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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Wirtschaftsminister Wolfgang Hattmannsdorfer und Innovationsminister Peter Hanke (Archivbild) | (c) BKA/Paul Gruber
Wirtschaftsminister Wolfgang Hattmannsdorfer und Innovationsminister Peter Hanke (Archivbild) | (c) BKA/Paul Gruber

Sie wird regelmäßig als möglicher Hebel genannt, um Startups abseits von klassischen Förderungen staatlich zu unterstützen: die öffentliche Beschaffung. Gleichzeitig wird kritisiert, dass diese oft nicht die kommunizierten Zielsetzungen, etwa in der Stärkung der heimischen Innovationslandschaft, widerspiegelt. Das will die österreichische Bundesregierung nun mit einem „nationalen Aktionsplan Strategische Öffentliche Beschaffung“ ändern, der bis Jahresende unter Federführung von Wirtschafts- und Innovationsministerium ausgearbeitet werden soll.

Öffentliche Auftraggeber stärker als Erst- und Referenzkunden für Startups etablieren

Der Aktionsplan soll „als Handlungsleitfaden für den Bund, seine Beteiligungen sowie weitere öffentliche Auftraggeber dienen“. Ziel sei es, Innovation, Wettbewerbsfähigkeit, Nachhaltigkeit und europäische Wertschöpfung stärker in Beschaffungsprozessen zu verankern. Ein besonderer Schwerpunkt liege darauf, öffentliche Auftraggeber stärker als Erst- und Referenzkunden für innovative Unternehmen und Startups zu etablieren. Damit sollen „neue Technologien schneller zur Marktreife gelangen und zusätzliche Impulse für Wachstum und privates Kapital entstehen“.

Hanke: „Das Billigstbieterprinzip ist in dieser Form nicht mehr zeitgemäß“

Innovationsminister Peter Hanke führt aus: „Mit rund 70 Milliarden Euro jährlich verfügt der Staat über enorme Gestaltungskraft. Diese wollen wir künftig gezielt einsetzen, um Innovationen schneller in die Anwendung zu bringen, die Wettbewerbsfähigkeit unseres Standorts zu stärken und europäische Souveränität auszubauen.“

Hier gelte es neue Wege zu gehen: „Das Billigstbieterprinzip ist in dieser Form nicht mehr zeitgemäß. Wir brauchen eine Beschaffung, die europäische Souveränität und Innovationskraft in den Vordergrund stellt“, so Hanke. Der Staat soll dabei „als Ankerkunde vorangehen“ und innovativen Unternehmen die Möglichkeit geben, ihre Lösungen erstmals im Markt einzusetzen. „Das stärkt unsere Startups, schafft heimische Wertschöpfung und macht Österreich technologisch unabhängiger“, meint der Minister. Bundesbeteiligungen wie die ÖBB und ASFINAG seien dabei bereits Vorreiter. Ziel sei es, dass die Republik ihre Rolle als Eigentümer konsequenter ausbaue.

Und Wirtschaftsminister Wolfgang Hattmannsdorfer ergänzt: „Der Staat soll nicht nur einkaufen, sondern Innovationen den Weg in den Markt ebnen. Wenn die öffentliche Hand als Erst- und Referenzkunde vorangeht, schaffen wir Marktchancen für heimische Unternehmen, stärken europäische Wertschöpfung und machen aus Innovation schneller wirtschaftlichen Erfolg. Genau diesen Paradigmenwechsel treiben wir jetzt voran.“

Spinoff-Gründungen als konkrete KPI für „Austrian Quantum Cluster“

Zeitgleich geben die beiden Minister per Aussendung auch ein Update zu weiteren Maßnahmen im Bereich der in der Industriestrategie 2035 (brutkasten berichtete) definierten Schlüsseltechnologien. In der AI Factory Austria seien demnach 53 von insgesamt 80 Millionen Euro Projektkosten als Investition in einen Supercomputer vorgesehen, der kommendes Jahr in Wien in Betrieb gehen soll.

Zudem nennen die Ministerien einige KPIs für den „Austrian Quantum Cluster“, in den heuer 30 Millionen Euro aus dem Fonds Zukunft Österreich fließen (brutkasten berichtete). Demnach soll der „erste Megacluster Österreichs“ unter der Ägide von aws (Austria Wirtschaftsservice), FFG (Forschungsförderungsgesellschaft), CDG (Christian Doppler Forschungsgesellschaft) und FWF (Wissenschaftsfonds) etwa mindestens fünf Spinoffs hervorbringen und mindestens acht Millionen Euro Folgeinvestitionen für Startups bzw. Scaleups hebeln. „Wir wollen Quantentechnologie nicht nur erforschen, sondern in Österreich entwickeln, produzieren und vermarkten. Unser Ziel ist klar: Aus Spitzenforschung soll Spitzenindustrie werden“, kommentiert Hattmannsdorfer. Dabei setze man auf „Fokus statt Gießkanne“.

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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.

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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 …

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

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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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