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?
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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.

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Nachdem wir uns in unserem letzten Gastbeitrag dem Ideenfindungsprozess gewidmet haben, werfen wir nun einen Blick auf den nächsten Schritt der Unternehmensentwicklung: den Businessplan und die Corporate Identity. Deine kreative Idee verdient eine durchdachte Umsetzung – lass uns gemeinsam herausfinden, wie du deinen Weg zum unternehmerischen Erfolg ebnen kannst!

Was ist ein Business Plan?

Ein Businessplan ist das schriftliche Fundament deines Unternehmenskonzepts. Hier wird deine Geschäftsidee verschriftlicht, um ein solides Geschäftskonzept zu formen. Der Plan umfasst alle geplanten Schritte zur Umsetzung der Idee, von Produktüberlegungen bis hin zu Marktanalysen. Es ist der Fahrplan für die Unternehmensgründung, eine Visitenkarte, die das Unternehmen noch vor der Existenz repräsentiert. Ein realistisches Bild von Unternehmen und Markt zu vermitteln, gibt dem Businessplan einen hohen Stellenwert.

Ein Businessplan mag keine festgelegten Regeln haben, aber bestimmte Schlüsselelemente sind unverzichtbar. Hier sind die Kernpunkte, die du in Erwägung ziehen solltest:

  • Executive Summary: max. zwei Seiten zur Geschäftsidee
  • Gründer:in: Teamvorstellung, Qualifikationen, Motivation, Rechtsform
  • Idee & Zielgruppe: Alleinstellungsmerkmal, Zielgruppe, Zweck
  • Markt & Wettbewerb: Marktanalyse, Analysen wie z. B. SWOT
  • Ziele & Strategie: Kurz-, mittel-, langfristige Ziele, Umsetzungsstrategie
  • Marketing: Maßnahmen, Kanäle, Budget, Customer Journey
  • Finanzplanung: Kapitalbedarf, Umsätze, Kosten, Liquidität
  • Anhang: Marktstudien, Produktbeschreibungen, Lebensläufe

Nachdem wir die essenziellen Punkte für einen fundierten Businessplan erläutert haben, lenken wir nun den Blick auf zwei kritische Bausteine, die trotz ihrer Verwurzelung im Businessplan eine eigenständige Betrachtung verdienen: Mission & Vision Statements.

Was sind Mission und Vision Statements?

Mission und Vision Statements bieten eine klare Orientierung und definieren das Selbstverständnis eines Unternehmens. Die Mission beschreibt den Zweck und die angestrebte Wirkung, während die Vision langfristige Ziele und den angestrebten Zustand definiert. Beide Aspekte spielen eine wesentliche Rolle bei der Festlegung und Kommunikation der Unternehmensidentität.

So erstellst du ein Mission Statement

1. Schritt: Als Start in die Entwicklung hilft es folgende Fragen zu beantworten, um eine Basis zur Weiterarbeit zu haben:

  • Was bietet dein Unternehmen?
  • Wer ist die Zielgruppe deines Unternehmens?
  • Wodurch unterscheidet sich dein Unternehmen vom Mitbewerb?

2. Schritt: Dank Schritt 1 stehen die Grundbestandteile deiner Mission. Damit dein Statement etwas harmonischer wird, solltest du nun daran arbeiten, dass die drei Antworten ein zusammengesetztes Ganzes bilden. Dafür musst du gegebenenfalls Teile umrangieren und umformulieren. Es ist ok, wenn nicht sogar von Vorteil, am Ende dieses Schrittes mehrere Versionen zu haben, denn im nächsten Schritt misten wir aus.

3. Schritt: Das Mission Statement repräsentiert das gesamte Unternehmen, Feedback deiner Umgebung ist dabei entscheidend. Frage nach Meinungen Anderer und berücksichtige alle Inputs sorgfältig.

So erstellst du ein Vision Statement

1. Schritt: Zu Beginn musst du den Mehrwert deines Unternehmens herausfiltern. Überlege dabei, warum deine Produkte oder Dienstleistungen besonders sind. Denke groß und frage dich: “Welchen Zweck verfolgt mein Unternehmen?”

2. Schritt: Stelle dir nun den Moment vor, an dem du weißt, dass dein Unternehmen erfolgreich ist. Woran wirst du das erkennen? Zufriedene Kundschaft oder glückliche Mitarbeiter:innen? Schreibe Träume auf, bleibe aber zumindest annähernd realistisch.

3. Schritt: Kombiniere deine Ideen wie beim Mission Statement. Hole Meinungen ein und arbeite daran, bis deine Vision motivierend ist.

Beide Statements sollten authentisch sein, die Identität des Unternehmens widerspiegeln und klare Leitlinien für strategische Entscheidungen bieten.

Was ist eine Corporate Identity?

Ein detaillierter Businessplan ist zweifellos der strategische Bauplan für den Start eines Unternehmens. Doch für Gründer:innen ist es ebenso entscheidend, die Macht einer durchdachten Corporate Identity (CI) zu verstehen. Während der Businessplan die strategische Route skizziert, prägt die CI das Gesicht und die Persönlichkeit des Unternehmens.

Corporate Identity ist das einheitliche Erscheinungsbild eines Unternehmens, das nicht nur visuelle Elemente wie Logo und Design umfasst, sondern auch die Werte und den Kommunikationsstil. Eine durchdachte Corporate Identity schafft Wiedererkennung und fördert das Vertrauen von Kundschaft und Stakeholdern.

So erstellst du eine CI

1. Analyse: Beginne mit einer gründlichen Analyse deiner Unternehmenswerte, Zielgruppen und Positionierung im Markt.

2. Design: Entwickle ein kohärentes Design, das Logo, Farbschema und Schriftarten umfasst. Diese visuellen Elemente sollten die Identität und Botschaft deines Unternehmens repräsentieren.

3. Kommunikation: Definiere einen klaren Sprachstil und Ton für die Unternehmenskommunikation. Dieser sollte die Werte und Persönlichkeit des Unternehmens widerspiegeln.

4. Implementierung: Integriere die Corporate Identity konsequent in alle Aspekte des Unternehmens, einschließlich Marketingmaterialien, Website, Mitarbeiter:innenkleidung und interne Kommunikation. Die Einheitlichkeit gewährleistet einen professionellen und vertrauenswürdigen Auftritt.

Für Gründer:innen ist nicht nur ein detaillierter Businessplan oder eine ausdefinierte CI entscheidend. Unterstützungsprogramme von verschiedenen Organisationen bringen oft den entscheidenden Funken für einen erfolgreichen Start. Wir von world4you unterstützen zum Beispiel aktuell vielversprechende Geschäftsideen mit einem Startkapital von bis zu 10.000 €. Dieser finanzielle Beitrag kann für Gründer:innen einen entscheidenden Schub bedeuten, um die gefundene Idee in die Realität umzusetzen. Weitere Informationen zur Einreichung bis zum 16.04.2024 sind auf der Website von world4you verfügbar.

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