Künstliche Intelligenz – Prof. Dr. Fatma Deniz und die Zukunft deutscher Unternehmen.

Die Möglichkeiten und Entwicklungen in der heutigen Zeit Künstliche Intelligenz einzusetzen sind faszinierend. Genau damit beschäftigt sich unser heutiger Blogartikel. Wir möchten Ihnen dabei zugleich eine bemerkenswerte Vordenkerin, Wissenschaftlerin und Persönlichkeit vorstellen: Professor Dr. Fatma Deniz. Prof. Dr. Fatma Deniz ist eine renommierte Wissenschaftlerin an der Technischen Universität Berlin. Ihre Forschung konzentriert sich auf die Repräsentation und Verarbeitung von Sprache im menschlichen Gehirn, insbesondere darauf, wie das Gehirn sprachliche Informationen durch verschiedene sensorische Modalitäten wie Hören und Lesen verarbeitet.

Innovative Forschung

Prof. Deniz verwendet maschinelles Lernen und funktionelle Magnetresonanztomographie (fMRT), um die neuronalen Mechanismen zu verstehen, die der Sprachverarbeitung zugrunde liegen. Ihre Arbeit umfasst die Entwicklung prädiktiver Modelle, die auf großen Hirndaten basieren, um zu untersuchen, wie kontextuelle Effekte die Bedeutung von Wörtern im Gehirn beeinflussen. Darüber hinaus erforscht sie, wie Sprachrepräsentationen bei zweisprachigen Individuen verarbeitet werden und wie diese Erkenntnisse zur Verbesserung von Algorithmen der natürlichen Sprachverarbeitung beitragen können​ (scienceofintelligence.de)​​ (BCCN Berlin)​.

Eines ihrer aktuellen Projekte zielt darauf ab, die neuronale Verarbeitung von Sprache in natürlichen Situationen zu erfassen und quantitative Modelle zu entwickeln, die reale Stimuli in spezifische Merkmale transformieren und diese mit Gehirnreaktionen in Verbindung bringen. Diese Forschung hilft, das Verständnis der neuronalen Verarbeitung von Sprache in verschiedenen Kontexten zu erweitern und die Generalisierbarkeit der Ergebnisse aus kontrollierten Experimenten auf reale Szenarien zu verbessern​ (GallantLab.org)​. In diesem Artikel wollen wir Ihre Gedanken vorstellen und außerdem untersuchen, wie Künstliche Intelligenz sich auf die Gesellschaft und Wirtschaft auswirken wird.

„Natural language representations in brains and machines“

Die Veranstaltung, welche uns zu diesem Artikel inspiriert hat, trägt den Titel „Natural language representations in brains and machines“ und wurde von der Non-Profit-Organisation Bliss an der TU organisiert, welche sich auf die Förderung von KI-Studenten und jungen Fachleuten spezialisiert hat. Bliss ist stolz darauf, unabhängig von Universitäts- und sonstiger Politik zu agieren, um die besten Erkenntnisse und Entwicklungen im Bereich der KI und Forschung zu vermitteln. Diese Unabhängigkeit ermöglicht es uns, eine Vielzahl von Events wie Hackathons, Vortragsreihen und Lesekreise zu organisieren. Bemerkenswert ist das Engagement von Bliss, weil hier eine Brücke zu deutschen Unternehmen geschlagen wird:

„Die Unternehmen, die Künstliche Intelligenz erfolgreich implementieren, werden die Marktführer von morgen sein.“

Sundar Pichai – CEO von Google

Regulation und ethische Fragen

Mit der zunehmenden Verbreitung von KI kommen auch Fragen der Regulierung und Ethik auf. Die EU hat 2023 ein umfassendes Gesetzespaket zur Regulierung von KI verabschiedet. Es wird entscheidend sein, wie diese Gesetze im Jahr 2024 und darüber hinaus durchgesetzt und möglicherweise angepasst werden, um den technologischen Fortschritt verantwortungsvoll zu gestalten​

Gehirn und Maschinen

Professor Fatma Deniz hat uns mit ihrem Vortrag über „Natürliche Sprach-repräsentationen in Gehirn und Maschinen“ begeistert. Ihr Forschungsgebiet liegt an der Schnittstelle zwischen menschlichem Gehirn und Künstlicher Intelligenz. Mit Hilfe von maschinellen Lerntechniken aus der KI untersucht sie die kognitive Neurowissenschaft und sammelt dabei neuro-wissenschaftliche Daten, während Probanden in MRTs liegen und dabei natürliche Aufgaben wie Lesen ausführen. Die durch das MRT aufgezeichneten Daten der Gehirnaktivität werden genutzt, um das Verständnis des menschlichen Gehirns zu vertiefen und die Entwicklung von Künstliche Intelligenz-Systemen zu verbessern oder zumindest deren „Black Box“-Architekturen zu erklären​ (FatmaNET)​​ (Science of Intelligence)​.

Beispielfolie aus dem Vortrag

Künstliche Intelligenz – die Meilensteine seit 2004

• 2004 – DARPA Grand Challenge: Das erste autonome Fahrzeugrennen, bei dem Fahrzeuge eine Strecke durch die Mojave-Wüste ohne menschliche Eingriffe bewältigen mussten. Dies war ein bedeutender Schritt in der Entwicklung autonomer Fahrzeuge.
• 2011 – IBM Watson gewinnt Jeopardy!: IBMs KI-System Watson besiegte die menschlichen Champions in der Quizshow „Jeopardy!“, was die Fähigkeit von KI zur Verarbeitung und Analyse natürlicher Sprache demonstrierte.
• 2012 – Durchbruch in der Bildverarbeitung: AlexNet, ein Convolutional Neural Network, gewann den ImageNet-Wettbewerb und übertraf alle bisherigen Bildklassifikationssysteme erheblich. Dies markierte den Beginn des Deep Learning Booms.
• 2014 – Chatbots und Sprachassistenten: Der Aufstieg von Sprachassistenten wie Apple’s Siri, Google Now und Amazon’s Alexa, die natürliche Sprache verstehen und darauf reagieren können.
• 2015 – AlphaGo besiegt menschlichen Go-Meister: DeepMind’s AlphaGo besiegte den weltbesten Go-Spieler, Lee Sedol, was als großer Meilenstein für die Fähigkeiten von KI im Bereich der Spiele galt.
• 2016 – Einführung von GANs (Generative Adversarial Networks): GANs, entwickelt von Ian Goodfellow, revolutionierten die Fähigkeit von KI, realistische Bilder und andere Daten zu generieren.
• 2018 – BERT von Google: Einführung von BERT (Bidirectional Encoder Representations from Transformers), einem Modell zur natürlichen Sprachverarbeitung, das bedeutende Fortschritte in der Genauigkeit von Suchmaschinen und anderen NLP-Anwendungen erzielte.
• 2019 – GPT-3 von OpenAI: Veröffentlichung von GPT-3, einem der größten und leistungsfähigsten Sprachmodelle bis dato, das in der Lage ist, menschenähnliche Texte zu generieren.
• 2020 – KI in der Medizin: Verwendung von KI zur Analyse medizinischer Daten, einschließlich der Entdeckung neuer Medikamente und der Diagnose von Krankheiten wie COVID-19.
• 2021 – DeepMind’s AlphaFold: Lösung des 50-jährigen Problems der Proteinfaltung, was große Auswirkungen auf die biomedizinische Forschung hat.
• 2022 – Entwicklung von multimodalen KI-Modellen: Modelle wie DALL-E, die in der Lage sind, Texteingaben in Bilder umzuwandeln, demonstrierten die fortschreitende Integration und Vielseitigkeit von KI.
• 2023 – Verbreitung von KI in verschiedenen Industrien: Einsatz von KI zur Automatisierung in der Produktion, im Kundenservice und in vielen anderen Bereichen, was die Effizienz und Produktivität erhöht.

„Manche nennen das Künstliche Intelligenz, aber in Wirklichkeit wird diese Technologie uns verbessern. Statt Künstlicher Intelligenz denke ich, dass wir von augmentierter Intelligenz sprechen sollten.“

Ginni Rometty​ – CEO von IBM

KI – Talente + Arbeitsplätze

Die Einführung von KI wird extrem große Veränderungen hinsichtlich der Arbeitsplätze und in der Talentstrategie mit sich bringen. Laut einer Studie von Deloitte erwarten 67 % der deutschen Führungskräfte innerhalb von zwei Jahren signifikante Änderungen in ihrer Talentstrategie aufgrund der Nutzung von generativer KI. Dennoch bleibt Deutschland im internationalen Vergleich bei Umschulung und Bildung hinter anderen Ländern zurück, was die zukünftige Wettbewerbsfähigkeit gefährden könnte​ (Deloitte United States)​.

Sprachverarbeitung und KI

Die letzten Jahre haben immense Fortschritte in der natürlichen Sprachverarbeitung (NLP) gebracht. Ein herausragendes Beispiel ist das Sprachmodell ChatGPT, das eine revolutionäre Entwicklung in der Sprachmodellierung darstellt. Innerhalb weniger Tage nach seiner Einführung zählte es bereits eine Million Nutzer. Diese rasante Entwicklung verdeutlicht die Leistungsfähigkeit moderner Sprachmodelle.

KI und die Zukunft

In den nächsten zehn Jahren wird sich die Künstliche Intelligenz (KI) rasant weiterentwickeln und dabei erhebliche Auswirkungen auf deutsche Unternehmen haben. Künstliche Intelligenz hat das Potenzial, die deutsche Unternehmenslandschaft tiefgreifend zu transformieren, indem sie Effizienz und Innovation fördert und gleichzeitig neue Herausforderungen mit sich bringt, die bewältigt werden müssen. Weitere Details und aktuelle Entwicklungen finden sich in den Studien und Berichten von Deloitte, Bitkom und PwC​ (Digitales Institut)​​ (BundesregierungInfo)​​ (PwC)​. Nachfolgend einige zentrale Entwicklungen und deren potenzielle Auswirkungen:

Wettbewerbsvorteil und Innovationsdruck: Unternehmen, die frühzeitig in KI investieren, haben einen Wettbewerbsvorteil. Der Einsatz von KI kann helfen, Fachkräftemangel zu bewältigen und innovative Lösungen schneller zu entwickeln. Fast die Hälfte der Unternehmen, die bereits KI nutzen, gibt an, dass sie schnell vorankommen, und Unternehmen mit hoher KI-Expertise sind führend bei der Skalierung und dem Einsatz von KI in verschiedenen Funktionen​ (Deloitte United States)​​ (Bitkom)​.

Sprachmodelle können beeindruckende Aufgaben erfüllen, darunter:

Generierung von Texten
Durchführung von Konversations-KI
Stimmungsanalysen
Bildgeneration
Sprachsynthese
Echtzeit-Übersetzungen

Word Embeddings

Word Embeddings sind eine Schlüsseltechnologie im Bereich der Künstlichen Intelligenz (KI). Sie treiben Innovationen in zahlreichen Anwendungen voran und ermöglichen es Computern, die semantische Bedeutung von Wörtern zu verstehen und komplexe sprachliche Zusammenhänge zu erkennen, indem sie Wörter als Vektoren in einem hochdimensionalen Raum darstellen. Dies bildet die Grundlage für fortschrittliche Sprachverarbeitungssysteme wie Chatbots, automatische Übersetzungsdienste und sentimentale Analyse. Durch die kontinuierliche Verbesserung von Word Embeddings, insbesondere durch Techniken wie neuronale Netzwerke und Deep Learning, können KI-Systeme immer präziser und kontextbewusster agieren, was zu innovativen Anwendungen in Bereichen wie Gesundheitswesen, Finanzwesen und Kundenservice führt.

Die TU-Professorin Fatma Denis arbeitet genau mit solchen Modellen die auf „Word Embeddings“ basieren, der numerischen Repräsentationen von Wörtern . Ein bedeutender Fortschritt war hierbei die Einführung kontextualisierter Einbettungen, die es ermöglichen, den Kontext eines Wortes zu berücksichtigen und so unterschiedliche Bedeutungen, wie beispielsweise bei dem Wort „Bank“ (Ein Wort mit vielen Bedeutungen, z.B. Sitzgelegenheit, Flussufer oder Geldinstitut), zu unterscheiden​ (Science of Intelligence)​.

Das Vertrauen fehlt

Trotz der vielen offensichtlichen Vorteile von KI gibt es nach wie vor viele Herausforderungen bei dem Einsatz dieser zukunftsweisenden Technologie. Ein wesentlicher Hemmfaktor ist das mangelnde Vertrauen.

Nur 36 % der Unternehmen erfassen das Vertrauen und Engagement ihrer Mitarbeiter in KI, und weniger als die Hälfte fokussiert sich auf Prozesse, die das Vertrauen in generative Künstliche Intelligenz stärken​.“

Deloitte – United States)

KI und Gehirnforschung

Professor Fatma Deniz und ihr Team verwenden außerdem sogenannte „Encoding-Modelle“, um die Sprachmodelle mit Gehirnrepräsentationen zu vergleichen. Dies geschieht durch die Sammlung von Gehirndaten mittels funktioneller Magnetresonanztomographie (fMRT), während Probanden im MRT liegen und dabei Geschichten hören oder lesen. Diese Daten werden dann analysiert, um zu verstehen, wie das Gehirn verschiedene sprachliche Informationen verarbeitet und wie diese Prozesse durch KI-Modelle simuliert werden können​ (FatmaNET)​.

„Unternehmen, die Künstliche Intelligenz nicht nutzen, werden bald von denen überholt, die es tun.“

Elon Musk – CEO von Tesla

Mehr Produktivität durch KI

Künstliche Intelligenz (KI) wird massive Produktivitäts- und Effizienzsteigerungen in verschiedenen Branchen bewirken. Laut einer Studie von Deloitte sind 91 % der deutschen Unternehmen der Ansicht, dass der Einsatz von generativer KI ihre Produktivität erhöhen wird. Generative KI bezieht sich auf Systeme, die in der Lage sind, Inhalte zu erstellen, wie beispielsweise Texte, Bilder oder sogar ganze Designs, und somit kreative sowie repetitive Aufgaben zu automatisieren. Der Einfluss von KI auf Unternehmen mit hoher Expertise in diesem Bereich ist bereits bemerkbar. Diese Unternehmen berichten von einer deutlichen Verbesserung ihrer Produkte und Dienstleistungen. Durch den Einsatz von KI können sie präzisere und individuellere Lösungen entwickeln, was zu einer höheren Kundenzufriedenheit führen.

Darüber hinaus fördert KI die Innovationskraft innerhalb der Unternehmen. Durch die Automatisierung routinemäßiger Aufgaben und die Analyse großer Datenmengen können sich die Mitarbeiter auf kreativere und strategischere Tätigkeiten konzentrieren. Dies schafft Raum für innovative Ideen und neue Geschäftsmodelle, die ohne den Einsatz von KI möglicherweise nicht realisierbar wären.

KI=Unternehmenswachstum

Ein weiteres bedeutendes Ergebnis der Deloitte-Studie ist das beschleunigte Wachstum der Unternehmen, die auf KI setzen. Durch die effizientere Nutzung ihrer Ressourcen und die verbesserten Dienstleistungen können diese Unternehmen ihre Marktposition stärken und schneller expandieren. Der Einsatz von KI wird also nicht nur die Produktivität und Effizienz steigern, sondern auch die Innovationskraft und das Wachstum der Unternehmen fördern. Die oben erwähnte positive Einschätzung von 91 % der deutschen Unternehmen hinsichtlich der produktivitätssteigernden Wirkung von KI unterstreicht die wachsende Bedeutung dieser Technologie im modernen Geschäftsumfeld.

Fazit

Die Forschung von Professor Fatma Deniz zeigt eindrucksvoll, wie eng die Verbindung zwischen menschlicher Kognition und Künstlicher Intelligenz sein kann. Ihre Arbeit trägt nicht nur zur Verbesserung von KI-Systemen bei, sondern hilft auch, das menschliche Gehirn besser zu verstehen. Wir sind gespannt auf die zukünftigen Entwicklungen in diesem faszinierenden Bereich und freuen uns darauf, weitere spannende Erkenntnisse aus ihrer Forschung zu hören. Als Digitalagentur setzen wir in der Webentwicklung, aber auch im digitalen Marketing KI ein und sind gespannt auf zukünftige Entwicklungen.

„Künstliche Intelligenz hat das Potenzial, die Produktivität in fast jeder Branche zu steigern.“

Satya Nadella – CEO von Microsoft

Über Professorin Fatma Deniz

Fatma Deniz ist seit dem 1. April 2024 Vizepräsidentin für Digitalisierung und Nachhaltigkeit an der Technischen Universität Berlin. Sie hat eine umfangreiche akademische Laufbahn, die mit einem Informatik-Diplom an der Technischen Universität München begann und durch eine Promotion in Computational Neuroscience an der TU Berlin in Zusammenarbeit mit dem Berlin Bernstein Center for Computational Neuroscience (BCCN) ergänzt wurde.Deniz forschte von 2013 bis 2020 an der University of California, Berkeley, bevor sie nach Berlin zurückkehrte. Seit April 2023 leitet sie das Fachgebiet „Sprache und Kommunikation in Biologischen und Künstlichen Systemen“ an der TU Berlin. Ihre Professur wird durch das Berliner Programm für Chancengleichheit gefördert​ (IDW Online)​​ (Sai Lab)​. Ihre Forschung im Bereich Künstliche Intelligenz konzentriert sich auf die Schnittstelle zwischen Neurowissenschaften und Informatik, mit besonderem Interesse an der Verarbeitung von Sprache im Gehirn und der Nutzung von Magnetresonanztomografie, um diese Prozesse zu untersuchen​ (IDW Online)​​ (Sai Lab)​.

ChatGPT und Copilot Schulung durch Loehn Digital

Als Digitalagentur bieten wir umfassende Schulungen für Unternehmen an, die ihnen zeigen, wie sie mit innovativen Tools wie ChatGPT und Copilot ihre Geschäftsentscheidungen, Schulungen und Kommunikation durch Künstliche Intelligenz verbessern können. Unsere Schulungen vermitteln praxisnahes Wissen und Strategien zur optimalen Nutzung dieser KI-Technologien, um alltägliche Prozesse zu optimieren und wertvolle Zeit zu sparen. Darüber hinaus entwickeln wir maßgeschneiderte, programmierte Lösungen wie GPTs, die speziell darauf ausgelegt sind, wiederkehrende Prozesse durch den Einsatz von KI-Anwendungen zu automatisieren und zu verbessern. Diese Lösungen helfen Unternehmen, ihre Effizienz zu steigern, Fehler zu reduzieren und Ressourcen effektiver zu nutzen. Wir helfen Ihnen und ihren Marketingteams dabei durch Schulungen ChatGPT und CoPilot zu nutzen, um kreative Inhalte für Blogposts, Social-Media-Beiträge und E-Mail-Kampagnen zu generieren. Beispielsweise, um Ideen für Blog-Themen und Social-Media-Inhalte zu entwickeln, was die Effizienz und Relevanz der erstellten Inhalte steigert.

FAQ – Künstliche Intelligenz