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Künstliche Intelligenz erreicht eine menschenähnliche Vorstellungskraft

19.07.2021 um 08:00 MESZ

Einstein sagte 1929, dass Vorstellungskraft wichtiger ist als Wissen, aber er hätte nie gedacht, dass Künstliche Intelligenz auch diese Leistung des menschlichen Geistes vollbringen könnte.

Imagination ist ein überlegener kreativer Prozess, der es dem Geist ermöglicht, Objekte, Empfindungen und Ideen darzustellen, die nicht immer mit der Realität korrelieren: zum Beispiel eine orangefarbene Katze.

Es ist ein komplexer kognitiver Prozess, der es uns ermöglicht, in Möglichkeiten zu denken: Wir können uns beispielsweise mögliche Konsequenzen einer zu treffenden Entscheidung vorstellen.

Nach Einstein ist das Wissen zwar begrenzt, die Vorstellungskraft jedoch universell, sie kann alles umfassen, und die Wissenschaft erkennt an, dass sie das Feld wissenschaftlicher Hypothesen ist.

Der technologischen Entwicklung ist es gelungen, einige der Eigenschaften der menschlichen Intelligenz, wie das Lernen und das Lösen von Problemen, in einer Maschine nachzubilden. Wir nennen es Künstliche Intelligenz (KI) und entwickeln sie seit 1956.

Wir haben intelligente Systeme entwickelt, die wie Menschen denken (künstliche neuronale Netze), die wie wir handeln (Robotik), die wie Menschen denken (Expertensysteme) und sich sogar rational verhalten (intelligente Agenten).

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Künstliche Phantasie

Künstliche PhantasieJetzt verleiht neue Forschung der KI eine weitere Macht: Wir können sie auch dazu bringen, sich Dinge vorzustellen, wie es der Mensch tut.

Wenn wir uns etwas vorstellen, zum Beispiel die orangefarbene Katze, werden die Neuronen in unserem Gehirn aktiviert, um chromatische Variationen eines bekannten Objekts wie der Katze zu erzeugen.

Ein Forscherteam der University of Southern California hat eine KI dazu gebracht, menschenähnliche Fähigkeiten zu nutzen, um sich ein Objekt mit unterschiedlichen Attributen vorzustellen. Genauso wie wir es mit einer Katze tun würden, die ihre Farbe ändert.

Die Idee ist total disruptiv, denn bis jetzt basieren Fortschritte in tiefen neuronalen Netzen und die fortschrittlichsten KI-Systeme auf Algorithmen, die nicht mit subjektiven Informationen umgehen können, wie wir sie uns bei farbigen Katzen vorstellen.

Einer der Architekten dieser technologischen Meisterleistung, Yunhao Ge, erklärt in einem Statement: „Der Mensch kann sein erlerntes Wissen nach Attributen – zum Beispiel Form, Haltung, Position, Farbe – trennen und sie dann neu kombinieren, um sich ein neues Objekt vorzustellen. Unsere Entwicklung versucht diesen Vorgang mit neuronalen Netzen zu simulieren“.

KI-Entwicklung

KI-EntwicklungDie erreichte künstliche Vorstellungskraft basiert auf einer Weiterentwicklung aktueller KI-Systeme: Künstliche neuronale Netze können nun aus Fotos unterschiedlicher Fahrzeugmarken, die in ihre Architektur eingebettet sind, mehrere Bilder von Autos generieren.

Die KI extrahiert aus einigen Beispielen Regeln und wendet sie auf eine Vielzahl von bisher unbekannten Automodellen an. Und Sie können die neuen Modelle in jeder Farbe und aus mehreren Blickwinkeln darstellen. Aber es fehlt der gesunde Menschenverstand.

Die Neuentwicklung geht noch einen Schritt weiter, indem sie sich eine bereits von KI entwickelte Fähigkeit, den sogenannten Deepfake, zu Nutze macht: Sie ermöglicht beispielsweise die Generierung von Gesichtern von Personen mithilfe von Machine-Learning-Algorithmen sowie Videos und Stockfotos. Das Endergebnis ist ein sehr realistisches, wenn auch gefälschtes Video von jemandem, der nicht existiert.

In ähnlicher Weise, erklären die Forscher, nimmt die neue Entwicklung eine Gruppe von Beispielbildern und nicht eine Probe nach der anderen, wie dies bei herkömmlichen Algorithmen der Fall war, und extrahiert die Ähnlichkeit zwischen ihnen, um etwas zu erreichen, das als „unverschränktes Repräsentationslernen. kontrollierbar“ bezeichnet wird.

Dann kombiniert er dieses Wissen neu, um eine „kontrollierbare neuartige Bildsynthese“ zu erreichen, oder wie wir es nennen könnten Phantasie, auffallen.

Mit anderen Worten, künstliche Imagination wird erreicht, indem der KI die Möglichkeit geboten wird, Fiktion zu konstruieren, indem mehrere gleichzeitige Quellen archivierter Informationen kombiniert und dann zu einem echt aussehenden Bild synthetisiert werden.

Die Forscher meinen, dass dieses System dasselbe tut, was wir tun, wenn wir uns Katzen in verschiedenen Farben vorstellen: Verwenden Sie bekannte Muster (Katzen, Farben), um sie auf nicht vorhandene Weise (für das neuronale System) zu kombinieren und zu einem kombinierten Bild abzuleiten einer orangefarbenen Katze.

Mit dieser Technik haben die Forscher eine Datenbank mit mehr als 1,5 Millionen Bildern erstellt, die zukünftige phantasievolle Entwicklungen in der KI unterstützen könnte.

Anwendungsmöglichkeiten

AnwendungsmöglichkeitenObwohl die künstliche Vorstellungskraft auf bereits bestehenden Ideen basiert, sind Forscher der Ansicht, dass ihre Entwicklung mit fast jeder Art von Situation mit mehreren potenziellen Anwendungen kompatibel sein kann.

Die Fähigkeit, sich das Unbekannte vorzustellen, kann Computer in die Lage versetzen, KI-Systeme gerechter zu machen, indem kulturelle Vorurteile in Bezug auf Rasse oder Geschlecht vollständig beseitigt werden.

Es könnte auch Ärzten und Biologen helfen, nützlichere Medikamente zu entdecken, indem sie neue Medikamente synthetisieren, die sich aus den Möglichkeiten der Eigenschaften verschiedener Medikamente ergeben.

Die Vorstellungskraft von Maschinen könnte auch dazu beitragen, eine sicherere KI zu schaffen, beispielsweise indem es autonomen Fahrzeugen ermöglicht, sich gefährliche Szenarien vorzustellen und zu vermeiden, die während der Proben nie gesehen wurden.

„Deep Learning hat bereits eine unübertroffene Leistung gezeigt, aber dies wurde oft erreicht, ohne die Attribute zu verstehen, die jedes Objekt einzigartig machen. Zum ersten Mal haben wir ein neues Vorstellungsvermögen in Systemen der künstlichen Intelligenz “, schließt Yunhao Ge.

Referenz

ReferenzZero-Shot-Synthese mit gruppenüberwachtem Lernen. Yunhao Ge et al. The International Conference on Learning Representations (ICLR), Wien, Mai 2021.

Bild oben: Das neue KI-System ist von Menschen inspiriert: Wenn ein Mensch eine Farbe eines Objekts sieht, können wir sie leicht auf jedes andere Objekt anwenden, indem wir die Originalfarbe durch die neue ersetzen. Abbildung / Chris Kim (USC).

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