Diese Seminarfacharbeit behandelt die künstliche Intelligenz im Alltag.
Nach der Einleitung behandelt der erste Teil die Geschichte künstlicher Intelligenz, gefolgt von der aktuellen Bedeutung von KI, woran ihre Entwicklungsmöglichkeiten in der Zukunft anschließen.
Im nächsten Teil folgen Anwendungsgebiete von KI im Alltag, wobei genauer auf die Industrie, die Medizin und Gesundheit, auf autonomes Fahren und auf militärische Zwecke eingegangen wird.
Der dritte Abschnitt handelt von der Entwicklung eines mobilen Roboters, anschließend werden Funktionen und daraus resultierende Gefahren eines Mähroboters erläutert.
Es folgt die Erklärung und Funktionsweise unseres selbst gebauten Roboters, der als intelligente Überwachungskamera dient, danach schließt die Auswertung einer Testreihe von Google Lens an, wobei untersucht wird, wie zuverlässig KI heutzutage bereits arbeitet.
Am Schluss steht das Fazit.
Inhaltsverzeichnis
1 Einleitung
2 Künstliche Intelligenz gestern, heute, morgen
2.1 Geschichte und Entwicklung
2.1.1 Zwanzigstes Jahrhundert
2.1.2 Einundzwanzigstes Jahrhundert
2.2 Aktuelle Bedeutung der KI
2.2.1 Anwendungsgebiete alltäglicher Künstlicher Intelligenz
2.2.2 Deep Learning und Machine Learning
2.2.2.1 Deep Learning am Beispiel von Google Lens
2.2.2.2 Unterschiede zwischen Machine Learning und Deep Learning
2.2.2.3 Machine Learning
2.2.3 Schwache KI
2.3 Entwicklungsmöglichkeiten in der Zukunft
2.3.1 Starke KI
2.3.2 Positive und negative Auswirkungen der KI auf das Leben in der Zukunft
2.3.3 Zukunft der künstlichen Intelligenz in der Medizin
3 Ersatz von Menschen durch Roboter in verschiedenen Gesellschaftsbereichen
3.1 Bereich der Industrie
3.1.1 Bau und Fertigung
3.1.2 Logistikroboter
3.1.3 Künstlich Intelligenter Hafen
3.1.4 Unterstützung im Einzelhandel
3.2 Bereich der Medizin und Gesundheit
3.2.1 Krebsdiagnoseprogramm
3.2.2 Pflegeroboter
3.3 Autonomes Fahren
3.3.1 Vorteile und Risiken
3.3.2 Truck-Platooning
3.4 Militärische Zwecke
3.4.1 Kampfanzug
3.4.2 Kampfroboter
3.4.3 Kamikaze-Drohne
4 Entwicklung von Robotern und daraus resultierende Gefahren
4.1 Mobile Roboter und ihre Entwicklung
4.1.1 Der mobile Roboter
4.1.1.1 Beispiele für umgebungsabhängige Aktionen
4.1.1.2 Der Saugroboter als Beispiel für Mobile Roboter
4.1.2 Die Entwicklung Mobiler Roboter
4.1.2.1 Sensorik
4.1.2.1.1 Bewegungsmessung
4.1.2.1.2 Ausrichtungsmessung
4.1.2.1.3 Globale Positionsbestimmungssysteme
4.1.2.1.4 Entfernungsmessung
4.1.2.1.5 Kameras
4.1.2.2 Fortbewegung
4.2 Funktion eines Mähroboters
4.3 Gefahren eines Mähroboters
5 Bau eines Legoroboters
5.1 Materialbeschaffung
5.2 Bau
5.2.1 Bauschritte
5.3 Programmierung
5.4 Mögliche Fehlerquellen
5.5 Weitere Anwendungs- und Weiterentwicklungsmöglichkeiten
6 Testreihe: Objekterkennung mit Google Lens
6.1 Funktionen von Google Lens
6.2 Durchführung der Testreihe
6.3 Bewertung
6.4 Auswertung
7 Fazit
Zielsetzung & Themen
Das Hauptziel dieser Arbeit ist es, das Prinzip der Künstlichen Intelligenz (KI) anhand von praktischen Beispielen und einer eigenen technischen Konstruktion zu erläutern, um deren allgegenwärtigen Einfluss auf den Alltag aufzuzeigen und ein bewussteres Nutzerverhalten zu fördern.
- Historische Entwicklung der KI von ihren Anfängen bis zum heutigen Stand.
- Unterscheidung zwischen schwacher und starker KI sowie deren Zukunftspotenziale.
- Analyse des KI-Einsatzes in Industrie, Medizin, autonomem Fahren und Militär.
- Konstruktion und Programmierung eines eigenen Alltagsroboters zur Veranschaulichung der Funktionsweise.
- Durchführung einer Testreihe zur Objekterkennungs-Leistungsfähigkeit von Google Lens.
Auszug aus dem Buch
2.1.1 Zwanzigstes Jahrhundert
Nach der industriellen Revolution im 19. Jahrhundert setzten sich auch Künstler mit dem Thema Künstliche Intelligenz auseinander. Legenden wie Frankensteins Monster, welches sich gegen seinen Erschaffer wendet oder auch das Theaterstück „Rossum’s Universal Robots“, in dem der Autor Karel Čapek 1920 „Robotermenschen“ als billige Arbeitskräfte einsetzt und die Menschheit schließlich durch jene vernichtet wird, wurden erschaffen. 1936 wurde durch den britischen Mathematiker Alan Turing der Grundstein für die heutzutage etablierte „Künstliche Intelligenz“ gelegt. Mit seinem theoretischen Modell der „Turingmaschine“ bewies er, dass Rechenmaschinen in der Lage wären, kognitive Prozesse auszuführen, insofern sich diese Vorgänge in mehrere Einzelschritte zerlegen und durch einen Algorithmus (s. Anhang) darstellen ließen. Eine Welle der Euphorie brach los, als der Informatiker im zweiten Weltkrieg die verschlüsselten Funksprüche der Deutschen mithilfe des ersten vollwertigen Computers entziffern konnte und die Alliierten unter anderem deshalb den Krieg gewinnen konnten. Der selbe Mann war es, der 1950 den Turing-Test, der die Intelligenz eines Computers bestimmen sollte, entwickelte und somit einen Maßstab für Künstliche Intelligenz setzte. In jenem Test führt eine Person gleichzeitig ein Gespräch mit einem Menschen und einer KI, ohne zu wissen, welcher Gesprächspartner der Mensch und welcher das Programm ist. Wenn sie nach einem bestimmten Schema von Gesprächsabschnitten die Partner nicht voneinander unterscheiden kann, hat die KI den Turing-Test bestanden.
Zusammenfassung der Kapitel
1 Einleitung: Dieses Kapitel motiviert die Themenwahl aufgrund der Allgegenwärtigkeit von Künstlicher Intelligenz und definiert das Ziel, die Funktionsweise sowie Chancen und Risiken der Technologie zu erläutern.
2 Künstliche Intelligenz gestern, heute, morgen: Hier wird die historische Entwicklung der KI, ihre aktuelle Bedeutung durch Deep Learning und Machine Learning sowie die Zukunftsaussichten, inklusive ethischer Risiken, dargestellt.
3 Ersatz von Menschen durch Roboter in verschiedenen Gesellschaftsbereichen: Das Kapitel untersucht den Einsatz von KI und Robotern in Industrie, Medizin, autonomem Fahren und Militär hinsichtlich ihrer Potenziale und Gefahren.
4 Entwicklung von Robotern und daraus resultierende Gefahren: Fokus auf die technische Entwicklung mobiler Roboter, ihre Sensorik sowie spezifische Gefahren, verdeutlicht am Beispiel von Mährobotern.
5 Bau eines Legoroboters: Dokumentation der praktischen Konstruktion und Programmierung eines eigenen Überwachungsroboters sowie Analyse auftretender Fehlerquellen.
6 Testreihe: Objekterkennung mit Google Lens: Eine empirische Untersuchung, in der die Genauigkeit und Zuverlässigkeit der KI-gestützten Objekterkennung von Google Lens in verschiedenen Kategorien bewertet wird.
7 Fazit: Abschließende Zusammenfassung der gewonnenen Erkenntnisse über die Funktionsweise und das gesellschaftliche Potenzial von Künstlicher Intelligenz.
Schlüsselwörter
Künstliche Intelligenz, KI, Machine Learning, Deep Learning, Robotik, Automatisierung, Sensorik, Algorithmus, Turing-Test, Facharbeit, technischer Bau, Überwachungsroboter, Objektidentifikation, Google Lens, Zukunftstechnologie.
Häufig gestellte Fragen
Worum geht es in dieser Arbeit grundsätzlich?
Die Arbeit thematisiert die Künstliche Intelligenz und ihren zunehmenden Einfluss auf den menschlichen Alltag, beleuchtet historische Entwicklungen sowie aktuelle Einsatzgebiete.
Welche zentralen Themenfelder werden bearbeitet?
Zentrale Themen sind die historische KI-Entwicklung, die Funktionsweise von Machine Learning/Deep Learning, der Einsatz von Robotern in verschiedenen Sektoren und die kritische Reflektion über Risiken und ethische Herausforderungen.
Was ist das primäre Ziel oder die Forschungsfrage?
Das Ziel ist es, durch eine Kombination aus theoretischer Erläuterung und praktischer Umsetzung (Bau eines Roboters) das Prinzip Künstlicher Intelligenz verständlich zu machen und zu einer bewussteren Nutzung anzuregen.
Welche wissenschaftliche Methode kommt zum Einsatz?
Neben einer Literatur- und Theorieanalyse umfasst die Arbeit eine praktische Konstruktion (EV3-Roboter) und eine experimentelle Testreihe mit quantitativer Auswertung der Objekterkennung von Google Lens.
Was wird im Hauptteil behandelt?
Der Hauptteil gliedert sich in eine historische Analyse, die Untersuchung verschiedener Anwendungsbereiche (Industrie, Medizin, etc.), die technische Erläuterung mobiler Roboter und die Dokumentation einer eigenen technischen Testreihe.
Welche Schlüsselwörter charakterisieren die Arbeit?
Die Arbeit wird primär durch Begriffe wie Künstliche Intelligenz, Machine Learning, Robotik, Automatisierung, Sensorik und empirische Analyse definiert.
Warum ist der Einsatz von KI in der Altenpflege ethisch umstritten?
Der Einsatz ist umstritten, da Roboter zwar bei körperlicher Arbeit unterstützen können, ihnen jedoch Empathie und ein echtes Bewusstsein fehlen, was insbesondere bei Demenzpatienten zu Unsicherheiten oder Ängsten führen kann.
Welches Ergebnis lieferte die Testreihe mit Google Lens?
Google Lens konnte 78 Prozent der 37 Testbilder korrekt analysieren, während 12 Prozent keine eindeutigen Ergebnisse lieferten und 10 Prozent falsch zugeordnet wurden.
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- Anonym (Author), 2020, Künstliche Intelligenz. Roboter und Mensch Hand in Hand im Alltag, Munich, GRIN Verlag, https://www.hausarbeiten.de/document/1003000
