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26 A Technologie
gelernt, und mit diesem gelernten Wissen lassen sich dann Vorhersagen über künf-
tige und bisher unbekannte Eingabe- und Ausgabedaten treffen. Es entsteht also
eine Art eigenständiges Verhalten des Computerprogramms. Das einfachste Verfah-
ren einer solchen Modellbildung ist das der Regression, welches sich an folgendem
Beispiel erläutern lässt. Zwischen der Körpergröße und der Schuhgröße eines Men-
schen gibt es den einfachen linearen Zusammenhang: je größer der Mensch, desto
größer auch der passende Schuh. Dieser Zusammenhang lässt sich als lineare Funk-
tion darstellen, mit einer unabhängigen Eingangsvariable (Körpergröße) und einer
abhängigen Ausgangsvariable (Schuhgröße). Durch das mathematische Verfahren
der Regression werden nun die Parameter der Funktion ermittelt, und man erhält ein
Modell, mit dem sich Schuhgrößen aus Körpergrößen vorhersagen lassen (siehe
Abbildung A.3).
Ein zweites wichtiges Verfahren des überwachten Lernens ist das der Klassifikation.
Dabei werden während des Lernprozesses jeweils mehrere Werte voneinander als
Klassen unterschieden und bei der späteren Vorhersage einzelne Werte einer
bestimmten Klasse zugeordnet. Beispielsweise könnte man mittels Klassifikation
linke und rechte Füße unterscheiden, indem man alle Richtungen eines Fußes genau
vermisst (Abbildung A.3). Oder man könnte ein einfaches Modell zur Kreditwürdig-
keit erstellen, das auf den beiden Eingabewerten Einkommen und Ersparnisse beruht.
Personen unterhalb einer bestimmten Einkommens- und Ersparnisgrenze wären
demnach in der einen Klasse, nämlich der nicht kreditwürdigen, und oberhalb einer
solchen Grenze in der anderen Klasse, der kreditwürdigen. Der Vorteil der Klassifika-
tion besteht darin, dass immer aufgrund des Zusammenspiels mehrerer Werte beur-
teilt wird. Demzufolge würde eine Person mit zwar niedrigen Ersparnissen, dafür
aber hohem Einkommen in der Klasse kreditwürdig eingeordnet werden.
Sowohl Regression als auch Klassifikation sind Vorhersagemodelle, die Aussagen
über die Zukunft treffen können. Sie werden sehr effektiv beispielsweise im Bereich
der Preisentwicklung, vorausschauenden Instandhaltung und Bilderkennung einge-
setzt. Der Unterschied liegt in der Anwendung: Die Regression erlaubt Vorhersagen
über stetige Werte, beispielsweise die Einkommensentwicklung einer Person, wäh-
rend bei der Klassifikation Klassen unterschieden werden, beispielsweise die Kredit-
würdigkeit.
Unüberwachtes Lernen (Unsupervised Machine Learning) funktioniert ohne vorher
bekannte Zuordnung und Kennzeichnung von Eingabedaten. Die möglichen Ergeb-
nisse sind dabei gänzlich offen. Deshalb kann das Computerprogramm auch nicht
trainiert werden, sondern muss vielmehr in den Daten Strukturen erkennen und
diese in interpretierbare Informationen verwandeln. Ein anschauliches Verfahren des
unüberwachten Lernens ist das Clustering, welches der zuvor beschriebenen Klassi-
fikation ähnelt, mit dem Unterschied, dass beim Clustering die Klassifikationsklassen
Künstliche Intelligenz
Technologie | Anwendung | Gesellschaft
- Title
- Künstliche Intelligenz
- Subtitle
- Technologie | Anwendung | Gesellschaft
- Editor
- Volker Wittpahl
- Publisher
- Springer Vieweg
- Date
- 2019
- Language
- German
- License
- CC BY 4.0
- ISBN
- 978-3-662-58042-4
- Size
- 16.8 x 24.0 cm
- Pages
- 286
- Keywords
- Elektrische Antriebssysteme, Intelligentes Gesamtmaschinenmanagement, Künstliche Intelligenz, Data Mining, Maschinelles Lernen, Deep Learning, artificial intelligence, data mining, machine learning, deep learning
- Category
- Technik
Table of contents
- Vorwort 7
- Inhaltsverzeichnis 15
- A Technologie 18
- B Anwendung 92
- Einleitung: KI ohne Grenzen? 95
- 5. Neue Möglichkeiten für die Servicerobotik durch KI 99
- 6. E-Governance: Digitalisierung und KI in der öffentlichen Verwaltung 122
- 7. Learning Analytics an Hochschulen 142
- 8. Perspektiven der KI in der Medizin 161
- 9. Die Rolle der KI beim automatisierten Fahren 176
- 10. Maschinelle Übersetzung 194
- C Gesellschaft 212
- Ausblick 273
- Anhang 277
- Autorinnen und Autoren 277
- Abkürzungsverzeichnis 286