10.01.2020

#unchAIn, Teil 3: Was ist Machine Learning und Deep Learning?

Für die Artikelreihe "#unchAIn - Demystifying AI" kooperiert der brutkasten mit dem Expertinnen-Netzwerk Ms. AI, um Vorurteile rund um Künstliche Intelligenz zu entmystifizieren. Expertinnen beantworten dazu die großen Fragen rund um das Thema KI. Teil 3: Was ist Machine Learning und Deep Learning?
/artikel/ki-was-ist-machine-learning-deep-learning
Künstliche Intelligenz (KI): Was ist Machine Learning? Was ist der Unterschied zu Deep Learning?
(c) Adobe Stock - zapp2photo

KI (Künstliche Intelligenz) ist das vielleicht wichtigste Tech-Thema unserer Zeit. Es gibt wohl keinen Bereich des politischen, wirtschaftlichen und gesellschaftlichen Lebens, der nicht das Potenzial hat, von KI grundlegend verändert zu werden. Gleichzeitig gibt es bei diesem Thema viele Falschinformation und überzogene Erwartungen. Für das Projekt „#unchAIn – Demystifying AI“ kooperiert der brutkasten mit dem internationalen Expertinnen-Netzwerk Miss AI, um gängige, teils falsche Vorstellungen zu entmystifizieren. Expertinnen und Experten der jeweiligen Felder – von Philosophinnen über Wissenschaftlerinnen bis zu Managerinnen – beantworten dabei in einer mehrteiligen Artikelreihe die großen Fragen zum Thema Künstliche Intelligenz, Machine Learning, Deep Learning und Co.

+++Mehr zum Thema AI & DeepTech+++

Im ersten Teil der Serie behandelten wir die Frage, was eigentlich Intelligenz (ganz allgemein) ist. Im zweiten ging es darum, ob Maschinen das menschliche Gehirn 1:1 kopieren können. Im dritten Teil widmen wir uns nun zwei der gängigsten Tech-Begriffe im Zusammenhang mit KI: Was ist Machine Learning? Und was ist Deep Learning? Und wie unterscheiden sich die beiden? Die Programmiererin und Mathematikerin Donata Petrelli un der Chatbot-Pionier Denis Rothman wählten bei der Beantwortung dieser Fragen sehr unterschiedliche Zugänge.


Bisher in der Serie „#unchAIn – Demystifying AI“ erschienen:


Was ist Machine Learning?

Petrelli: Die meisten haben als Kind wohl das Spiel „Blinde Kuh“ gespielt? Man ist mit verbundenen Augen in einem ausreichend großen Raum und muss es schaffen, die anderen im Raum zu finden und zu erkennen. Dabei hat das Kind mit verbundenen Augen keine Hinweise darauf, wo die anderen Kinder sind. Wenn es sich durch den Raum bewegt, muss es durch Tasten und Probieren die Umgebung verstehen, und letztlich die Mitspieler finden und erkennen. Machine Learning ist genau so ein Prozess, wie ihn das Kind mit verbundenen Augen im Raum durchführt.

Und um es etwas technischer zu definieren: Das maschinelle Lernen macht heute einen großen Teil des Bereichs Künstliche Intelligenz aus. Es umfasst mehrere Methoden zur Analyse und Erkennung von Daten und deren Beziehungen zueinander – oft zu Vorhersagezwecken. Alle diese Verfahren haben das Ziel, ohne initiale Kenntnisse sondern durch Erfahrung, eine Umgebung mit ihren Elementen und den Beziehungen zwischen ihnen, zu erkennen. Zu den bekanntesten Verfahren gehört das Modell der künstlichen neuronalen Netze, die die Struktur des menschlichen Gehrins simulieren.

Rothman: Machine Learning ist ein Teilbereich der Künstlichen Intelligenz. Nicht Machine Learning-basierte Algorithmen sind im Allgemeinen regelbasiert. Also etwa:

wenn X dann Y

Sowohl X als auch Y enthalten dabei viele Werte wie etwa ein Set von Daten. Das maschinelle Lernen kann die richtigen Werte „lernen“, um ein Ergebnis zu produzieren. Dabei gibt es keine Regel! Wir wollen etwa die Lösung finden für die Gleichung:

Y=aX + b

Wir müssen also die Werte von a und b finden, um die Gleichung lösen zu können. Daher probieren wir alle möglichen Werte von a und b aus. Das passiert oftmals nach dem Zufallsprinzip, um zu sehen, welche Werte am besten passen. Da wir leistungsstarke Computer haben, funktioniert das auch. Wir benutzen dazu viele Arten von Algorithmen, etwa Clustering und Regression. Jeder Algorithmus f sucht dabei nach den richtigen Werten, nach dem Prinzip:

f(Y)=aX+b

Die jeweiligen Algorithmen können dann jeweils für bestimmte Aufgaben genutzt werden, etwa eine Vorhersage, ob es nächste Woche regnen wird oder was die beste Route ist, um von Ort A nach Ort B zu gelangen usw.

Und was ist der Unterschied zu Deep Learning?

Rothman: Deep Learning ist wiederum ein Teilbereich des maschinellen Lernens. Es erweitert das Prinzip um „Layers“. Man kann es in Fällen nutzen, wo die Ermittlung des Werts Y schon deutlich komplexer ist. Nehmen wir dazu wieder eine Funktion f heran, wo es nun aber viele Schritte gibt:

f(Y)= f5(f4(Xf(3Xf(2Xf(X))

Das wirkt etwas verrückt? Als Mensch macht man das aber jeden Tag. Wenn man etwa gebeten wird, ein Gesicht in einem Bild mit 30 Gesichtern zu finden (wie z.B. auf einem Klassenfoto), dann macht man (unbewusst) ungefähr folgendes:

  1. Man versucht, die Gesichter vom Hintergrund zu isolieren.
  2. Dann sieht man sich die Form der Gesichter an.
  3. Dann die Farbe der Gesichter.
  4. Dann auch die Größe einer Person.
  5. Dann trifft man endlich eine Entscheidung und sagt: „Das ist die Person, die ich suche!“

Deep Learning tut dies automatisch, indem es die jeweils richtigen Werte von a und b findet, um jede Schicht von f(Y)=aX + b zu ermitteln.

Petrelli: Deep Learning ist eine Verstärkung der Methoden des Machine Learning, insbesondere der neuronalen Netze. In diesem Fall ist das Modell ausgefeilter, da die Resultate das Ergebnis der Ausarbeitung strukturierter Konzepte sind, die sich aus den Basis-Konzepten ableiten.

Um eine Analogie zu bringen: Die Gewinnung von Informationen durch ein Deep Learning-Modell im Vergleich zu einem Machine Learning-Modell ist wie jene eines Erwachsenen verglichen mit jener eines Kindes, das noch weitere Entwicklungsstufen vor sich hat.

⇒ Zur Page von Ms. AI

Redaktionstipps
Deine ungelesenen Artikel:
vor 12 Stunden

Minimist, Social Cooling und All But Sugar ziehen ins Österreich-Finale des Startup World Cup ein

Startups aus ganz Österreich haben die Möglichkeit, sich in einem der vier regionalen Vorentscheide für das Finale in Wien am 12. Mai 2025 zu qualifizieren. Wir waren bei einer der Vorentscheidungen im Rahmen des AustrianStartup Summit live vor Ort und haben mit den drei Sieger-Startups aus Wien gesprochen.
/artikel/minimist-social-cooling-und-all-but-sugar-ziehen-ins-oesterreich-finale-des-startup-world-cup-ein
vor 12 Stunden

Minimist, Social Cooling und All But Sugar ziehen ins Österreich-Finale des Startup World Cup ein

Startups aus ganz Österreich haben die Möglichkeit, sich in einem der vier regionalen Vorentscheide für das Finale in Wien am 12. Mai 2025 zu qualifizieren. Wir waren bei einer der Vorentscheidungen im Rahmen des AustrianStartup Summit live vor Ort und haben mit den drei Sieger-Startups aus Wien gesprochen.
/artikel/minimist-social-cooling-und-all-but-sugar-ziehen-ins-oesterreich-finale-des-startup-world-cup-ein
(c) martin pacher | brutkasten

Gestern wurde im Rahmen des Austria Startup Summit in der Ottakringer Brauerei in Wien die Vorentscheidung des renommierten Startup World Cup ausgetragen. Dieser globale Pitch-Wettbewerb, der als einer der größten seiner Art in Österreich gilt, bot drei Gründer:innen die Chance, sich für das große Österreich-Finale am 12. Mai 2025 in Wien zu qualifizieren.

Am Ende eines intensiven Pitch-Bewerbs konnten sich drei Startups durchsetzen: Minimist rund um Stephan Hofmann, Social Cooling von Philippe Schmit und All But Sugar mit Gründerin Lisa Reiss.

Chance auf Investment von bis zu einer Million US-Dollar

Der Startup World Cup 2025 wird von invest.austria gemeinsam mit AustrianStartups organisiert und ist Teil eines globalen Wettbewerbs, bei dem ein Investment von bis zu einer Million US-Dollar winkt. Der Ablauf ist in mehrere Stufen unterteilt: Zunächst finden vier regionale Vorentscheide – die sogenannten Pre-Events – in Linz, Wien, Graz und Innsbruck statt. Dort kämpfen Startups aus allen Bundesländern um den Einzug ins große Finale. Das Finale findet am 12. Mai 2025 statt und wird im Rahmen der ViennaUp ausgetragen. Die Sieger:innen erhalten schließlich ein heiß begehrtes Ticket zum globalen Finale in San Francisco, wo nicht nur eine potenzielle Millionensumme, sondern auch internationale Aufmerksamkeit und ein Investor:innen-Netzwerk warten.

(c) martin pacher | brutkasten

All But Sugar

Unter den gestrigen Sieger-Startups ist All But Sugar, angeführt von Gründerin Lisa Reiss. Das Unternehmen entwickelt nach eigenen Angaben das weltweit erste modulare System für Zuckeralternativen, das Saccharose in all ihren funktionalen Eigenschaften – also Geschmack, Technofunktionalität, Volumen und Verarbeitung – vollständig ersetzt, ohne die typischen gesundheitlichen Nachteile von Zucker. „Unsere Technologie kombiniert Data Science, innovative Prozesstechnik, Lebensmitteltechnologie und Anwendungsexpertise mit fundierter Forschung aus der Ernährungswissenschaft und Gastroenterologie“, erklärt Reiss. „So gelingt uns eine präzise Nachbildung von Zucker – komplett ohne künstliche Süßstoffe, ohne Zucker und ohne Nebenwirkungen.“ Das Startup will damit eine skalierbare und zugleich massentaugliche Lösung für die Lebensmittelindustrie bereitstellen. Bereits im November des Vorjahres konnte All But Sugar seine internationale Wettbewerbsfähigkeit beweisen und gewann eine globale Zuckerreduktionscompetition in Singapur, gesponsert von den Branchenriesen Givaudan und Barry Callebaut.

Minimist

Ebenfalls ausgezeichnet wurde das Wiener Startup Minimist. Die Plattform des Wiener Startups Minimist nutzt Machine Learning für Objekterkennung und Preisvorschläge, um den Verkaufsprozess von Second-Hand-Plattformen zu optimieren. Das Wiener Machine-Learning-Startup gab Anfang Jänner den Abschluss einer Pre-Seed-Finanzierung in Höhe von 350.000 Euro bekannt (brutkasten berichtete). Das Unternehmen wurde 2024 vom ehemaligen Google- und Spotify-Produktmanager Stephan Hofmann und dem Seriengründer Henrik Feldt gegründet und ist in Wien angesiedelt. Minimist konnte zudem auch das Publikumsvoting für sich entscheiden. „Mir ist es enorm wichtig, Bestätigung von der Crowd zu sehen“, so Hofmann im Zuge des

Social Cooling

Das dritte Gewinnerteam ist Social Cooling von Gründer Philippe Schmit, der ursprünglich aus Luxemburg stammt und in Österreich sein Unternehmen gegründet hat. Das Startup entwickelt eine nachhaltige Klimaanlage namens „TerraBreeze“. Dank einer patentierten Technologie verbraucht sie laut dem Startup bis zu 90 Prozent weniger Strom als herkömmliche Modelle, da traditionelle Kühlmethoden mit modernen Anpassungen kombiniert werden. Zudem kommt sie ohne externe Einheit oder Abluftschlauch aus und lässt sich per Plug-and-Play in Betrieb nehmen, sodass keine aufwendige Installation erforderlich ist. „Wir haben bereits die ersten Pilotkunden gewonnen und auch schon unsere ersten Umsätze erzielt. Darunter sind Gemeinden aus Österreich und aus Luxemburg“, so Schmit gegenüber brutkasten.


Die vier regionalen Pre-Events – Die Qualifikationsrunde

Startups aus ganz Österreich haben die Möglichkeit, sich in einem der vier regionalen Vorentscheide für das Finale in Wien zu qualifizieren:

📍 Team North – Linz (25. März 2025): Für Startups aus Oberösterreich und Niederösterreich
📍 Team Vienna – Wien (1. April 2025): Für Startups aus Wien
📍 Team South – Graz (9. April 2025): Für Startups aus Kärnten, Steiermark und Burgenland
📍 Team West – Innsbruck (23. April 2025): Für Startups aus Vorarlberg, Tirol und Salzburg

vor 12 Stunden

Minimist, Social Cooling und All But Sugar ziehen ins Österreich-Finale des Startup World Cup ein

Startups aus ganz Österreich haben die Möglichkeit, sich in einem der vier regionalen Vorentscheide für das Finale in Wien am 12. Mai 2025 zu qualifizieren. Wir waren bei einer der Vorentscheidungen im Rahmen des AustrianStartup Summit live vor Ort und haben mit den drei Sieger-Startups aus Wien gesprochen.
vor 12 Stunden

Minimist, Social Cooling und All But Sugar ziehen ins Österreich-Finale des Startup World Cup ein

Startups aus ganz Österreich haben die Möglichkeit, sich in einem der vier regionalen Vorentscheide für das Finale in Wien am 12. Mai 2025 zu qualifizieren. Wir waren bei einer der Vorentscheidungen im Rahmen des AustrianStartup Summit live vor Ort und haben mit den drei Sieger-Startups aus Wien gesprochen.
(c) martin pacher | brutkasten

Gestern wurde im Rahmen des Austria Startup Summit in der Ottakringer Brauerei in Wien die Vorentscheidung des renommierten Startup World Cup ausgetragen. Dieser globale Pitch-Wettbewerb, der als einer der größten seiner Art in Österreich gilt, bot drei Gründer:innen die Chance, sich für das große Österreich-Finale am 12. Mai 2025 in Wien zu qualifizieren.

Am Ende eines intensiven Pitch-Bewerbs konnten sich drei Startups durchsetzen: Minimist rund um Stephan Hofmann, Social Cooling von Philippe Schmit und All But Sugar mit Gründerin Lisa Reiss.

Chance auf Investment von bis zu einer Million US-Dollar

Der Startup World Cup 2025 wird von invest.austria gemeinsam mit AustrianStartups organisiert und ist Teil eines globalen Wettbewerbs, bei dem ein Investment von bis zu einer Million US-Dollar winkt. Der Ablauf ist in mehrere Stufen unterteilt: Zunächst finden vier regionale Vorentscheide – die sogenannten Pre-Events – in Linz, Wien, Graz und Innsbruck statt. Dort kämpfen Startups aus allen Bundesländern um den Einzug ins große Finale. Das Finale findet am 12. Mai 2025 statt und wird im Rahmen der ViennaUp ausgetragen. Die Sieger:innen erhalten schließlich ein heiß begehrtes Ticket zum globalen Finale in San Francisco, wo nicht nur eine potenzielle Millionensumme, sondern auch internationale Aufmerksamkeit und ein Investor:innen-Netzwerk warten.

(c) martin pacher | brutkasten

All But Sugar

Unter den gestrigen Sieger-Startups ist All But Sugar, angeführt von Gründerin Lisa Reiss. Das Unternehmen entwickelt nach eigenen Angaben das weltweit erste modulare System für Zuckeralternativen, das Saccharose in all ihren funktionalen Eigenschaften – also Geschmack, Technofunktionalität, Volumen und Verarbeitung – vollständig ersetzt, ohne die typischen gesundheitlichen Nachteile von Zucker. „Unsere Technologie kombiniert Data Science, innovative Prozesstechnik, Lebensmitteltechnologie und Anwendungsexpertise mit fundierter Forschung aus der Ernährungswissenschaft und Gastroenterologie“, erklärt Reiss. „So gelingt uns eine präzise Nachbildung von Zucker – komplett ohne künstliche Süßstoffe, ohne Zucker und ohne Nebenwirkungen.“ Das Startup will damit eine skalierbare und zugleich massentaugliche Lösung für die Lebensmittelindustrie bereitstellen. Bereits im November des Vorjahres konnte All But Sugar seine internationale Wettbewerbsfähigkeit beweisen und gewann eine globale Zuckerreduktionscompetition in Singapur, gesponsert von den Branchenriesen Givaudan und Barry Callebaut.

Minimist

Ebenfalls ausgezeichnet wurde das Wiener Startup Minimist. Die Plattform des Wiener Startups Minimist nutzt Machine Learning für Objekterkennung und Preisvorschläge, um den Verkaufsprozess von Second-Hand-Plattformen zu optimieren. Das Wiener Machine-Learning-Startup gab Anfang Jänner den Abschluss einer Pre-Seed-Finanzierung in Höhe von 350.000 Euro bekannt (brutkasten berichtete). Das Unternehmen wurde 2024 vom ehemaligen Google- und Spotify-Produktmanager Stephan Hofmann und dem Seriengründer Henrik Feldt gegründet und ist in Wien angesiedelt. Minimist konnte zudem auch das Publikumsvoting für sich entscheiden. „Mir ist es enorm wichtig, Bestätigung von der Crowd zu sehen“, so Hofmann im Zuge des

Social Cooling

Das dritte Gewinnerteam ist Social Cooling von Gründer Philippe Schmit, der ursprünglich aus Luxemburg stammt und in Österreich sein Unternehmen gegründet hat. Das Startup entwickelt eine nachhaltige Klimaanlage namens „TerraBreeze“. Dank einer patentierten Technologie verbraucht sie laut dem Startup bis zu 90 Prozent weniger Strom als herkömmliche Modelle, da traditionelle Kühlmethoden mit modernen Anpassungen kombiniert werden. Zudem kommt sie ohne externe Einheit oder Abluftschlauch aus und lässt sich per Plug-and-Play in Betrieb nehmen, sodass keine aufwendige Installation erforderlich ist. „Wir haben bereits die ersten Pilotkunden gewonnen und auch schon unsere ersten Umsätze erzielt. Darunter sind Gemeinden aus Österreich und aus Luxemburg“, so Schmit gegenüber brutkasten.


Die vier regionalen Pre-Events – Die Qualifikationsrunde

Startups aus ganz Österreich haben die Möglichkeit, sich in einem der vier regionalen Vorentscheide für das Finale in Wien zu qualifizieren:

📍 Team North – Linz (25. März 2025): Für Startups aus Oberösterreich und Niederösterreich
📍 Team Vienna – Wien (1. April 2025): Für Startups aus Wien
📍 Team South – Graz (9. April 2025): Für Startups aus Kärnten, Steiermark und Burgenland
📍 Team West – Innsbruck (23. April 2025): Für Startups aus Vorarlberg, Tirol und Salzburg

Toll dass du so interessiert bist!
Hinterlasse uns bitte ein Feedback über den Button am linken Bildschirmrand.
Und klicke hier um die ganze Welt von der brutkasten zu entdecken.

brutkasten Newsletter

Aktuelle Nachrichten zu Startups, den neuesten Innovationen und politischen Entscheidungen zur Digitalisierung direkt in dein Postfach. Wähle aus unserer breiten Palette an Newslettern den passenden für dich.

Montag, Mittwoch und Freitag