Warum der Weihnachtsmann die KI erfunden hat ...
Die Woche fand die interaktive Weihnachtsfeier der Stuttgarter Meetupgruppe „Altcoin und Krypto-Assets“ im Infomotion Lab statt.
Als eines der Glanzlichter war der Vortrag von Dr. Nicolai Erbs, warum der Weihnachtsmann die künstliche Intelligenz (KI) erfunden haben muss. Denn er muss Aufgabenstellungen bewältigen, die man nicht so einfach lösen kann. Doch der Reihe nach. Für seinen Vortrag wählte er den Titel:
Korrelation von menschenähnlichen Entscheidungsstrukturen und periodisch auftretenden Figuren ohne Flügel
Dazu sollte man zunächst den Unterschied zwischen Korrelation und Kausalität verstehen:
Man erkennt, dass die Scheidungsrate im US-Bundesstaat Maine mit dem Magarinekonsum korreliert. Ob da ein kausaler Zusammenhang besteht, bleibt noch weiteren Untersuchungen überlassen. Ein kausaler Zusammenhang besteht allerdings beim Glühweinkonsum in Abhängigkeit vom Monat eines Jahres. Man kann erkennen, dass im letzten Monats eines jeden Jahres der Glühweinkonsum stark ansteigt.
Das konnten wir im Meetup ebenfalls in Abhängigkeit der Uhrzeit feststellen. Wir konnten sogar feststellen, dass unser Glühweinkonsum nach einiger Zeit stark einbrach. Da wir dem spannenden Vortrag lauschten, hatten wir wenig Zeit Ursachenforschung zu betreiben, da wir uns mit folgenden Fragen in Form von Negativbeweisen beschäftigen wollten/sollten/mussten:
Warum sollte es den Weihnachtsmann nicht geben?
Gegener bringen häufig folgende Thesen vor:
- Der Weihnachtsmann kann nicht alle Wunschlisten lesen!
- Der Weihnachtsmann kann nicht jedes Geschenk ausliefern!
- Der Weihnachtsmann kann nicht alle Kinder zuordnen!
Betrachten wir die drei Thesen näher.
1. Der Weihnachtsmann kann nicht alle Wunschlisten lesen!
Beispielhaft wird ein Wunsch eines Kindes herausgegriffen und betrachtet:
Lieber Weihnachtsmann,
Ich wünsche mir ein Pferd zum
Reiten. Das Pferd braucht einen Stall
und ich brauche eine Bürste, damit
ich es kämen kann. Mein Bruder soll
einen Esel haben.
Derartige Wünsche passieren millionenfach. Wie kann der Weihnachtsmann all diese Wünsche erfassen, um sie erfüllen zu können?
Die Antwort liefert die Sprachverarbeitung. Moderne Sprachverarbeitung versteht Texte schnell, indem Zusammenhänge zwischen Schlüsselwörtern gefunden werden.
Anschließend werden die Wörter gewichtet - mit Hilfe einer Formel, die einer der Gründer von Google auch in seiner Promotionsschrift anwandte. Das Ergebnis nannte er PageRank. Wir haben also nun eine Gewichtung der Wörter und erkennen, dass das "Pferd" eine zentrale Bedeutung einnimmt und die Ursache für Zusatzwünsche darstellt.
Für die Gemeinheit, dass der Bruder nur einen Esel bekommen soll, liefert diese Formel leider keine brauchbare Begründung.
Die Berechnung für jeden Satz ist einfach und schnell. Sie braucht nur Bruchteile einer Sekunde. Angewendet wird die Formel nicht nur von Google, sondern auch für Produktvorschläge durch Amazon.
Die These, dass der Weihnachtsmann Amazon Wunschlisten zur Verwaltung von Kinderweihnachtswunschlisten nutzt oder gar initiativ erfunden hat, hoben wir uns für später auf, da wir noch mit der Kurve des Glühweinskonsums zu kämpfen hatten.
Negativbeweis 1
Fakt ist, dass der Weihnachtsmann sehr wohl, nämlich dank moderner Sprachanalyse alle Wunschlisten lesen kann. Die These, dass er es nicht kann, ist hiermit widerlegt.
Hier mal ein Video zum aktuellen Stand der Spracherkennung:
2. Der Weihnachtsmann kann nicht jedes Geschenk ausliefern!
Das ist ein klassisches Problem, auch bekannt als das Problem des Handlungsreisenden (Botenproblem, Rundreiseproblem). Es ist ein kombinatorisches Optimierungsproblem, deren Aufgabe darin besteht, eine optimale Route zwischen allen Orten zu finden.
Entgegen der landläufigen Meinung, dass alle Kinder zu Weihnachten beschenkt werden müssen, kann deren Zahl aufgrund verschiedener Techniken reduziert und damit das Rundreiseproblem vereinfacht werden. Denn
- Nur die Kinder, die an den Weihnachtsmann glauben, erwarten Geschenke. Buddhisten, Moslems, Hindus u.a. erwarten normalerweise keine Weihnachtsgaben. Dadurch reduziert sich die Zahl drastisch, wie wir sehen auf die Kinder von rund 30 bis 40 % der Weltbevölkerung, nämlich auf Christen, Atheisten/Agnostiker.
Nicht nur die Zeitverschiebung zwischen Europa/Afrika und Amerika verschafft dem Weihnachtsmann Zeit zur professionellen Geschenkezustellung, sondern auch der Umstand, dass wir im DACH-Raum die Geschenke am Heiligen Abend, während die Amerikaner diese erst am Morgen danach erhalten. Das bringt mehr Zeit für eine ordnungsgemäße Zustellung und zuweilen sogar für eine persönliche Übergabe hierzulande.
Die Kirchen des oströmischen Reiches - heute nennen wir diese orthodox - bekommen Besuch vom Weihnachtsmann erst am 7. Januar. Also zwischen dem weströmischen und oströmischen Reichsweihnachten hat der Weihnachtsmann somit massig Zeit, sich umzuziehen und seine Rentiere zu betanken.
Zurück zum Botenproblem. Ich will an dieser Stelle nicht auf die Techniken eingehen. Aber dank KI - so versichterte uns der vortragende KI-Experte - sei dies Problem längst gelöst. Hier mal drei Folien dazu, die auf der Anwendung/Lösung des Evolutionsproblems beruhen sollen:
Negativbeweis 2
Wir haben sodann erkannt: Auch diese These muss als widerlegt erachtet werden. KI kann sie lösen und zwar nicht durch simples Probieren jeder möglichen Variante, sondern durch Vererbung und Kombinatorik. Einfach toll, nur leider ebbte der Glühweinnachschub nun vollständig ab.
Wer mir das jetzt nicht glaubt, der soll einfach beim nächsten Mal kommen und Glühwein mitbringen!
3. Der Weihnachtsmann kann nicht alle Kinder zuordnen!
Diese Frage stellte sich uns gar nicht. Da schon vor dem Betraten des Infomotion-Labs jeder an der Gesichtserkennung vorbei musste. Hier mal ein Foto davon:
Da einige Teilnehmer öffentlich anreisten, möchte ich an dieser Stelle auf ein weiteres Projekt, nämlich auf die Erkennung der Bahnsteigwartenden hinweisen:
Trotzdem will ich das vorgestellte Weihnachtsmann-KI-Beispiel nicht unterschlagen. Dazu wurde eine amerikanische Talksendung zitiert, die über die Ähnlichkeit zweier nicht verwandter Männer gesprochen haben soll. Doch, seht selbst:
KI dank HOG (History of Oriented Gradients) analysiert Gesichter mit Hilfe einer Karte von gerichteten Hell-Dunkel-Gradienten.
(c) Adam Geitgey Machine Learning is Fun! Part 4: Modern Face Recognition with Deep Learning
Die nächste Stufe ist Face Recognition (Encoding Faces/CNN). Das half uns nur leider überhaupt nicht herauszufinden, wer nun Glühweinnachschub besorgen solle ...
Negativbeweis 3
Also auch hier konnten wir sehen, dass KI überall um uns herum zu sein scheint und es kein Problem ist, irgendwen irgendwie zu erkennen. Und der Weihnachtsmann macht das bereits seit Jahrhunderten und hat viel Erfahrung damit.
Daher:
In diesem Sinne
FROHE WEIHNACHTEN
(ta)