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:
31.08.2026

„Made in Europe and Partner Countries“: Hattmannsdorfer will ansetzen, „wo Milliarden bewegt werden“

Mit „Made in Europe and Partner Countries“ soll die europäische Wirtschaft gestärkt werden. Allerdings möchte sich das Wirtschaftsministerium auf wenige große Aufträge fokussieren.
/artikel/made-in-europe-and-partner-countries-hattmannsdorfer-will-ansetzen-wo-milliarden-bewegt-werden
31.08.2026

„Made in Europe and Partner Countries“: Hattmannsdorfer will ansetzen, „wo Milliarden bewegt werden“

Mit „Made in Europe and Partner Countries“ soll die europäische Wirtschaft gestärkt werden. Allerdings möchte sich das Wirtschaftsministerium auf wenige große Aufträge fokussieren.
/artikel/made-in-europe-and-partner-countries-hattmannsdorfer-will-ansetzen-wo-milliarden-bewegt-werden
Wolfgang Hattmannsdorfer | (c) drehwerk / Peter Mayr
Wolfgang Hattmannsdorfer setzt mit „Made in Europe and Partner Countries“ den nächsten Umsetzungsschritt der Industriestrategie 2035. | (c) drehwerk / Peter Mayr

Die Industriestrategie 2035 nimmt immer klarere Formen an (brutkasten berichtete). Durch den nächsten Umsetzungsschritt „Made in Europe and Partner Countries“ soll mit rund 70 Milliarden Euro öffentlicher Kaufkraft nun die europäische Wertschöpfung gestärkt werden. „Nur 0,6 Prozent aller Aufträge stehen für 50 Prozent des gesamten Beschaffungsvolumens, und genau da müssen wir ansetzen. Dort wo die großen Summen, dort wo die Milliarden bewegt werden“, sagt Wirtschaftsminister Wolfgang Hattmannsdorfer, der sich auf eine vom Lieferketteninstitut ASCII erstellte Analyse bezieht.

Startups werden in diese vergleichsweise kleine Zahl großer Aufträge nicht fallen. Auf Nachfrage von brutkasten hieß es vom Wirtschaftsministerium: „Diesen Beschaffungen kommt eine besondere strategische Hebelwirkung zu. Wenn bei diesen großen Aufträgen neben dem Anschaffungspreis auch Qualität, Lebenszykluskosten, Innovation, Versorgungssicherheit und europäische Wertschöpfung stärker berücksichtigt werden, kann bereits bei wenigen Verfahren eine große wirtschaftspolitische Wirkung erzielt werden.“ Die Frage, ob Startups in Zukunft stärker in der Beschaffung berücksichtigt werden sollen, wurde nicht beantwortet.

„Startups können Lösungen für zentrale Zukunftsaufgaben liefern“

Ganz unberücksichtigt sollen Startups aber nicht bleiben. „Der öffentliche Sektor ist ein großer Hebel, um Innovationen schneller in die Anwendung zu bringen. Startups können Lösungen für zentrale Zukunftsaufgaben liefern, von Digitalisierung über Klima bis Mobilität, Gesundheit und Verwaltung“, erklärt das Wirtschaftsministerium. Konkrete Beispiele, inwiefern das Innovationspotential von Startups besser nutzbar gemacht werden soll, gibt es noch nicht. Das Wirtschaftsministerium verweist auf den Aktionsplan „Strategische Beschaffung“, der bis zum Ende des Jahres ausgearbeitet wird.

Losteilungen und Local-Content-Bezug als Unterstüzung

Im Zuge der Innovationsförderung setzt Hattmannsdorfer auf Losteilung. „Es gibt eine extrem hohe Anzahl von Einzelaufträgen, wo ein Kleiner oft gar keine Chance hat, dass er wettbewerbsfähig teilnehmen kann. Wenn man Lose teilt, gibt es hier, glaube ich, eine konkrete Chance“, sagt der Wirtschaftsminister. Das soll Klein- und Mittelbetrieben den Zugang zu öffentlichen Ausschreibungen erleichtern. Das Wirtschaftsministerium betont die Wichtigkeit eines „breiten Bieterwettbewerbs“ für eine wirtschaftliche öffentliche Beschaffung.

Junge Unternehmen sollen durch einen „Local-Content-Bezug“ eine faire Möglichkeit erhalten, sich bei der Beschaffung gegen etablierte und gegen große Unternehmen durchsetzen zu können. „Das fängt bei der Ausschreibung bzw. bei der Beschaffung der Gemeinde an, unter dem Aspekt von ,Local-Content‘ Betriebe auch vor Ort entsprechend zu berücksichtigen“, sagt Hattmannsdorfer.

„Made in Europe and Partner Countries“ ist keine starre Präferenzregel

Der durchschnittliche Einzelbieteranteil, jene Verfahren ohne Wettbewerb, liegt bei 40 Prozent. Durch „Made in Europe and Partner Countries“, bei dem man sich auf den europäischen Standort fokussieren will, soll dieses Problem aber nicht verstärkt werden. „‚Made in Europe and Partner Countries‘ ist nicht als starre Präferenzregel zu verstehen“, erklärt das Wirtschaftsministerium und ergänzt: „Strategische Beschaffung und ein breiter Bieterwettbewerb sind dabei keine Gegensätze, sondern müssen gemeinsam gedacht werden.“

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?