Interim-CIO: Dr. Claus Michael Sattler
Statistik und Stochastik
Warum Künstliche Intelligenz nichts mehr ist als Statistik und Stochastik: Alter Wein in neuen Schläuchen
In der heutigen Welt der Technologie scheint die Künstliche Intelligenz (KI) wie ein neuer Stern am Himmel der Innovation aufzugehen. Sie verspricht, die Art und Weise, wie wir leben, arbeiten und interagieren, grundlegend zu verändern. Doch wenn man genauer hinsieht, zeigt sich, dass KI tatsächlich auf alten Fundamenten basiert – den Prinzipien der Statistik und Stochastik. Diese mathematischen Disziplinen, die seit Jahrhunderten existieren, sind die unsichtbaren Architekten hinter den Kulissen der modernen KI-Systeme.
Die Wurzeln der Statistik und Stochastik
Die Statistik und die Stochastik sind eng miteinander verbunden. Die Stochastik umfasst die Wahrscheinlichkeitstheorie und die Statistik, die sich mit der Analyse und Interpretation von Daten beschäftigt. Die Grundlagen der modernen Wahrscheinlichkeitsrechnung wurden bereits im 17. Jahrhundert durch den Austausch zwischen Blaise Pascal und Pierre de Fermat gelegt. Ein weiterer Meilenstein war Jacob Bernoullis Werk „Ars Conjectandi“ aus dem Jahr 1713, das die Theorie der Wahrscheinlichkeiten systematisch behandelte [Quelle: 3].
Die Statistik entwickelte sich parallel dazu weiter und wurde zu einem unverzichtbaren Werkzeug in vielen Wissenschaften. Sie ermöglicht es, aus Daten Rückschlüsse auf zugrunde liegende Muster und Strukturen zu ziehen. Dies geschieht durch die Anwendung statistischer Methoden, die auf Wahrscheinlichkeitsmodellen basieren [Quelle: 1].
Die Geburt der Künstlichen Intelligenz
Die Künstliche Intelligenz als eigenständiges Forschungsfeld wurde 1956 auf der „Dartmouth Conference“ etabliert. Diese Konferenz markierte den Beginn einer neuen Ära in der KI-Technologie, obwohl die Idee von Maschinen, die menschliche Intelligenzleistungen erbringen können, bereits zuvor existierte [Quelle: 3]. Alan Turings berühmtes Paper „Computing Machinery and Intelligence“ aus dem Jahr 1950 hatte den Grundstein dafür gelegt.
Statistik und Stochastik in der KI
Die moderne KI basiert in erheblichem Maße auf den Prinzipien der Statistik und Stochastik. Diese Disziplinen liefern die mathematischen Werkzeuge, um komplexe Datenmengen zu analysieren und Vorhersagen zu treffen. KI-Systeme nutzen Algorithmen, die auf statistischen Modellen basieren, um aus Daten zu lernen und Entscheidungen zu treffen.
Ein Beispiel dafür sind Machine Learning-Algorithmen, die auf der Grundlage von Trainingsdaten Muster erkennen und Vorhersagen treffen. Diese Algorithmen sind letztlich nichts anderes als eine Anwendung statistischer Methoden, die auf Wahrscheinlichkeitsrechnung basieren. Sie ermöglichen es KI-Systemen, sich an neue Situationen anzupassen und aus Erfahrungen zu lernen.
Alter Wein in neuen Schläuchen
Die Redewendung „alter Wein in neuen Schläuchen“ beschreibt die Situation, in der alte Ideen in neuer Verpackung präsentiert werden [Quelle: 5]. Dies trifft auch auf die KI zu. Die zugrunde liegenden Prinzipien sind nicht neu; sie basieren auf jahrhundertealten mathematischen Konzepten. Was neu ist, ist die Fähigkeit, diese Prinzipien mit beispielloser Geschwindigkeit und Effizienz durch moderne Computertechnologie anzuwenden.
Die dramatische Steigerung der Rechenleistung hat es ermöglicht, komplexe Modelle zu entwickeln, die in Echtzeit lernen und Entscheidungen treffen können. Dies hat vielfältige Branchen revolutioniert, von der Medizin bis zur Automobilindustrie [Quelle: 3].
Die Rolle der Statistik in der KI
Die Statistik spielt eine entscheidende Rolle bei der Entwicklung und Anwendung von KI-Systemen. Sie ermöglicht es, die Qualität der Daten zu bewerten, Studien zu planen und die Ergebnisse zu interpretieren. Statistiker sind in der Lage, zwischen Kausalität und Korrelation zu unterscheiden, was in der KI von entscheidender Bedeutung ist, um sicherzustellen, dass die Systeme korrekte Entscheidungen treffen [Quelle: 2].
Ein Beispiel dafür ist die autonome Fahrtechnologie. Hier müssen KI-Systeme in der Lage sein, komplexe Datenmengen zu analysieren und Entscheidungen in Echtzeit zu treffen. Statistische Methoden helfen dabei, die Sicherheit und Zuverlässigkeit dieser Systeme zu gewährleisten, indem sie die Unsicherheit in den Ergebnissen bewerten und sicherstellen, dass die Systeme auf realistische Szenarien vorbereitet sind [Quelle: 2].
Fazit
Die Künstliche Intelligenz mag auf den ersten Blick wie eine revolutionäre Technologie erscheinen, doch bei näherer Betrachtung zeigt sich, dass sie auf den alten Fundamenten der Statistik und Stochastik basiert. Diese mathematischen Disziplinen sind die treibende Kraft hinter den Kulissen der modernen KI-Systeme. Die Fähigkeit, diese Prinzipien mit hoher Geschwindigkeit und Effizienz anzuwenden, hat jedoch die Welt verändert.
Die Redewendung „alter Wein in neuen Schläuchen“ beschreibt diese Situation treffend. Die zugrunde liegenden Ideen sind nicht neu, aber die Art und Weise, wie sie heute angewendet werden, ist es sehr wohl. Die Zukunft der KI wird weiterhin von den Fortschritten in der Statistik und Stochastik geprägt sein, und es ist wichtig, diese Disziplinen weiter zu entwickeln, um die volle Potenzial der KI auszuschöpfen.
Insgesamt ist die KI also nicht nur eine neue Technologie, sondern vielmehr eine Weiterentwicklung alter Prinzipien mit neuen Werkzeugen. Sie zeigt uns, dass die Mathematik, insbesondere die Statistik und Stochastik, weiterhin die Grundlage für viele Innovationen bilden.
Quellen
- https://www.uni-bremen.de/fb3/forschung/mathematik/forschungsprofile/stochastik-und-statistik
- https://www.youtube.com/watch?v=RnXtwN4AUEM
- https://cmsattler.de/index.php/2024/03/10/claus-michael-sattler-ki-und-ai-sind-keine-neue-vornamen/
- https://www.druckmedien.at/best-practice-schoene-neue-welt-oder-alter-wein-in-neuen-schlaeuchen/
- https://de.wiktionary.org/wiki/alter_Wein_in_neuen_Schl%C3%A4uchen
- https://aws.amazon.com/de/compare/the-difference-between-data-science-and-ai/
- https://digitalzentrum-chemnitz.de/wissen/datenanalyse-mit-ki/
- https://artemoppermann.com/de/machine-learning-grundlagen-wahrscheinlichkeitsrechnung/
- https://www.lernen-wie-maschinen.ai/ki-pedia/wahrscheinlichkeit-das-rueckgrat-der-kuenstlichen-intelligenz/
- https://machine-learning-blog.de/2018/03/16/statistik-und-stochastik-die-basis-fur-machine-learning/
- https://iartificial.blog/de/Lernen/matematicas-y-estadistica-la-base-de-la-inteligencia-artificial/
- https://wirtschaftsinformatik.htw-berlin.de/themen/kuenstliche-intelligenz/
- https://www.friedrich-verlag.de/friedrich-plus/sekundarstufe/mathematik/stochastik/wortvorschlage-beim-chatten-18374
- https://www.dagstat.de/fileadmin/dagstat/documents/DAGStat_KI_Stellungnahme_200303.pdf
- https://www.campus.uni-konstanz.de/wissenschaft/die-mathematischen-grenzen-kuenstlicher-intelligenz
- https://de.statista.com/statistik/kategorien/kategorie/15/themen/2604/branche/kuenstliche-intelligenz/
- https://www.fachportal-paedagogik.de/literatur/vollanzeige.html?FId=3169595
- https://www.rundschau24.de/landshut/bildung-und-schule/44989-abschlussveranstaltung-wissensreihe-ki-alter-wein-in-neuen-schlaeuchen
- https://praxistipps.focus.de/alter-wein-in-neuen-schlaeuchen-das-steckt-hinter-der-redensart_181829
- https://wolfgang-ritter-stiftung.de/2021/09/21/data-science-wunderwelt-oder-alter-wein-in-neuen-schlaeuchen/
- https://www.golem.de/news/alles-ist-ki-alter-wein-in-neuen-schlaeuchen-2411-190394.html
- https://de.wikipedia.org/wiki/Neuer_Wein_in_alten_Schl%C3%A4uchen
- https://eldorado.tu-dortmund.de/items/b84b53e3-941c-4196-bae9-e43fbbc43f0b
- https://www.embarc.de/roewekamp-ki-ethik/
- https://www.jesus.ch/themen/glaube/andachten/licht_fuer_den_weg/122053-lukas_53738_und_niemand_tut_neuen_wein_in_alte_schlaeuche.html
- https://www.springerprofessional.de/alter-wein-in-neuen-schlaeuchen/15263406
- https://www.youtube.com/watch?v=uUIz1VV4Mqw
- https://www.rpi-loccum.de/material/pelikan/pel3-07/lenhard
- https://landing.churchdesk.com/b/137581/junger-wein-gehort-in-neue-schlauche-gedanken-zum-monatsspruch-janner
- https://www.nomos-shop.de/de/p/alter-wein-in-neuen-schlaeuchen-978-3-8288-3565-8
- https://www.youtube.com/watch?v=DU7GFeLuLVg
- https://www.friedrich-verlag.de/bildung-plus/digitale-schule/medienkompetenz/neues-lernen/digitale-bildung-alter-wein-in-neuen-schlaeuchen/
- https://www.static.tu.berlin/fileadmin/www/10005328/Ressourcen/dghd_futureskills-kalz-2023.pdf
- https://www.kirche-und-leben.de/artikel/neuer-wein-in-alten-schlaeuchen
Dr. Claus Michael Sattler
