Sprachassistenten, ChatGPT und Google-Algorithmus, die Künstliche Intelligenz ist längst Teil unseres Alltags. Die Möglichkeiten der Verbesserung dieser Systeme ist trotzdem weiterhin groß. Auch die Chancen in Bereichen wie der Medizin, Bildung oder Forschung sind noch längst nicht alle ergriffen oder erforscht worden. Wer sich diesem Potenzial verschließt und ihr vorrangig mit einem Fokus auf Risiken und Verbote begegnet, verliert die Fähigkeit, die Entwicklung im eigenen Interesse zu gestalten.

Künstliche Intelligenz soll deshalb Teil der Grundversorgung, ähnlich wie der rechtssichere Zugang zum Internet, werden. Dafür braucht es ein Grundverständnis, was KI eigentlich ist. Die wesentlichen Punkte erklären wir in unserem FAQ.

Fragen und Antworten zur Künstlichen Intelligenz

Was ist Künstliche Intelligenz?

Künstliche Intelligenz (KI) (abgeleitet vom englischen Artificial Intelligence, kurz AI) ist eine Bezeichnung für Computerprogramme, die in der Lage sind, selbstständig Entscheidungen zu treffen oder Probleme zu lösen. Sie können sich dabei selbst an neue Gegebenheiten anpassen, um ihre Arbeitsaufgabe bestmöglich lösen zu können. Wie das passiert, ist unter Umständen für den Menschen nicht vollständig nachvollziehbar. Der Mensch liefert lediglich die Grundlagen: Entweder abstrakte Programmieranweisungen oder einen Datensatz, aus denen die Maschine oder das Computerprogramm selbstständig lernt.

Zurzeit sind insbesondere KI-Verfahren (als sogenannte generative KI) erfolgreich, die Zugriff auf einen riesigen Datenbestand von Texten, Bildern oder Tönen haben. Es gelingt ihnen eigenständig aus diesen Daten neue Texte, Bilder und Töne zu erzeugen, die plausibel erscheinen und so vorher nicht in der Datenmenge vorkamen.

In der KI sind fünf große Forschungsfelder etabliert.

• Im ersten Forschungsfeld werden mittels Deduktionssystemen und maschinellen Beweisen formale Aussagen aus logischen Ausdrücken abgeleitet und Systeme entwickelt, die die Korrektheit von Hardware und Software beweisen. Das wird dafür genutzt, um Computersysteme fehlerfrei zu machen.
• Zweitens gehören dazu wissensbasierte Systeme und Methoden zur Modellierung und Erhebung von Wissen und zur Simulation menschlichen Expertenwissens.
• Ein weiterer großer Bereich ist die Musteranalyse und Mustererkennung, insbesondere auch Maschinelles Lernen.
• Das vierte große Feld ist die Robotik.
• Im fünften Forschungsfeld wird die intelligente multimodale Mensch-Maschine-Interaktion als Analyse und „Verstehen“ von Sprache, Bildern, Gestik und anderen Formen menschlicher Interaktion erforscht.

Wie weit entwickelt ist Künstliche Intelligenz?

Das „Dartmouth Summer Research Project on Artificial Intelligence” (zu Deutsch „Dartmouth Sommer Forschungsprojekt zu Künstlicher Intelligenz") im Jahr 1956 gilt als die Geburtsstunde der Künstlichen Intelligenz. Seither hat das Forschungsfeld enorme Fortschritte gemacht. In den letzten Jahren erlebt die KI einen starken Aufschwung, vor allem durch die Entwicklung günstiger leistungsstärkerer Hardware und die Verfügbarkeit von großen Datensätzen. Dadurch wurde auch die Entwicklung von sehr komplexen KI-Verfahren ermöglicht, wie zum Beispiel von sogenannten tiefen neuronalen Netzen für maschinelles Lernen. Diese künstlichen neuronalen Netze orientieren sich an der Vernetzung des Nervensystems in Lebewesen.

Heutige KI-Methoden basieren häufig auf statistischen Verfahren und ermöglichen Anwendungen in den unterschiedlichsten Bereichen, vom automatisierten Fahren über Optimierung von industrieller Produktion bis zur automatischen Übersetzung in andere Sprachen. Sehr große mediale Aufmerksamkeit galt zuletzt generativer KI in Form von großen Sprachmodellen wie „ChatGPT“ oder Bildgeneratoren wie „Midjourney“.
Trotz der rasanten Entwicklung in den letzten Jahren stehen wir beim Einsatz von KI in vielen Anwendungsbereichen erst am Anfang. Um auch in Deutschland die großen Potentiale der KI zu nutzen und unsere gute internationale Position, insbesondere in der Grundlagenforschung, zu festigen, fördert das BMBF innovative grundlagen- und anwendungsorientierte Spitzenforschung.

Woran wird im Bereich Künstlicher Intelligenz geforscht?

Die Forschung zu Künstlicher Intelligenz (KI) hat sich in den letzten Jahren aus ihren Anwendungen heraus weiterentwickelt. So wird beispielsweise im Bereich der Medizin erforscht, wie diagnostische Methoden effizienter und zuverlässiger werden können. Im Bereich Pharmazie und Materialwissenschaften wird untersucht, ob KI neue Medikamente oder Materialien finden kann, die maßgeschneiderte Eigenschaften aufweisen. Ein weiterer großer Forschungsbereich betrifft automatisiertes Fahren in Fahrzeugen, die über Kameras und Sensoren ihre Umwelt wahrnehmen und ihre Passagiere sicher ans Ziel bringen sollen. Andere KI-Anwendungen beschäftigen sich mit möglichst genauen Wettervorhersagen, Energie- oder Ressourcenbedarfen oder der Optimierung von Produktionsprozessen.

Darüber hinaus werden weiterhin grundlegende Fragestellungen der KI erforscht. Eine zentrale Frage ist, wie Maschinelles Lernen vertrauenswürdig, robust und transparent gestaltet werden kann. Hier werden unter anderem neue Methoden zur Zuverlässigkeit der Algorithmen und zur Erklärbarkeit der Ergebnisse untersucht. Eine weitere Herausforderung ist der hohe Energie- und Ressourcenbedarf insbesondere beim Training großer Sprachmodelle. Für diese wird eine große Menge an Texten analysiert, sodass die KI plausibel, zum Teil menschlich anmutende Antworten auf Fragen liefern kann.

Aus Sicht der Forschung liegt die Herausforderung darin, diese KI-Anwendungen mit deutlich kleineren Modellen ähnlich gute Ergebnissen erzielen zu lassen. Auch bei der Wiedergabe von Fakten ergeben sich derzeit zum Teil nicht tolerierbare Unzulänglichkeiten. Das Missbrauchspotenzial ist offensichtlich: es besteht vor allem in der schieren Menge plausibel klingender Falschbehauptungen, zu dessen Abwehr ebenfalls geforscht wird.

Wo begegnet uns Künstliche Intelligenz?

Heute begegnet uns KI in allen möglichen Formen und Anwendungen. Daher gibt es inzwischen eine Vielzahl von Teildisziplinen im Bereich der KI, wie zum Beispiel Musterkennung, Computer Vision, Robotik, maschinelles Lernen oder Deep Learning, Predictive Maintenance oder natürliche Sprachverarbeitung. Wir nutzen Smartphones und damit KI-basierte, kontextbezogene Wortvorschläge, Sprachassistenten oder auch Bilderkennung und -bearbeitung. In unserem Alltag begegnet uns KI etwa bei Vorschlägen für Produkte auf Verkaufsplattformen oder in sogenannten Smart-Homes.

Fachgebiete, in denen KI schon heute fest verankert ist, sind neben den genannten Beispielen insbesondere die Medizin und die Biologie. Mithilfe von KI können zum Beispiel Tumore schneller erkannt, Chatbots als Unterstützung bei gesundheitlichen Diagnosen verwendet, Proteine besser verstanden und neue Impfstoffe entwickelt werden. Besonders hilfreich ist die Unterstützung durch KI bei der Entwicklung und dem Einsatz intelligenter Prothesen.
Ebenso wenig wegzudenken ist KI in der Logistik, der Robotik und der Produktion. Die automatisierte Sortierung von Brief- und Paketsendungen, die Wegeoptimierung im Lagerhaus, die Vorhersage von Ausfällen industrieller Anlagen sowie die Montage von Autos durch Roboter sind dort schon langerprobte Unterstützungsfunktionen. Neben den bereits genannten Beispielen gibt es auch neue Einsatzmöglichkeiten im Energiesektor oder in den Geowissenschaften. Durch KI können zum Beispiel Stromnetze intelligent und dadurch effizienter gesteuert oder Klimaentwicklungen präziser vorhergesagt werden.

Alle hier aufgeführten Beispiele für den Einsatz von KI sind menschenzentriert. Das gemeinsame Ziel ist die Unterstützung des Menschen bei der Lösung von festgelegten Aufgaben.

Kann Künstliche Intelligenz in Zukunft gefährlich werden?

So, wie die KI neuartige Chancen mit sich bringt, birgt sie auch neue Risiken, denen sich nur mit verantwortungsvollem und -bewusstem Handeln begegnen lässt. KI wird bereits in vielen Bereichen unseres Lebens produktiv eingesetzt. In Zukunft wird sich der Einsatz noch weiter ausweiten. Hierbei besteht, wie bei vielen neuen Technologien, die Gefahr, dass sie missbräuchlich genutzt wird. Um das zu verhindern, werden derzeit eine Vielzahl von Maßnahmen von der Politik und der Wissenschaft ergriffen, die den Einsatz von KI unter ethischen und rechtlichen Gesichtspunkten regulieren sollen.

Der geplante AI-Act der EU-Kommission soll beispielsweise Vorgaben für die Entwicklung und den Einsatz von KI festlegen. Behörden und kritische Infrastrukturen wie Stromnetze werden hier besonders sensibel behandelt. Es liegt in der Verantwortung von Wissenschaft, Wirtschaft, Politik und der Gesellschaft insgesamt, sicherzustellen, dass KI zum Wohle aller eingesetzt wird. Das BMBF fördert aktiv Forschung zu möglichen Gefahren von KI und wie diese gebannt werden können.

Wird Künstliche Intelligenz meinen Arbeitsplatz ersetzen?

Es ist unbestreitbar, dass Künstliche Intelligenz bereits heute den Arbeitsalltag vieler Menschen beeinflusst. Wie groß dieser Einfluss tatsächlich ausfällt, hängt von vielen Faktoren ab. Dazu gehören die Art der Arbeit, die Branche, die zukünftigen technologischen Fortschritte, aber auch politische und gesellschaftliche Entscheidungen.

KI hat die Fähigkeit, bestimmte Aufgaben zu automatisieren und so Arbeit effizienter zu gestalten. Dies kann ein wichtiger Baustein sein, um den erwarteten Fachkräftemangel abzuschwächen. In der Vergangenheit haben neue Technologien, wie die Einführung des Computers, immer für eine Umstrukturierung des Arbeitsmarktes gesorgt. Nichtsdestotrotz können wir uns ein Leben ohne die Vorteile von Computern kaum noch vorstellen.

Anders als bei bisherigen technologischen Fortschritten ist damit zu rechnen, dass vorrangig nicht manuelle, sondern geistige Tätigkeiten, etwa in der Kreativbranche, im Journalismus, in der Finanzwirtschaft, in der IT und in der Lehre massiv von KI beeinflusst werden. Die KI bietet das Potential, ganze Branchen neu zu ordnen, die Produktivität zu erhöhen und innovative Dienstleistungen und Produkte zu erschaffen.

KI kann menschliche Fähigkeiten ergänzen, sodass wir uns stärker auf kreative, strategische und soziale Aspekte unserer Arbeit konzentrieren können. Entscheidend ist zugleich auch die ökonomische Tragfähigkeit von KI-Anwendungen und deren Zuverlässigkeit im Alltag. KI in der Arbeitswelt ist daher kein Selbstläufer.

Letztendlich liegt die Zukunft der KI in der Arbeitswelt in unseren Händen. Das BMBF unterstützt diese Entwicklung zum Beispiel durch Aus- und Weiterbildungsmaßnahmen, um die notwendigen KI-Kompetenzen in die Breite zu tragen.

Wie fördert das BMBF Forschung zur KI?

Das Bundesministerium für Bildung und Forschung fördert seit Jahrzehnten die Forschung im Bereich der Künstlichen Intelligenz. Bereits 1988 wurde mit der Einrichtung des Deutschen Forschungszentrums für Künstliche Intelligenz frühzeitig ein sichtbarer Schwerpunkt in der KI-Forschung gesetzt.

Das DFKI-Deutsches Forschungszentrum für Künstliche Intelligenz ist heute eines der sechs vom BMBF geförderten KI-Kompetenzzentren. Zusammen bilden sie eine tragende Säule der deutschen KI-Forschungslandschaft und ein Netzwerk zum Austausch von Wissen und Forschungsergebnissen auf nationaler und internationaler Ebene. Im Rahmen der Umsetzung der KI-Strategie der Bundesregierung wurden die KI-Kompetenzzentren weiter ausgebaut und 2023 verstetigt.

Einen weiteren wichtigen Baustein für das deutsche KI-Ökosystem bilden die vier KI-Servicezentren, die seit 2022 durch das BMBF gefördert werden. Diese Zentren sollen den Zugang zu Recheninfrastruktur und KI-Expertise erleichtern und durch niederschwellige Angebote den Transfer von KI in der Breite fördern.

Das BMBF möchte die weltweit klügsten Köpfe für die KI-Forschung nach Deutschland holen. Durch die Alexander-von-Humboldt-Professuren für KI, die Einrichtung von Professuren an den KI-Kompetenzzentren und weiteren Initiativen des BMBF konnten seit 2018 bereits über 100 neue KI-Professuren besetzt werden. Zusätzlich hat das BMBF umfangreiche Maßnahmen in der KI-Nachwuchsförderung gestartet. Diese umfassen unter anderem die Förderung von KI-Nachwuchswissenschaftlerinnen und KI-Nachwuchsgruppen, DAAD Schools of Excellence in AI und Internationalen Zukunftslaboren für KI, sowie Initiativen für die Integration von KI in die berufliche Weiterbildung. Um KI wirksam in die Hochschulbildung zu tragen, fördert das BMBF den KI-Campus und gemeinsame Initiativen mit den Ländern, wie das Bund-Länder-Programm „KI in der Hochschulbildung“.

Das BMBF fördert außerdem in einer Vielzahl von weiteren Maßnahmen Forschung an relevanten und aktuellen Themen im Bereich KI, zum Beispiel KI-Anwendungen in der der Medizin oder für das autonome Fahren. Ein wichtiges Anliegen des BMBF ist die Förderung anwendungsorientierter Forschung und des Transfers der Forschungsergebnisse in die Industrie. In den Digitalen FortschrittsHubs Gesundheit werden KI-Methoden eingesetzt, um die medizinische Versorgung zu verbessern. Im Bereich Kreislaufwirtschaft wurde ein Anwendungshub mit der Industrie gestartet. Mit der Fördermaßnahme KI4KMU werden speziell kleine und mittlere Unternehmen bei der Erforschung, Entwicklung und Anwendung von KI gefördert.

Wieso brauchen wir Künstliche Intelligenz?

Technologischer Fortschritt lässt sich bereits heute in vielen Bereichen nur realisieren, wenn dafür KI-Methoden verwendet werden. Diese Entwicklung wird sich in Zukunft noch intensivieren. Nur KI-Methoden werden in der Lage sein, mit riesigen Datenmengen aus verschiedenen Quellen umzugehen. Dabei reicht es nicht aus, nur über die Daten und die Verfahren zu verfügen, entscheidend ist, diese Verfahren weiterzuentwickeln. Dafür steht die vom BMBF geförderte KI-Forschung.

Welchen Standpunkt hat das BMBF zur KI in der Lehre?

Wie auf viele Bereiche wird KI auch auf die Vermittlung von Lerninhalten Einfluss haben. Das Lehrpersonal und die Gesellschaft als Ganzes müssen sich mit dem KI-Einsatz in der Bildung auseinandersetzen. Mehrere Kultusministerien der Länder haben zum Einsatz in der Schule differenzierte Handlungsleitfäden veröffentlicht. Für den Hochschulbereich erarbeitet unter anderem die DFG Vorgaben. Letztendlich wird KI, ähnlich wie andere Technologien in der Vergangenheit, Lernen als Aufnahme und Erarbeitung von Wissen verändern.

Wie hat KI unser Leben verbessert?

KI ermöglicht eine Reihe neuer Anwendungen, die uns in Alltag und Beruf unterstützen. So lässt sich KI zum Beispiel für die Übersetzung von Texten mit zunehmend hoher Qualität verwenden oder unterstützt bei der Routenplanung. Auch die zunehmende Automatisierung bei der Mobilität basiert in starkem Maße auf KI.

Darüber hinaus ermöglichen es KI-Verfahren, die Arbeit in verschiedenen Bereichen effizienter zu gestalten und so dafür zu sorgen, dass vorhandene Ressourcen optimal genutzt werden. Dies gilt vor allem bei Aufgaben, bei denen große Datenmengen anfallen und KI genutzt wird, um darin Muster zu finden und Menschen bei der Entscheidungsfindung unterstützen. Ein Beispiel bildet die Qualitätskontrolle in der industriellen Fertigung oder die medizinische Diagnostik.