklärt die Gründerin weiter. „Da sämtliche Marktbegleiter von den Kunden eine Implementierung der Logiken in deren Netz voraussetzen.“

Der entscheidende Vorteil für Kunden sei hierbei, dass im Gegensatz zu Konkurrenzprodukten Netzbetreiber keine komplexen Logiken mehr selbst in ihr eigenes Netz implementieren müssten.

Wettbewerb steigern

„Ziel unseres Systems ist der Zugang zu einem offenen Netz für alle Breitbandteilnehmer“, so die Founderin weiter. „Einerseits wird damit der Wettbewerb unter den ‚Internet Service Providern‘ gesteigert und verbraucherseitig entsteht zudem ein Nutzen aus qualitativ hochwertigen Produkten, ein großer Pool aus Anbietern und Produkten sowie niedrigere Preise. Durch die Entstehung eines Polypols auf der Angebotsseite und den daraus entstehenden größeren Markt ergeben sich intensivere Preis- und Qualitätswettbewerbe.“

Zudem würden offene Netze einen fairen Zugang für alle Anbieter ermöglichen und an jedem Anschluss einheitliche Prozesse sowie technische Mindeststandards garantieren.

„Unser Produkt ist im Wesentlichen ein System für den Glasfaserausbau und -betrieb, welches als zero-touch Anwendung realisiert wird. Durch das ‚New-Generation Open Access Tool‘, welches den Datenaustausch zentralisiert abwickelt, kann eine vergleichbare Angebotslandschaft wie im Mobilfunk geschaffen werden – neben bestehenden Internet-Providern werden auch neue Anbieter im selben Netz entstehen“, erklärt Kurpierz. „Dies führt zu größerer Angebotsvielfalt, wettbewerbsfähigen Preisen und einer höheren Anschlussquote. Es entstehen somit auch neue Möglichkeiten für Discounter, Energy-Drink-Giganten bis hin zur kleinen IT-Firma, im Netz anzubieten.“

Zielgruppen von fluctus

Die Kernzielgruppe von fluctus umfasst Netzbesitzer (wie regionale Infrastrukturbetreiber) sowie große Technologieunternehmen. Ein typischer Use-Case ist der Zusammenschluss bislang getrennt strukturierter Regionen. Durch die Zentralisierung von Netz- und Betriebsprozessen sollen bestehende Infrastrukturen effizienter genutzt und neue Internet-Service-Provider nahtlos integriert werden.

Monetarisiert wird die Technologie über Dienstleistungs- und Wartungsverträge. Nach dem Prinzip „Grow with your business“ bietet fluctus drei flexible Modelle an, die ein E2E-Deployment und den laufenden Betrieb über das hauseigene OSS/BSS-Management-System umfassen. Die Preisgestaltung ist nach Unternehmensgröße gestaffelt. Zusätzlich wird pro Projekt beziehungsweise pro „Point of Presence“ (POP) eine Projektpauschale verrechnet, die sich nach der Größe des Projekts richtet.

Hürden überwunden

Die Entwicklung einer derart tiefgreifenden Technologie ist kapital- und ressourcenintensiv. Das Gründerteam stand beim Aufbau vor massiven Hürden, wie Kurpierz erklärt: „Die Entwicklung und Herstellung unseres Produktes hat hohe Investitionen, sogenannte CAPEX, erzeugt und unzählige Tests erfordert. Erschwerend kommt hinzu, dass es am Markt wenig ausgebildetes Personal in diesem Bereich gibt – die interne Weiterbildung in dieser Nische ist enorm zeitintensiv und führt daher zu höheren Kosten.“

© fluctus – Das fluctus-Team.

Einen entscheidenden Durchbruch hierbei brachte aws Seedfinancing – Deep Tech. Die Förderung der Austria Wirtschaftsservice (aws) trug maßgeblich zur Marktreife der Technologie bei, wie die Gründerin erklärt. Zudem konnte das Startup das aws-Netzwerk nutzen, um strategisch wertvolle Kontakte zu knüpfen.

Mit einer fertigen Technologie im Rücken sind die nächsten Meilensteine klar definiert. In den kommenden Jahren möchte sich fluctus als etablierte Größe im DACH-Raum positionieren. Gleichzeitig treibt das Unternehmen die Erschließung weiterer internationaler Märkte voran.


Disclaimer: Der Artikel wurde in Kooperation mit der Austria Wirtschaftsservice (aws) umgesetzt

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AI Summaries

Studie: KI-Modelle können sich durch ihren eigenen Müll selbst zerstören

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Welche gesellschaftspolitischen Auswirkungen hat der Inhalt dieses Artikels?

Der Inhalt der Studie zeigt, dass KI-Modelle durch den von ihnen generierten „Müll“ selbst zerstört werden können und dass Unternehmen, die den Zugang zu menschgemachten Inhalten kontrollieren, dadurch einen Vorteil haben. Diese Erkenntnisse könnten Auswirkungen darauf haben, wie KI-Modelle trainiert werden und wer Zugang zu menschgemachten Inhalten hat, was wiederum Auswirkungen auf Wettbewerb und Diskriminierung haben könnte. Außerdem wird deutlich, dass die Vorstellung, KI könne alle Aufgaben besser lösen als Menschen, kritisch hinterfragt werden muss.

Studie: KI-Modelle können sich durch ihren eigenen Müll selbst zerstören

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Welche wirtschaftlichen Auswirkungen hat der Inhalt dieses Artikels?

Die Studie eines britisch-kanadischen Forscherteams, die vor kurzem im Open-Access-Journal arXiv erschienen ist, hat gezeigt, dass KI-Modelle nachhaltig geschädigt werden können, wenn sie mit KI-generierten Inhalten trainieren. Dies könnte Unternehmen, die schnell KI-Lösungen in ihre Produkte integrieren wollen, vor große Herausforderungen stellen. Das Problem besteht darin, dass je mehr KI-Inhalte im Internet verfügbar sind, desto weniger menschengemachte Inhalte für die KI-Modelle zum Lernen vorhanden sind. Unternehmen, die bereits den Zugang zu menschengemachten Inhalten kontrollieren, würden einen immensen Vorteil genießen.

Studie: KI-Modelle können sich durch ihren eigenen Müll selbst zerstören

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Welche Relevanz hat der Inhalt dieses Artikels für mich als Innovationsmanager:in?

Dieser Artikel warnt Innovationsmanager:innen vor den Risiken beim Einsatz von KI-Modellen in ihren Produkten und Dienstleistungen. Eine Studie zeigt, dass KI-Modelle langfristig beschädigt werden können, wenn sie mit KI-generierten Inhalten trainiert werden, da die Modelle menschengemachte Inhalte benötigen, um weiter zu lernen. Dies kann dazu führen, dass KI-Modelle versagen und nicht mehr in der Lage sind, spezifische Daten oder Zusammenhänge richtig zu erkennen oder zu interpretieren. Innovationsmanager:innen sollten daher vorsichtig sein und sicherstellen, dass die KI-Modelle, die sie verwenden, menschengemachte Inhalte verwenden, um ihre Funktionsweise zu verbessern und langfristige Probleme zu vermeiden.

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Welche Relevanz hat der Inhalt dieses Artikels für mich als Investor:in?

Als Investor:in sollten Sie aufmerksam sein, wie KI-Modelle trainiert werden und welche Auswirkungen dies auf deren Qualität und Leistung hat. Die Studie zeigt, dass KI-Modelle durch den Einfluss von KI-generiertem „Müll“ dauerhaft geschädigt werden können. Daher sollten Unternehmen, die KI-basierte Lösungen entwickeln, sicherstellen, dass sie ihre Modelle mit qualitativ hochwertigen menschengemachten Inhalten trainieren, um deren Leistung und Qualität zu sichern.

Studie: KI-Modelle können sich durch ihren eigenen Müll selbst zerstören

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Welche Relevanz hat der Inhalt dieses Artikels für mich als Politiker:in?

Leider hat die AI für diese Frage in diesem Artikel keine Antwort …

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Was könnte das Bigger Picture von den Inhalten dieses Artikels sein?

Die breite Verfügbarkeit von generativer KI hat den Hype um die Technologie verstärkt, aber eine Studie warnt nun davor, dass KI-Modelle durch ihren eigenen Müll, der in Form von KI-generierten Inhalten im Netz kursiert, nachhaltig geschädigt werden können. Die zunehmende Verbreitung von KI-generierten Inhalten führt dazu, dass die KI-Modelle weniger menschliche Inhalte für das Lernen zur Verfügung haben, und Unternehmen, die den Zugang zu menschlichem Content kontrollieren, haben daher immense Vorteile. Die Studie zeigt auch, dass die KI-Modelle Schwierigkeiten haben, unwahrscheinliche Daten abzubilden, was zu zahlreichen anderen Problemen führen kann, einschließlich Diskriminierung aufgrund von bestimmten Minderheiten-Eigenschaften.

Studie: KI-Modelle können sich durch ihren eigenen Müll selbst zerstören

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Wer sind die relevantesten Personen in diesem Artikel?

  • Ilia Shumailov
  • Ross Anderson
  • Mark Zuckerberg

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Wer sind die relevantesten Organisationen in diesem Artikel?

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