{"id":183989,"date":"2023-09-21T17:56:14","date_gmt":"2023-09-21T15:56:14","guid":{"rendered":"https:\/\/digisociety.ngo\/?p=183989"},"modified":"2023-10-02T21:13:45","modified_gmt":"2023-10-02T19:13:45","slug":"nachlese-digitalk-wie-funktioniert-ki","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/digisociety.ngo\/2023\/09\/21\/nachlese-digitalk-wie-funktioniert-ki\/","title":{"rendered":"Nachlese Digitalk 09\/2023
Wie funktioniert KI?"},"content":{"rendered":"

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Digitalisierung<\/a>\u00a0<\/span>passiert, ob wir es wollen oder nicht.
<\/i><\/b><\/p>\n

Je digitaler die Welt wird, umso menschlicher m\u00fcssen wir werden.\u00a0<\/i><\/strong><\/p>\n

Wir als gemeinn\u00fctziger Verein nehmen unseren Mitgliedern die Angst vor der\u00a0digitalen Transformation<\/a>. Wir machen neue\u00a0Technologien<\/a>\u00a0verst\u00e4ndlich und helfen dabei, die Chancen zu nutzen und die Risiken zu minimieren<\/span><\/i><\/b><\/p>\n

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Was ist k\u00fcnstliche Intelligenz?<\/h2>\n

Die Veranstaltung hat am Dienstag den 26.9.2023 gemeinsam mit unserem Partnerverein ClubComputer.at stattgefunden und wurde Aufgezeichnet. Die Videoaufzeichnung und der zugeh\u00f6rige Artikel sind f\u00fcr unsere Mitglieder hier kostenlos abrufbar.<\/p>\n

F\u00fcr mich ist das Wesentliche an der neuen bzw. aktuellen K\u00fcnstlichen Intelligenz (KI<\/a>), dass mit ihr die Computer zum ersten Mal uns Menschen gut verstehen \u2013 die Bedeutung verstehen, was wir schreiben, wir sagen und sogar, was wir zeichnen. Und damit k\u00f6nnen sie uns nun auch gut Antworten \u2013 mit Text, Sprache, Bildern, etc., aber auch unmittelbar mit Programmfunktionen. In diesem Artikel beschr\u00e4nke ich mich nur auf die sog. generative KI<\/a>, d.h. eine KI<\/a>, die etwas (Texte, Sprache, Bilder, \u2026) erzeugt.<\/p>\n

Die KI<\/a> ist im Verhalten anders, als wir es bisher von Computern und auch Menschen kennen. Diese, auf englisch AI<\/a>, bedeutet nicht nur Artificial Intelligence<\/a>, sondern auch Alien Intelligence, weil sie sehr anders zu uns und unseren bisherigen Erfahrungen mit unseren Computern ist.<\/p>\n

Ich versuche hier das funktionale, technische \u201eWarum\u201c daf\u00fcr grob verst\u00e4ndlich zu machen, damit Ihr mit den aktuellen und absehbar kommenden KI<\/a>-Anwendungen besser umgehen k\u00f6nnt. Auf die philosophischen, kommerziellen, politischen, etc. Aspekte gehe ich nicht ein.<\/p>\n

Aufzeichnung des Vortrages<\/h3>\n

 <\/p>\n

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Die Videoaufzeichnung der Veranstaltung ist nur f\u00fcr Mitglieder der Digital Society hier abrufbar.<\/p>\n

Werden Sie Mitglied<\/a><\/strong> um auf die Inhalte der DigiThek zugreifen zu k\u00f6nnen.<\/p>\n

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Nachlese<\/span><\/h3>\n

In diesem Artikel versuche ich, Euch die Funktionsweise der KI<\/a> \u00fcber eine Art von KI<\/a>-Computer zu erkl\u00e4ren, nennen wir ihn GGML (die Bedeutung des Namens erkl\u00e4r ich sp\u00e4ter). Ich beschreibe diesen Schritt f\u00fcr Schritt anhand von Elementen, aus denen er besteht. Und vor allem dar\u00fcber, wie sich diese von uns und denen unserer klassischen Computer unter\u00adscheiden \u2013 selbst, wenn sie eigentlich auf klassischen Computern arbeitet. Am Ende gibt\u2019s dann auch weitere Details f\u00fcr die technisch tiefer Interessierten.<\/span><\/p>\n

\"\"

Hergestellt mit Adobe Firefly https:\/\/firefly.adobe.com<\/p><\/div><\/a><\/p>\n

 <\/p>\n

Die Elemente des KI-Computers<\/span><\/h2>\n

Euer PC, Handy, \u2026 hat eine CPU und Arbeitsspeicher, um Applikationen auszuf\u00fchren. Die CPU arbeitet dabei Schritt f\u00fcr Schritt die Anweisungen der Apps ab. Der Arbeitsspeicher hilft dabei, dass sich die CPU kurzfristig Dinge merken kann \u2013 f\u00fcrs L\u00e4ngerfristige gibt\u2019s einen Massenspeicher, z.B. SSD, Harddisk, etc. Der klassische Computer merkt sich nichts, wenn es nicht in den Arbeitsspeicher geschrieben wird. Mit dem Ende der Applikation wird der zugeh\u00f6rige Arbeitsspeicher gel\u00f6scht. Es gibt auch eine Ein-\/Ausgabe \u2013 Displays, Lautsprecher, Tastatur, Mikrofon, Kamera, \u2026 Der Computer verarbeitet intern ja nur Bin\u00e4rdaten.<\/p>\n

Wie sieht das nun beim KI<\/a>-Computer aus?<\/p>\n

<\/span>Ein-\/Ausgabe<\/span><\/h2>\n

Unser KI<\/a>-Computer versteht und verarbeitet nur Zahlen \u2013 keine Texte, Tonsignale, Bilder wie unser klassischer Computer, dieser muss sie dem KI<\/a>-Computer \u00fcbersetzen. F\u00fcr die Ein-\/Ausgabe wird die reale Welt in Zahlen, sog.\u00a0<\/span>Token<\/em>s, umgewandelt bzw. von Tokens aus zur\u00fcckge\u00adwandelt. Token sind z.B. Wortteile, Frequenzspektrum Elemente, \u2026 z.B. auf\u00a0<\/span>https:\/\/platform.openai.com\/tokenizer<\/a>\u00a0<\/span>k\u00f6nnt Ihr mit einem solchen Tokenizer zur Umwandlung von Texten auf Tokens experimentieren. Die Token-Umwandlung und -Bedeutung ist spezifisch f\u00fcr die KI<\/a>-Anwendung. Sie ist meist statistisch ermittelt (d.h. keine Silben, \u2026).<\/p>\n

Warum ist \u201eToken\u201c wichtig? Die KI<\/a> kennt nur Tokens, und z.B. die Anzahl der verarbeitbaren Tokens ist ein wesentliches Limit bei der KI<\/a>-Verarbeitung. Ich versuche die n\u00f6tigen KI<\/a>-Fachbegriffe im Text\u00a0<\/span>hervorgehoben<\/em>\u00a0<\/span>darzustellen<\/p>\n

<\/span>CPU und Arbeitsspeicher<\/span><\/h2>\n

Die CPU mit dem Arbeitsspeicher unseres KI<\/a>-Computers verarbeitet dann diese Tokens, um aus einer Eingabe aus Tokens ein Ergebnis aus Tokens zu erzeugen \u2013 z.B. Fragetext zu Antworttext, oder Sprache zu Text. Das Programm ist dabei unserem Gehirn nachempfunden. Es ist ein\u00a0<\/span>k\u00fcnstliches Neuronales Netzwerk<\/em>\u00a0<\/span>\u2013 eine Anordnung von nebeneinander und hintereinander dicht verbundenen\u00a0<\/span>k\u00fcnstlichen Neuronen<\/em>\u00a0<\/span>(siehe Abb. 1).<\/strong><\/p>\n

<\/strong><\/p>\n

\"Neuronales

Abbildung 1 \u2013 k\u00fcnstliche Neuronale Netze (Quelle: Wikipedia)<\/p><\/div>\n

 <\/p>\n

Die einzelnen Neuronen verarbeiten dabei die Zahlen an ihren Eing\u00e4ngen mit mathematischen Funktionen zu einer Zahl an ihrem Ausgang. Dieser Ausgang bildet wieder die Eing\u00e4nge f\u00fcr andere Neuronen im Netzwerk. Die mathematischen Funktionen im Neuron sind verschiedene, z.B. Addition, Multiplikation aber auch z.B. tanh. Diese Funktionen haben intern sog.\u00a0<\/span>Parameter<\/em>\u00a0<\/span>(Zahlen) um die Funktion zu steuern. Die Werte dieser Parameter bestimmen eigentlich die \u201eIntelligenz\u201c des Neurons bzw. des Neuronalen Netzwerkes. Und die Parameter werden nicht von Menschen programmiert, sondern vom KI<\/a>-Computer gelernt (\u00fcber\u00a0<\/span>Machine Learning<\/em>, mehr dazu sp\u00e4ter), die Art und Anordnung der Neuronen im Netzwerk wird hingegen programmiert.<\/p>\n

Alle diese Zahlen sind aber nicht nur einfache Zahlen, sondern auch Vektoren und mehrdimensionale Matrizen von Gleitkommazahlen \u2013 allgemein sog.\u00a0<\/span>Tensor<\/em>(s). D.h. die CPU (inkl. Hauptspeicher) unseres KI<\/a> Computers verarbeitet eigentlich Tensors \u2013 unser eigentliches KI<\/a>-Programm ist damit eine Folge von Tensor-Verarbeitungsinstruktionen (technisch ein Graph).<\/p>\n

Die Tensor-Verarbeitungsinstruktionen bilden gemeinsam mit den Parametern und den Token-Bedeutungen das \u201eProgramm\u201c des KI<\/a>-Computers \u2013 ein sog.\u00a0<\/span>KI<\/a>-Modell<\/em>\u00a0<\/span>(engl. AI<\/a>-Model, wie z.B. GPT-4 dem Model hinter chatGPT, oder LLaMa, \u2026). Diese Modelle sind gro\u00dfe Dateien, welche vom KI<\/a>-Programm des klassischen Computers von der SSD, Harddisk, \u2026 geladen werden. Die Ausf\u00fchrung dieser Modelle erfolgt im Arbeitsspeicher. Das Modell kann bei der normalen Ausf\u00fchrung nichts speichern, es muss daf\u00fcr ein eigener Lernmodus gestartet werden, dieser kann aber dann nur lernen<\/a>.<\/p>\n

<\/span>Transformer<\/span><\/h2>\n

Aktuell sind die \u00fcblichen KI<\/a> Netzwerkstrukturen sog.\u00a0<\/span>Transformer<\/em>\u00a0<\/span>(von Google, 2017), und wir besch\u00e4ftigen uns hier nur mit diesen. Transformer verhalfen der KI<\/a> zum Durchbruch im letzten Jahr nach vielen Jahren. chatGPT z.B. ist eine Abk\u00fcrzung f\u00fcr chat mit einem Generative Pretrained Transformer. Das faszinierende an Transformern ist, dass sie vergleichsweise einfach zu verarbeiten sind, und auch deutlich einfacher lernen<\/a> als ihre Vorl\u00e4ufer. Sie liefern gute Ergebnisse f\u00fcr Text, Bilder, Video, \u2026 und konnten damit die daf\u00fcr vorher komplett verschiedenen Forschungs\u00adrichtungen der KI<\/a> vereinen.<\/p>\n

<\/span>Was ist das Wichtige an Transformern?<\/span><\/h4>\n