Was ist Künstliche Intelligenz?
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Künstliche Intelligenz (KI) hat als eine der wichtigsten Technologien der Digitalisierung bereits einen festen Platz in unserem Alltag: Sie verbessert die Erkennung von Sprache, die Übersetzung von Texten oder navigiert uns vorausschauend durch den Verkehr. Grundlegende KI-Funktionen wie Bilderkennung, Trend-Vorhersage, Fehlerdetektion oder Frühwarnung lassen sich gezielt für den Umwelt- und Klimaschutz einsetzen. Doch was meinen wir eigentlich, wenn wir von Künstlicher Intelligenz sprechen?
KI lernt auf Basis von Beobachtungen
KI wird im engeren Sinne definiert als „Lernende Systeme“, die auf Methoden des Maschinellen Lernens basieren. Warum „lernend“? Anders als in der klassischen Programmierung gibt ein Algorithmus hier nicht jeden Schritt der Lösung vor. Stattdessen „lernt“ das KI-System den Weg zur Lösung ähnlich wie ein Mensch auf Basis von Beobachtungen – den Daten – in vielen aufeinander aufbauenden „Trainingsläufen“. Dies geschieht, indem maschinelle Lernverfahren komplexe Muster oder Abweichungen in Datensätzen erkennen und auf ihrer Basis Vorhersagen treffen. Bei KI handelt es sich also um einen Werkzeugkasten, der in ganz verschiedenen Bereichen genutzt werden kann – und zunehmend Einzug in unseren Alltag hält.
Deep Learning und neuronale Netze
Eine spezielle Methode des maschinellen Lernens ist das Deep Learning. Hier werden künstliche neuronale Netze verwendet, um große Datensätze nach beispielsweise Mustern und Trends zu analysieren. Ein künstliches neuronales Netz besteht dabei aus vielen miteinander verbundenen künstlichen Neuronen, ähnlich wie die komplex miteinander verwobenen Nervenzellen im menschlichen Gehirn. Die Eigenschaften dieser künstlichen Neuronen und ihrer Verknüpfungen untereinander werden während des Trainingsprozesses auf meist sehr vielen Daten erlernt und bestimmen die Funktionsweise des neuronalen Netzes. Systeme, die auf neuronalen Netzen basieren, sind beispielsweise besonders gut darin, sensorische Daten wie Bilder, Geräusche oder Sprache zu analysieren oder zu erzeugen.
KI und Umweltschutz
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Diese Anwendungen lassen sich ideal auch für den Umwelt- und Klimaschutz einsetzen. Zum Beispiel nutzen Projekte KI-Anwendungen, um den Energiebedarf für automatische Spracherkennung und maschinelle Übersetzung erheblich zu reduzieren. Andere setzen KI ein, um die zukünftige Entwicklung des Waldes zu bewerten und Entscheidungen für den klimaangepassten Waldumbau vorzubereiten. Oder sie nutzen intelligente Systeme, um Nitrat im Grundwasser nachhaltig zu reduzieren. Diese und viele weitere Projekte fördert das Bundesumweltministerium durch das Fünf-Punkte-Programm „Künstliche Intelligenz für Umwelt und Klima“.
Angebote zu KI
Erfahrt noch mehr über KI und Umweltschutz. Hier findet ihr eine Liste mit Angeboten aus den Bereichen Bildung, Data Science und Förderung.
