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 21 Stunden

Blau-Schwarz: Reaktionen aus der Startup-Szene

Die momentan verhandelte blau-schwarze Regierung polarisiert in der Bevölkerung. In der Startup-Szene üben sich die meisten auf brutkasten-Anfrage allerdings in Zurückhaltung.
/artikel/blau-schwarz-verhaltene-reaktionen-aus-der-startup-szene
vor 21 Stunden

Blau-Schwarz: Reaktionen aus der Startup-Szene

Die momentan verhandelte blau-schwarze Regierung polarisiert in der Bevölkerung. In der Startup-Szene üben sich die meisten auf brutkasten-Anfrage allerdings in Zurückhaltung.
/artikel/blau-schwarz-verhaltene-reaktionen-aus-der-startup-szene
Stimmen aus der Szene zu Blau-Schwarz: vlonru.: Johannes Mansbart, Kosima Kovar, Kilian Kaminski, Berthold Baurek-Karlic, Walter Kreisel, Sander van de Rijdt, Hannah Wundsam und Marcus Lebesmühlbacher
vlonru.: Johannes Mansbart, Kosima Kovar, Kilian Kaminski, Berthold Baurek-Karlic, Walter Kreisel, Sander van de Rijdt, Hannah Wundsam und Marcus Lebesmühlbacher | © Chatarmin / Philipp Lipiarski / refurbed / Foto Wilke / brutkasten / brutkasten / AustrianStartups / Holloid

Es sei “wirklich nicht einfach öffentlich zu beantworten”. “In diesem Fall mag ich eher kein Statement abgeben.” Und sogar: “Ich will ich mich aus Sorge vor zukünftigen Repressalien nicht öffentlich äußern.” Das sind Antworten auf einen brutkasten-Rundruf in der Startup-Szene zur aktuell verhandelten blau-schwarzen Regierung. Schnell wird klar: Anders als über der Grenze in Deutschland, wo im Vorfeld der Bundestagswahl aus der Startup-Welt mitunter sehr klare politische Statements kommen, dominiert hierzulande die Vorsicht. Viele äußern sich lieber gar nicht, um keinen Interpretationsspielraum offenzulassen. Und von jenen, die sich äußern, kommt meist keine konkrete Positionierung.

“Siehst Du die Entwicklung positiv, negativ oder mit gemischten Gefühlen? Was könnten die Vorteile, was die Nachteile für heimische Startups bzw. die Wirtschaft im Allgemeinen, aber auch Teilbereiche wie GreenTech werden?” – so lautete die Fragestellung in der brutkasten-Anfrage. Während es, wie erwähnt, ein paar dezidierte Absagen gab und andere gar nicht auf die Anfrage reagierten, bekam brutkasten doch einige Statements zurück, die mal mehr und mal weniger auf die von Blau-Schwarz zu erwartenden Schwerpunktsetzungen eingehen.

Wundsam mahnt Pro-EU-Kurs ein

Hannah Wundsam
Hannah Wundsam, Co-Managing-Director bei AustrianStartups | (c) AustrianStartups

Eine klare Anspielung auf die bekannte EU-Skepsis der FPÖ macht etwa AustrianStartups-Co-Managing-Director Hannah Wundsam: “Eine der zentralen Grundlagen für Österreichs Wettbewerbsfähigkeit ist ein starkes Europa. Damit die Startup-Szene wachsen kann, braucht es einen gemeinsamen Kapitalmarkt, den Abbau bürokratischer Hürden und eine klare europäische Vision. Meine Hoffnung ist, dass auch eine schwarz-blaue Regierung diese Prioritäten erkennt und Initiativen wie eine ‘EU Inc’, die eine einfachere Skalierung innerhalb Europas ermöglichen, unterstützt.”

Hoffnung und deutliche Worte von van de Rijdt

PlanRadar-Co-Founder und -CEO Sander van de Rijdt setzt durchaus Hoffnungen in eine FPÖ-ÖVP Regierung: “Wie bereits mehrfach geäußert, glaube ich, dass wir eine sofortige Bremse bei den Staatsausgaben brauchen und keinesfalls zusätzliche steuerliche Belastungen kommen dürfen, um dem Wirtschaftswachstum nicht den endgültigen Todesstoß zu versetzen. Die Chance darauf ist mit Blau-Schwarz vielleicht etwas höher.”

PlanRadar Co-Founder und CEO Sander van de Rijdt
PlanRadar Co-Founder und CEO Sander van de Rijdt | (c) der brutkasten / Martin Pacher

Allerdings äußert van de Rijdt – mit für die heimische Szene ungewohnt deutlichen Worten – auch Kritik an der FPÖ: “Ich frage mich bei Blau oftmals, ob die handelnden Personen an ihre teils sehr bedenklichen Positionen und Stellungnahmen tatsächlich selbst glauben oder ob dies aus rein politischem Kalkül passiert”, so der Gründer. “Dementsprechend sehe ich dem ganzen mit eher gemischten Gefühlen entgegen, insbesondere auch nach der ganzen verlorenen Zeit. Wichtig wird es aber auf jeden Fall sein, jetzt endlich eine Entscheidung zu haben und ins Handeln zu kommen.”

“Besorgnis” und klare Position von Kaminski

“Als Unternehmen vertreten wir keine parteipolitischen Interessen. Für uns zählen solide politische Rahmenbedingungen, die Wirtschaft, Gesellschaft und Umwelt gleichermaßen fördern”, stellt refurbed-Co-Founder Kilian Kaminski auf brutkasten-Anfrage klar. Er kommentiert die blau-schwarzen Verhandlungen ausführlich. Diese beobachte man “mit Interesse, aber auch mit einer gewissen Besorgnis”. “Was bisher aus den Verhandlungen und den Programmen der beiden Parteien bekannt ist, widerspricht unseren Vorstellungen zukunftsfähiger Maßnahmen”, so der Gründer. “Für uns ist klar: Eine neue Regierung muss langfristige Lösungen vorantreiben, statt kurzfristige Symptombekämpfung nach dem Gießkannenprinzip zu betreiben.”

So könne etwa eine Senkung der Körperschaftssteuer eine Entlastung für Unternehmen bedeuten, sollte laut Kaminski aber “gezielt genutzt werden, um unsere Wirtschaft zukunftsfähig zu machen – mit nachhaltigen, wettbewerbsfähigen Strukturen für die nächsten Jahrzehnte”. Es gelte, “Bedingungen für eine kreislauffähige Wirtschaft zu schaffen, innovative und nachhaltige Unternehmen zu fördern und schädliche Subventionen der Vergangenheit umzuwidmen”.

Besonders dringend sei die Bekämpfung von Klimawandel, Umweltverschmutzung und Artensterben, die langfristig oberste Priorität sein sollte. “Ohne entschlossene Maßnahmen wird unser Leben in 25 Jahren nicht mehr vergleichbar mit dem heutigen sein. Davor schützen uns weder Steuersenkungen, Grenzen noch Traditionen”, so Kaminski. In den Programmen von FPÖ und ÖVP vermisse man aber Vorschläge, die diesen Herausforderungen gerecht werden.

Und der refurbed-Co-Founder spricht noch ein weiteres Thema der FPÖ an. “Eine ‘Festung’ ist keine Grundlage für eine moderne, innovative Wirtschaft. Diversität und Offenheit sind essenziell für unseren Erfolg bei refurbed. Bei uns arbeiten Menschen aus 42 Nationen, und wir sind in elf europäischen Märkten aktiv. Unsere Wirtschaft und unser Pensionssystem hängen von Zuzug und internationaler Kooperation ab”, schreibt Kaminski. Es brauche Investitionen ins Bildungs- und Gesundheitssystem und “keine Abschottung oder Ausgrenzung”.

Lebesmühlbacher mit Apell Richtung FPÖ und gemischten Erwartungen

Von Holloid-Gründer Marcus Lebesmühlbacher kommt ein Punkt, der sich recht eindeutig an die FPÖ richtet: “Unsere Gründer und Mitarbeiter aus zehn verschiedenen Nationen machen uns erfolgreich – unter anderem zu Österreichs Hightech-Jungunternehmen des Jahres. Ihre Beiträge stärken damit den heimischen Wirtschaftsstandort in dieser schwierigen Zeit. Ich kann nur an die zukünftigen Verantwortungsträger appellieren, sorgsam damit umzugehen.”

Holloid-Co-Founder Marcus Lebesmühlbacher | (c) Holloid

Gleichzeitig attestiert der Gründer der nun verhandelten Regierung, ihr eile ein “für österreichische Verhältnisse wirtschaftsfreundlicher Ruf voraus”. “Das ist für Startups zumindest ein positiver Faktor”, so Lebesmühlbacher, der auch konkretisiert, was er mit den “österreichischen Verhältnissen” meint: “Ich sehe hierzulande eine Bürokratie-Obsession mit wenig Hang zur Eigenverantwortung. Da kann ich ÖVP und FPÖ explizit nicht ausnehmen.”

Entsprechend wünscht er sich von der Regierung einen Bürokratieabbau, dazu noch eine Abschaffung der Pendlerpauschale und eine konsequente Anhebung des Pensionsantrittsalters. “Die Maßnahmen bringen viel und schaden dem Wirtschaftsstandort nicht. Wenn die Regierung das umsetzt, und daneben unsere Umwelt nicht zerstört wäre ich beeindruckt”, so der Holloid-Gründer. Allerdings: “Für GreenTech konkret rechne ich natürlich mit einem finanziellen und regulatorischen Dämpfer.”

Kovar pocht auf frauenfördernde Maßnahmen

Einen Appell an die wahrscheinliche kommende Regierung gibt es auf brutkasten-Anfrage von Viora-Gründerin Kosima Kovar: “Politik, Wirtschaft und Gesellschaft müssen an einem Strang ziehen, um Österreichs Zukunft zu sichern. Als kleine, offene Volkswirtschaft ist unser Land stark von Exporten und einem leistungsfähigen Dienstleistungssektor abhängig. Studien zeigen, dass diverse Teams nicht nur besser wirtschaften, sondern auch das Arbeitsklima verbessern – und ein höherer Frauenanteil in Führungspositionen ist dabei entscheidend.”

Viora-Co-Founderin und CEO Kosima Kovar | © Philipp Lipiarski

Die EU-Standards (ESRS) würden Unternehmen bereits verpflichten, Maßnahmen zur Frauenförderung zu setzen, was sowohl die Unternehmensreputation stärke als auch langfristig die Wirtschaft voranbringe. “Eine klare Erwartung an jede Regierung lautet daher: Frauen gezielt fördern. Denn wer die österreichische Wirtschaft stärken will, muss einen Fokus auf Geschlechtergleichheit (SDG5) legen”, so Kovar.

Hoffnungen und Wünsche von Baurek-Karlic, Mansbart und Kreisel

Er fände es zu früh um eine Einschätzung abzugeben, meint Venionaire-Gründer Berthold Baurek-Karlic. “Ich würde die Parteien mal arbeiten lassen”, sagt er, setzt aber nach: “Zu hoffen ist, dass die Belastungen für Unternehmer reduziert werden, Investitionen begünstigt werden, und für den Staat ein straffer Restrukturierungsplan entwickelt wird.”

Chatarmin-Co-Founder Johannes Mansbart ortet in Österreich Stagnation in den Bereichen Digitalisierung, Nachhaltigkeit und Steuern und sieht das Land als “Sanierungsfall”. “Daher bin ich traurig, frustriert, aber auch optimistisch, weil es kaum schlechter sein kann”, so der Gründer. Er äußert klare Wünsche an die mögliche blau-schwarze Regierung: “Den Förderdschungel auflösen, Steuerbefreiungen ermöglichen, Lohnnebenkosten in der Early-Stage attraktiver machen und die digitale Infrastruktur in der Öffentlichkeit erheblich verbessern” – konkret bei Bus, Bahn und Flug, so Mansbart.

“Weniger Einfluss auf die Wirtschaft als geringere Zinsen” attestiert neoom-Gründer Walter Kreisel auf brutkasten-Anfrage der verhandelten FPÖ-ÖVP-Regierung. Trotzdem äußert auch er Wünsche: “eine schnelle Regierung, um maximal Handlungsfähig zu werden, höchste Energieunabhängigkeit, einfachere Verfahren und schnellere Genehmigungen um die Wettbewerbsfähigkeit zu erhöhen.”

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

AI Summaries

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

AI Kontextualisierung

Welche gesellschaftspolitischen Auswirkungen hat der Inhalt dieses Artikels?

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

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

AI Kontextualisierung

Welche wirtschaftlichen Auswirkungen hat der Inhalt dieses Artikels?

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

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

AI Kontextualisierung

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

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

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

AI Kontextualisierung

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

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

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

AI Kontextualisierung

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

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

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

AI Kontextualisierung

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

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

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

AI Kontextualisierung

Wer sind die relevantesten Personen in diesem Artikel?

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

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

AI Kontextualisierung

Wer sind die relevantesten Organisationen in diesem Artikel?

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

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