Künstliche Intelligenz (KI) mit “Hausverstand”

Monday, 05 July 2021 10:28

Künstliche Intelligenz mit HausverstandEine neu programmierte KI beachtet auch physikalische Gesetze, trifft Entscheidungen mit „Hausverstand“ und liefert weltweit genaueste Hochwasservorhersage. Grundkenntnisse der Physik und sonstiges Allgemeinwissen sind nicht nur eine intellektuelle Spielerei, sondern unterstützen den Menschen beim Treffen alltäglicher Entscheidungen. Dasselbe gilt auch für Künstliche Intelligenz.

KI übernimmt bisher Fehler und Vorurteile

Selbstlernende Systeme Künstlicher Intelligenz sind immer öfter im Alltag anzutreffen. Ihr Einsatz reicht von Bilderkennungssoftware über Chatbots bis Suchalgorithmen im Internet-Browser.  Sie stehen aber auch in der Kritik, da sie Fehler machen und Vorurteile aus den Daten übernehmen und weitergeben. Forscher*innen der Johannes Kepler Universität Linz haben nun eine Methode entwickelt, durch die eine KI dazu gebracht wird physikalische Gesetze einzuhalten und so bestimmte Fehler zu vermeiden.

Vorurteile bei Entscheidungen

Bekannt sind die Probleme der KIs durch den AMS-Algorithmus, der z.B. Frauen schlechtere Chancen auf eine Jobvermittlung unterstellte oder Chatbots, die binnen kurzem rassistische Äußerungen von sich gaben. Der Hintergrund: Die KI lernt durch vorhandene Daten und nützt Korrelationen in den Daten – auch dort wo kein Zusammenhang besteht oder ein Zusammenhang nicht gewollt ist. Eben etwa, dass bei der Vermittlung von Jobs Menschen eines gewissen Geschlechts oder einer Hautfarbe anders behandelt werden. „Das sind sehr bekannte Probleme von KIs“, so Assist.-Prof. Günter Klambauer vom JKU Institut für Machine Learning (Leitung: Prof. Sepp Hochreiter). „Ähnliche Probleme stellen sich aber auch bei anderen Aufgaben, bei denen KIs eingesetzt werden, und dann oft physikalisch unmögliche Ereignisse vorhersagen“. Also Ereignisse, die man mit physikalischem „Hausverstand“ eigentlich ausschließen könnte.

KI lernt Physik und erkennt physikalische Grenzen

Ein Team am LIT AI Lab hat sich der Sache angenommen. In 1,5-jähriger Arbeit ist es gelungen, der KI physikalische Gesetzmäßigkeiten einzubauen, die diese schon beim Lernen beachten muss. Aufbauend auf dem neuronalen Netz LSTM (Long Short-Term Memory), das JKU Prof. Hochreiter entwickelt hat, wurde der KI das Massenerhaltungs-Prinzip eingebaut. „Wir haben einzelne Neuronen der KI als Massespeicher genutzt“, erklärt Studienautor Pieter-Jan Hoedt. Dies garantiert, dass sich die Gesamt-Masse oder Gesamt-Energie des Systems nicht ändert. Oder einfacher: Die KI weiß, dass aus einer Flasche nur so viel Wasser rausfließen kann, wie vorher eingefüllt wurde. Klingt einfach, ist es für Menschen auch, für Künstliche Intelligenz ist es eine Herausforderung – und ein großer Sprung nach vorn.

Weltweit genaueste Hochwasservorhersage

Das Team am LIT AI Lab hatte auch eine KI zur Vorhersage von Hochwasser entwickelt – eine der genauesten weltweit. Aber auch hier schlug früher die Tücke des Systems zu. „Anhand bisheriger Niederschläge hat die KI recht präzise künftige Hochwasserereignisse vorhergesagt. Allerdings konnten wir für die KI nicht garantieren, dass die Wassermengen im System exakt erhalten blieben“, sagt Studienautor Frederik Kratzert. Dadurch sagte die KI manchmal Hochwasser voraus, obwohl gerade Trockenheit herrschte. Die neu entwickelte KI erkennt nun physikalisch unmögliche Ergebnisse und vermeidet so, dass Wassermengen verschwinden oder neu erfunden werden. Sowohl bei der Hochwasservorhersage als auch bei Verkehrsanalysen für Berlin, Moskau und Istanbul hat sich die neue Methode bereits bewährt.

Potenzial für Modellierung von Prozessen rund um den Klimawandel

Die Auswirkungen gehen aber noch weiter. „Da sich die KI an physikalische Gesetze halten muss, bekommen wir auch robustere Ergebnisse – auch wenn wenig Daten verfügbar sind oder wenn sich die KI in einer ganz neuen Situation befindet“, so Klambauer. Will meinen: Hochkomplexe Simulationen liefern nun weit genauere Ergebnisse. So könnte die neue Methode eine weitaus exaktere Vorhersage der CO2-Belastung in der Atmosphäre erlauben als bisher. Klambauer merkt aber auch an, dass dies zwar Probleme von KIs für physikalische Systeme löse, aber nicht die Probleme mit Vorurteilen und Verzerrungen von Chatbots und des AMS-Algorithmus. Dennoch sei dies ein großer Fortschritt und erlaube bessere KI-Vorhersagen in einer großen Bandbreite von Themen.

Foto (c) v.l.: Frederik Kratzert; Pieter-Jan Hoedt; Günter Klambauer

Fotocredit: JKU

 

(GZ)
Quelle: Johannes Kepler Universität Linz, JKU-Linz
Foto:(c) JKU

.fusion-widget-area-1 {padding:0px 0px 0px 0px;}.fusion-widget-area-1 .widget h4 {color:#4c5166;}.fusion-widget-area-1 .widget .heading h4 {color:#4c5166;}.fusion-widget-area-1 .widget h4 {font-size:24px;}.fusion-widget-area-1 .widget .heading h4 {font-size:24px;}
jobbörse für Naturwissenschaftler

Der Beitrag Künstliche Intelligenz (KI) mit “Hausverstand” erschien zuerst auf Jobbörse und Netzwerk für Naturwissenschaftler /-innen.

Read more https://life-science.eu/kunstliche-intelligenz-ki-mit-hausverstand/

Published in life-science
  • Announcement - Bachem AtPS Award for Peptide Science in D/A/CH
    Im Rahmen des 10. Austrian Peptide Symposium (AtPS - http://austrianpeptides.org/) wird in diesem Jahr zum ersten Mal ein Preis für Nachwuchswissenschaftler*innen ausgeschrieben. More Infos Deadline for applications is September 30th, 2021
    13.09.2021,
  • FEMS Affiliates Letter - August 2021
    As member of the ÖGMBT you are automatically also member of the Federation of European Microbiology Societies (FEMS). The FEMS Affiliates Letter of August 2021 has the following content:   1. Microbiology News and Events 2. The FEMS Journals 3. Policy Corner 4. Grants Corner 5. Opportunities 6. Extras  
    09.09.2021,
  • FEBS-IUBMB-ENABLE 2022 Symposium – a PhD and Postdoc meeting
    FEBS-IUBMB-ENABLE are now looking for an academic institution (either a university or a research institution) in Europe with a strong research background in molecular life sciences and an active PhD community to host the November 2022 conference. This event will be organized by a committee of young researchers belonging to the four ENABLE institutions (core institutions, as listed above) plus the selected host institution (associated institution). It will be organized…
    25.08.2021,
  • FEMS - Get Involved bulletin – July 2021
    The FEMS Get involved bulletin is out! Read the July issue with microbiology research, events and calls. In this bulletin: World Microbe Forum: Looking back FEMS Conference on Microbiology FEMS Journal News Upcoming events, grants and job opportunities   The ÖGMBT has a very wide international network and is a member of several relevant scientific societies like FEMS. ÖGMBT members are automatically members of these societies and are entitled to…
    04.08.2021,
  • FEMS Affiliates Letter - July 2021
    As member of the ÖGMBT you are automatically also member of the Federation of European Microbiology Societies (FEMS). The FEMS Affiliates Letter of July 2021 has the following content:   1. Microbiology News and Events 2. The FEMS Journals 3. Policy Corner 4. Grants Corner 5. Opportunities 6. Extras  
    04.08.2021,
  • Summer School LEAD_able from LBG career center
    LINK: https://www.lbg.ac.at/themen/summer-school-leadable Das LBG Career Center bietet im Sommer 2020 zum zweiten Mal eine Summer School für Pre- und Post-Docs (NachwuchswissenschafterInnen) der Ludwig Boltzmann Gesellschaft, sowie anderer Forschungsorganisationen und Universitäten an. Das Ziel der intensiven 6-tägigen Summer School LEAD_able ist, sich kompakt Transferable Skills für eine (Führungs-)Karriere in oder außerhalb der Wissenschaft anzueignen und professionell begleitet über die individuelle Karriereentwicklung zu reflektieren.  Skills Trainings zu 4 Themenschwerpunkten, ein spezielles GENtoring (alters-, geschlechts-…
    29.06.2021,
  • FEMS Summer School for Postdocs
    ÖGMBT members are automatically members of FEMS and therefore elegible to apply for the summer school!   The FEMS Summer School for Postdocs will recognize 25 of the most talented and promising researchers from across the world – with spaces reserved for 15-20 European and 5-10 non-European students. It is designed to support personal and professional development through 10 days of close work with top scientists, and to enable and…
    10.06.2021,
  • Applications for FEBS Excellence Awards are open
    Please note that applications for the new FEBS Excellence Awards are now open (from 1st June) and will close on 1st September.  The online application system is here: https://fellowships.febs.org/ea_2021 and full details can be found on the FEBS website here: https://www.febs.org/our-activities/fellowships/febs-excellence-awards/. FEBS Excellence Awards are intended to support research projects in the molecular life sciences from early-career group leaders. They are granted over three years and amount to €100,000.
    08.06.2021,
  • Submission deadline for the Life Science Austria Awards extended until Sun, June 13
    The submission deadline for the "Life Science Awards Austria 21" has been extended until Sunday, June 13.
    31.05.2021,
  • FEMS Affiliates Letter - May 2021
    As member of the ÖGMBT you are automatically also member of the Federation of European Microbiology Societies (FEMS). The FEMS Affiliates Letter of May 2021 has the following content:   1. Microbiology News and Events 2. Publications 3. Policy Corner 4. Grants Corner 5. Opportunities 6. Extras
    28.05.2021,
  • FEBS-IUBMB-ENABLE 2022 Symposium – a PhD and Postdoc meeting
    FEBS-IUBMB-ENABLE are now looking for an academic institution (either a university or a research institution) in Europe with a strong research background in molecular life sciences and an active PhD community to host the November 2022 conference. This event will be organized by a committee of young researchers belonging to the four ENABLE institutions (core institutions, as listed above) plus the selected host institution (associated institution). It will be organized…
    25.08.2021,
    by
  • FEBS junior initiative
    To bring together young scientists from all over Europe, the junior sections of the ÖGMBT (Austria), SIB (Italy), SEBBM (Spain) and GBM (Germany) have collaborated with FEBS to establish a platform for exchange within the FEBS Network. For this, FEBS has created an open Room for the Junior Sections of FEBS Constituent Societies. All young members from the FEBS societies are welcome to sign up to the FEBS Network and become a member of the room using the following…
    25.08.2021,
    by
  • Explaining THT Biomaterials in 3 Minutes to Scientists
    This is our supplemental 3 minute video for the 11th World Congress on Alternatives and Animal Use in the Life Sciences (WC11) from 23 August - 2 September 2021, our abstract ID=625: https://www.youtube.com/watch?v=cEArIBSnKsc&feature=youtu.be Enjoy watching (and sorry for the poor sound - we will improve)!
    16.07.2021,
  • Summer School LEAD_able from LBG career center
    LINK: https://www.lbg.ac.at/themen/summer-school-leadable Das LBG Career Center bietet im Sommer 2020 zum zweiten Mal eine Summer School für Pre- und Post-Docs (NachwuchswissenschafterInnen) der Ludwig Boltzmann Gesellschaft, sowie anderer Forschungsorganisationen und Universitäten an. Das Ziel der intensiven 6-tägigen Summer School LEAD_able ist, sich kompakt Transferable Skills für eine (Führungs-)Karriere in oder außerhalb der Wissenschaft anzueignen und professionell begleitet über die individuelle Karriereentwicklung zu reflektieren.  Skills Trainings zu 4 Themenschwerpunkten, ein spezielles GENtoring (alters-, geschlechts-…
    29.06.2021,
    by
  • Journal “Cell Communications and Signaling” invites you to submit abstracts
    Journal "Cell Communications and Signaling" invites you to submit to our new thematic series: Extracellular Vesicles in Infectious Disease   This new thematic series focuses on the role of EVs in bacterial and viral infections. This includes EVs released from infected host cells that contain antimicrobial compounds, outer membrane vesicles (OMVs) derived from bacterial pathogens or viruses, which strongly resemble mammalian EVs. Increasing knowledge of pathogen- and host cell-derived EVs…
    01.06.2021,
    by
  • 1. Immunis Sponsorship for Young Science
    SZABO-SCANDIC und Next Generation Immunologists NGI fördern Immunologieforschung Gerade die aktuellen Entwicklungen zeigen deutlich, wie wichtig immunologische Forschung und wissenschaftliche Netzwerke sind. Mit dem ersten Immunis Sponsorship for Young Science, kurz Immunis, möchte SZABO-SCANDIC und die Next Generation Immunologists NGI als Nachwuchsorganisation der Österreichischen Gesellschaft für Allergologie und Immunologie ÖGAI junge Wissenschafter/-innen fördern. Die Forschungsförderung von insgesamt 8.000 Euro wird in Geld- und Sachleistungen ausbezahlt. Anmeldung ist ab sofort bis zum 30. Juni 2021…
    12.05.2021,
  • Safety first
    01.10.2020,
  • EURAXESS Career Orientation tool
    No limits: explore your career as a researcher   The 'No limits' toolkit for researchers highlights resources to help you identify what's important for you in your career plan to build on your skills and knowledge consider a wide range of career options make a plan to reach your professional development goals The toolkit includes advice, quizzes to help you explore your own needs and links to resources, information and…
    24.06.2020,
  • Stipendien und Förderungen
    Österreichs größte Datenbank für Stipendien und Forschungsförderung richtet sich an Incomings und Outgoings. Sie enthält aktuelle Ausschreibungen für Stipendien, Zuschüsse, Forschungsförderungen, Praktika und Forschungspreise. Interessierte können gezielt nach passenden Stipendien und Förderungen suchen. >> www.grants.at
    08.05.2020,
  • Takeda: Global Plasma Alliance in the fight against COVID-19
    World-leading plasma companies collaborate to accelerate the development of a potential COVID-19 hyperimmune therapy. Takeda has been working intensively on the development of a potential plasma-derived therapy for the treatment of COVID-19 since the beginning of the corona crisis. At the beginning of April, Takeda Pharmaceutical Company Limited and CSL Behring announced the establishment of a global plasma alliance to accelerate the development of a potential therapy to treat people…
    27.04.2020,
    by
  • Vor Kraft strotzen – aber wie?
    Wer will das nicht – so richtig vor Kraft strotzen. Unabhängig von der Laune des Tages, dem “good will” der anderen oder eines besonderen angeborenen Persönlichkeitsmerkmals die gestellten Aufgaben in Angriff nehmen und umsetzen. Edith Dusch beschreibt in ihrem Gastbeitrag wie du selbst dafür sorgen kannst, dauerhaft dynamisch un...
    15.09.2021,
  • Die Dorfgemeinschaft 1
    Die Dorfgemeinschaft ist zerrüttet. Harry, ein Gründungsmitglied des Sportvereins, will nicht mehr länger mitspielen.Seite 1Das Märchen streift mit seinen Metaphern sehr oft sehr nahe an der Realität an. Diese Dorfgemeinschaft könnte eine Metapher für viele andere Gemeinschaften sein. Es könnte ein x-beliebiges Dorf irgendwo auf dieser Welt sein, e...
    14.09.2021,
  • Senior Technical Assistant (w/m/d)
    Senior Technical Assistant (w/m/d) globe personal services GmbHDer Beitrag Senior Technical Assistant (w/m/d) erschien zuerst auf Jobbörse und Netzwerk für Naturwissenschaftler /-innen....
    08.09.2021,
  • L’larebü
    Idyllisch liegt das Dorf L’larebü zwischen den sanften Hügeln, die es umgeben.Seite 1L’larebü = Das Dorf trägt nicht zufällig diesen Namen. Er ist abgeleitet von “Überall” und lediglich verkehrt geschrieben – Was könnte damit gemeint sein? Leben wir in einer verkehrten Welt? Oder sind diese Verhaltensmuster und C...
    07.09.2021,
  • CO2-Anstieg und Trockenheit führen zu geänderter Wassernutzung bei Bäumen
    Bäume erhöhen bei CO2-Anstieg und Trockenheit die Effizienz der Wassernutzung in globalen Wäldern. Ein internationales Forscher*innenteam mit BOKU-Beteiligung weist Auswirkungen des Klimawandels auf die Wassernutzungseffizienz von Pflanzen nach. Bäume reagieren auf KlimabedingungenBäume sind in der Lage auf die steigende CO2-Konzentration und...
    06.09.2021,
  • Step by step von der Wissenschaft in die Wirtschaft
    Die bahnbrechende Idee alleine reicht nicht aus, damit aus einer viel versprechenden wissenschaftlichen Erkenntnis auch ein wirtschaftlicher Erfolg wird. Was es dazu alles braucht, das erklärt Mag. Lukas Madl von tecnet NÖ Schritt für Schritt in seiner Video Serie – “research-to-value”. Was hilft uns die beste Wissenschaft, wenn s...
    03.09.2021,
  • Computer kontrollieren sich gegenseitig
    Woher wissen wir, ob ein Quantencomputer die richtige Antwort auf eine Frage liefert, die mit keinem anderen Computer und damit auch von keinem Menschen, beantwortet werden kann? Dieser Herausforderung widmete sich nun ein Team von Forscher*innen der Universitäten Wien, Innsbruck, Oxford und Singapur, und zeigte wie sich Quantencomputer...
    02.09.2021,
  • Durch Luft anhalten das Operationsrisiko abschätzen
    Man muss nur kurz die Luft anhalten und schon liefert ein neues elektromedizinisches Gerät wichtige Daten, die vor einer Operation über mögliche Risiken Auskunft geben. Dieses Messgerät, das die „Fitness des Herz-Kreislauf- und Lungensystems“ von Patient_innen auf einfache und objektive Weise messen soll, wurde gemeinsam von der TU Wien und der Med...
    01.09.2021,
  • Fäkale Krankheitserreger durch Starkregen und Überschwemmung im Trinkwasser
    Starkregen und Überschwemmungen verändern die Qualität von Flussauenwasser. Das ist besonders für jene Trinkwasserbrunnen relevant, die daraus gespeist werden. Wie sich die Wasseerqualität genau verändert, daran forschen aktuell Wissenschaftler_innen der TU Wien.Trinkwasserressource – AuenlandschaftAuenlandschaften sind für die...
    30.08.2021,
  • Lebensqualität und Nachhaltigkeit sind kein Gegensatz
    Sozialökologen an der Universität für Bodenkultur Wien forschen nach der Strategie für hohe Lebensqualität bei möglichst geringem Ressourcenkonsum.Gesellschaften nutzen materielle und energetische Ressourcen, um langlebige Strukturen wie Gebäude, Infrastrukturen oder Maschinen aufzubauen, zu erhalten und zu nutzen, also einen „sozialen St...
    25.08.2021,