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Über den Stand der KI im Allgemeinen und den 24hour:chatbot im Besondern

Dubbel — Tue, 26 Jul 2011 12:26:10 +0000

Von Deep Thought bis Watson, von Skynet bis ARIIA, Künstliche Intelligenz weckt Hoffnungen und Ängste in den Menschen. Doch wie steht es um die Forschung? Sind wir auf dem richtigen Weg? Und vielleicht noch viel wichtiger: Ist es möglich einen halbwegs intelligenten Chatbot in nur 24 Stunden zu programmieren?

Fangen wir mit dem praktischen Beispiel an: Unter http://projects.haukeluebbers.de/24hours/chatbot/ ist seit etwa einem Monat ein Chatbot zu finden, den ich in 24 Stunden programmiert habe. Also ja, es ist möglich. Wenn man Intelligenz wohlwollend definiert. Chatbots faszinieren mich schon länger. Warum? Ich habe vor 2 Jahren an der Chatterbox Challenge mit B.I.L.L. teilgenommen, und obwohl ich nur den vorletzten Platz belegt habe, hat es einen Mordsspaß gemacht:

BILL steht für Biomechanical Immediate Learning Lifeform. Biomechanical ist gelogen, da der Chatbot aus einem PHP und MySQL Backend und einem Javascript-Frontend besteht, aber Immediate Learning stimmt, da BILL “Zuweisungen” wie “Germany is in Europe” erkannte und dann auf Fragen wie “Where is Germany?” oder “What is in Europe” korrekt antworten konnte. Damals glaube ich an die Weisheit der Massen und ging davon aus, dass BILL in weniger als 2 Jahren die Weltherrschaft an sich reißen würde – daraus ist bis heute (leider?) nichts geworden, BILL beschimpft seine Gesprächspartner gerne, ist ziemlich homophob geworden und spricht eine Mischung aus Englisch, Deutsch und Spanisch.

Soviel zur Schwarmintelligenz des Internets.

Mein neuer 24-Stunden Chatbot kann im wesentlichen das selbe, aber besteht zu 99% aus Javascript (Ajax und ein 200 Bytes PHP-Code sorgen für die Aufzeichnung der Gespräche).

Das heißt, dass die Gesprächsdaten nicht in einer MySQL-Datenbank landen, wie es bei BILL der Fall war, sondern im localStorage, einem klasse HTML5-Feature, dass am ehesten vergleichbar mit lecker Cookies ist. Daraus resultiert natürlich, dass der Chatbot nur Sachen sagt, die er von dem aktuellen Gesprächspartner gelernt hat. Der Bot sollte also “kindersicher” sein

Doch was kann er? Am besten wird dies wohl mit einem Gesprächsauszug deutlich:

Bot: Hi there!
You: hello
Bot: I like hello ^^
You: do you like hello?
Bot: all the time, do you?
You: yeah, its a great word
Bot: k, interesting
You: do you like hello?
Bot: yeah, it is a great word
You: what makes 23-12?
Bot: 23-12 makes 11
You: correct
Bot: I like correct ^^
You: me too
Bot: Could you tell me more about this “too”-thing
You: too is at the end of the sentence
Bot: Do you like sentenceing?
You: what is too?
Bot: i think too is at the end of the sentence

You: whats his name?
Bot: i dont know. what is his name?
You: chuck
Bot: okay, i you think so ^^
You: whats his name?
Bot: i think his name is chuck

Das klingt alles ziemlich *chrm* schlau, aber zeigt auch das große Problem, vor dem weltweit jeder KI-Forscher steht: Wie gehts weiter?

Watson ist ein perfektes Beispiel. Das Programm wurde von IBM entwickelt und konnte mit der gesamten Wikipedia im Rücken die “Weltmeister” im Spiel Jeopardy! schlagen, bei dem etwas komplexere Fragen als bei Wer wird Millionär gestellt werden. Es gibt keine vorgeschlagenen Antworten, man kriegt eine Antwort und muss die Frage herausfinden etc.

Ist Watson jetzt intelligent? Nein, das Programm sucht in der Frage nach Stichwörtern und teilt sie in eine Kategorie ein, die angibt, wie die Antwort formuliert werden muss (“Wo ist …” oder “Wer ist …”) und gibt dann eine Antwort ein, die laut Wikipedia und anderen Nachschlagewerken die höchste Stichwortrate hat.

Das ist ohne Zweifel ein herausragendes Stück Software, aber nicht wirklich intelligent.

Um künstliche Intelligenz zu erschaffen, muss man zunächst den Begriff der Intelligenz definieren: Bis vor einigen Jahren glaubte man noch, einen Intelligenz-Quotienten mittels einfacher IQ-Tests zu ermitteln. Diese fragten meist Lösungen auf mathematische, logische und geometrische Problemstellungen ab. Gefragt waren also mathematisches und räumliches Denken. Darin sind uns Computer allerdings gnadenlos überlegen: Ein menschliches Gehirn ist nicht primär aufs Rechnen ausgelegt, da ein Säbelzahntiger sich von der Herleitung von Pi nicht beeindrucken lässt. Prozessoren machen allerdings den ganzen Tag nichts anderes, als Bits hin und her zu schieben, und haben einen klaren Vorteil. Trotzdem würde niemand behaupten, dass sie deswegen intelligenter sind als Menschen.

Am allerwenigsten Howard Gardner: Er stellte bereits in den 1980 Jahren die Theorie der multiplen Intelligenzen auf: Während in IQ-Tests meistens nur die bildlich-räumliche und die logisch-mathematische Intelligenz abgefragt wird, sieht Gardner auch die sprachlich-linguistische, die musikalisch-rhythmische, die körperlich-kinästhetische und die interpersonale bzw. soziale Intelligenz.

Je nach “Gebiet der Intelligenz”, das man betrachtet, ist die Forschung unterschiedlich weit voran geschritten:

sprachlich-linguistische Intelligenz: Es gibt inzwischen relativ brauchbare automatische Übersetzungen. Diese basieren aber einfach nur auf gewaltigen Datenbanken, teilweise auf dem Internet, in denen Wörter oder Satzteile in verschiedenen Sprachen abgelegt sind. Intelligent ist das nicht wirklich. Auch die meistens Chatbots basieren entweder auf den Eingaben der Nutzer oder den Eingaben ihrer Programmierer.
musikalisch-rhythmische Intelligenz: An der University of California haben Forscher ein Analyse Programm entwickelt, dass sich bei der Auswahl von Musik für den nutzer nicht nur auf aufgezeichnetes Nutzerverhalten oder per Hand zugeordnete Kategorien wie Rock oder Pop verlässt, sondern den Takt, die Geschwindigkeit und Tonhöhe analysiert. Das Problem: Kreativ werden, also z.B. ein eigenes Musikstück komponieren wird kompliziert.
körperlich-kinästhetische Intelligenz: Ich bin ein begeisterter Robo-Cup-Zuschauer. Der letzte fand vom 5. bis 11. Juni 2011 in Istanbul statt und man konnte erneut einige Fortschritte der körperlich-kinästetischen Intelligenz beobachten (mein Highlight 2011: hier @ 4:10). Doch trotz aller Fortschritte erscheint das Ziel des RoboCups, nämlich 2050 gegen den amtierenden Menschen-Fußball-Weltmeister anzutreten (ob Frauen oder Männer wurde übrigens nicht angegeben), noch in weiter Ferne. Trotzdem sehe ich in der körperlich-kinästetischen Intelligenz noch die größten Fortschritte bzw. das größte Potenzial in den nächsten Jahren voran zu kommen.
interpersonale bzw. soziale Intelligenz: Hier ist es an der Zeit eine Grundsatzfrage zu stellen: Um welche sozialen Interaktionen geht es hier? Die Kommunikation zwischen Robotern funktioniert, jedenfalls wenn sie über geeignete Sende/Empfangseinheiten verfügen und das gleiche Protokoll sprechen. Signale werden aufgefangen, ausgewertet und daraus Schlüsse gezogen, die bestenfalls in Handlungen enden. Soweit, so logisch. Schwieriger wird es, wenn man die Roboter/Mensch-Kommunikation, bzw. das Roboter/Mensch-Verständnis betrachtet. Das Problem ist hierbei nicht nur der Roboter, sondern auch der Mensch, jedenfalls in Europa. Teilweise trauen die Menschen den Robotern nicht, fühlen sich durch die mathematische Überlegenheit bedrohnt, sehen eine Vertechnisierung der Menschheit. In Japan ist man da weiter, Roboter sind “sozial akzeptiert”, werden vielleicht in den nächsten Jahren körperliche Arbeiten in der Altenpflege übernehmen, so dass für die eigentlichen Pfleger mehr Zeit für wirklich wichtige Dinge wie Gespräche mit den zu Pflegenden bleibt. Doch es gibt eine andere Gruppe, die Roboter akzeptiert, mehr sogar noch als andere Menschen: Autisten, bzw. besonders autistische Kinder. Die Roboter scheinen mit ihrer kühlen Art, ihrer (noch) körperlichen Einfachheit eine beruhigende Wirkung auf die Kinder zu haben, die mit Menschen, die für sie teilweise so verwirrend sind, nicht so gut klarkommen. Unvergessen bleibt auch der erste “Chatbot” ELIZA, ein Programm, entwickelt von Joseph Weizenbaum, dass Aussagen eines Menschen zu einer Frage umstellt und so der Person Stück für Stück mehr Informationen entlockt und Zusammenhänge offenbart, die der Person eventuell garnicht klar waren, ähnlich einem Therapeuten – nur durch zu Fragen umgestellten Aussagen. Was auf den ersten Blick nach sozialer Intelligenz aussieht, ist in Wahrheit nur Show, wenn auch eine effektive.

Was schließe ich nun aus dem Ganzen?

Bisher wird versucht Teile der menschlichen Intelligenz nach zu programmieren. Dies bringt zunächst schnelle Fortschritte, und wenn man bedenkt, dass die menschliche Evolution ewig gebraucht hat, um komplexe Sprachen hervor zu bringen, kommen die Programme zunächst gut voran. Das Problem ist, dass es immernoch Menschen sind, die jede neue Funktion programmieren müssen. Selbstständig wird die erschaffende “Intelligenz” auf diese Weise nie.

Eine andere Möglichkeit wäre es, eine “Evolution im Schnelldurchlauf” zu simulieren. Es braucht dazu eine virtuelle Umgebung, ein “mutierendes Programm“, das, ähnlicher einer DNA, zufällig verändert wird oder mit anderen Programmcodes, die sich auch als effektiv erwiesen haben in allen möglichen Variationen “vermischt” wird. Eine Schwierigkeit ist dabei bereits angeklungen: Wie wertet man die Effektivität eines Programmes aus? Man könnte sie in bereits existierenden virtuellen Welten wie Word of Warcraft oder einem Counter-Strike-Match auf “echte, menschliche Intelligenzen” loslassen und die Reaktionen auswerten. Wie reagieren sie, wenn das Programm Wörter und Sätze, die vor 5 Minuten über TeamSpeak kamen wiederholt? Und was wird bei bestimmten Sätzen von dem Programm erwartet? Der Roboter lernt auf ähnliche Art und Weise wie ein Baby. Voraussetzung bleibt natürlich, dass sein Backend bzw. die Datenbanken flexibel genug sind, alle möglichen Eindrücke, ob auditiv oder visuell, speichern und verknüpfen zu können. Hiermit könnte man die sprachliche und soziale Intelligenz überprüfen.

Bei der körperlich-kinästhetische Intelligenz wird ein ähnliches Verfahren bereits geprobt. Außerdem ist hier die Auswertung einfacher: Weiterentwickelt wird, was möglichst schnell und sicher von A nach B kommt, der Rest wird verworfen. Programmen wie diesen kann man z.B. zwei Stäbe und ein Gelenk vorgeben, das sich rhythmisch zusammenzieht. Das Programm setzt diese Bauteile in allen möglichen Variationen zusammen und simuliert eine realistische Umgebung, die Naturgesetze und setzt die Mutationen darin aus. Was sich nicht bewegt, wird herausgeschmissen, was als erstes am Ziel ist hat gewonnen und darf sich “fortpflanzen”. IT-Evolution.

Ob dies der richtige Weg ist, kann noch niemand sagen. Vielleicht wird die Menschheit das Interesse an einer echten künstlichen Intelligenz verlieren, und stattdessen weiter “dumme” Maschinen bauen, die perfekt an eine bestimmte Aufgabe, z.B. entweder den Boden putzen oder den Tisch abräumen, aber niemals beides, angepasst sind… ich fänds schade

Chatterbox Challenge 2009

Dubbel — Tue, 16 Dec 2008 13:27:41 +0000

Seit 2001 findet jährlich die Chatterbox Challenge statt. Hier werden jedes Jahr die besten englischprachigen Chatbots ausgezeichnet. Natürlich werde ich dieses Jahr – naja, sagen wir erstmal vorsichtig – teilnehmen

Einige Gesprächsauszüge meines Chatbots, seinen aktuellen Entwicklungsstand und Links zu den besten deutschsprachigen Chatbots werde ich hier dann mal veröffentlichen…

Was ist die Chatterbox Challenge?

Wie bereits geschrieben wird dieser Contest jährlich veranstaltet und zeichnet die besten englischsprachigen Chatbots aus. Dabei gibt es verschiedene Kategorien:

Beste Bots (1.,2. und 3. Platz mit einer Medallie)
Populärster Bot (Alle Nutzer können 30 Tage lang abstimmen, 1. Platz mit Medallie)
Bester neuer Bot (1. Platz mit einer Medallie)

Organisiert wird sie von Ehab El-agizy und Wendell Cowart. Leider ist in den letzten Jahren ein Rückgang der Anmeldungen (die bis zum 15. März 2009 eingereicht werden können) zu verzeichnen. So meldeten sich zu Spitzenzeit (2004) noch 108 Chatbot-Entwickler an, während es 2008 nur noch 29 waren. Hoffentlich wird sich diese Entwicklung im nächsten Jahr nicht fortsetzen.

Doch nicht jeder Bot kann einfach so teilnehmen: Die Voraussetzungen sind:

Nur englischsprachige Chatbots
Nur ein Bot pro Person
Plumbe Kopien sind nicht erlaubt – auch die Alice Datenbank darf nicht genutzt werden
Der Bot muss der Öffentlichkeit zugänglich sein (24/7 online bzw. “downloadbar”)

Mein Chatbot

Vielleicht erinnert sich ja der eine oder andere an meinen alten Chatbot “DubbleDouble”. Dieser war relativ stumpf aufgebaut: Er suchte nach einer Antwort, die ein User ihm bereits auf die Frage gestellt hatte. Fand er keine, so gab er die Frage mit einem Fragezeichen am Ende wieder aus, und der User musste die Antwort auf diese Frage eingeben – Künstliche Intelligenz ist was anderes

Dieses Jahr werde ich mit meinem neusten Chatbot an dem Wettbewerb teilnehmen. Jedenfalls plane ich das. Denn wenn der Bot an sich fertig ist, aber eben noch nicht genügend Erfahrungen im Umgang mit Usern gesammelt hat, dann werde ich vielleicht erst 2010 antreten, um in der Kategorie “Best New Bot” eine Chance zu haben. Doch ich hoffe, dass ich bis zum 15. März fertig bin. Natürlich müssen die User Englisch sprechen – wenn der Bot auf eine englische Frage mit Deutsch antwortet gibt das nur Minuspunkte.

Doch wie weit ist der Bot bis jetzt? Bisher kann er auf Matheaufgaben antworten:

Ich: What makes 234.4+2345?
Bot: 234.4+2345 makes 2579.4 according to cocker

Doch er ist bereits lernfähig:

Ich: Berlin is the capital of Germany!
Bot: that was new to me…
Ich: What is the capital of Germany?
Bot: i think, the capital of germany is berlin !

Man muss jedoch eine gewisse Syntax einhalten. Fragen MÜSSEN mit einem Fragezeichen abgeschlossen werden. Alles, was sich der Bot merken soll, MUSS mit einem Ausrufezeichen enden.

Auch glaub der Bot nicht stumpf alles, was man ihm sagt: Der Bot speichert die IP des Users, der die Aussage gemacht hat, fragt kurz darauf einen User mit einer anderen IP, und speichert erst dann die Aussage als wahr. Das Beispiel oben zeigt also nur die eine Hälfte des Vorgangs…

Bis Ende dieses Jahres (was nicht mehr ganz so lange hin ist (Jahr – (bereits vergangene Tage + Feiertage + Skiurlaub)) werde ich versuchen, dem Bot einen “ständigen Lernprozess” einzubauen. Er soll alle Konversationen speichern und versuchen Gemeinsamkeiten zu erkennen, und diese mit Platzhaltern (-SUBJECT-,-VERB-, usw.) aufzufüllen. So wären flexible Antworten möglich. Allerdings klingt dies einfacher als es ist – mal sehen was daraus wird…

Achja: Der Bot ist in PHP programmiert. Das Interface sendet die Nachrichten per AJAX an den Server, der die Antwort zurückgibt, die dann per Javascript ausgegeben wird, was ein angenehmen chatten ermöglicht. Im Hintergrund läuft eine MySQL-Datenbank. Auf den User zugeschnittene Informationen (“What is your name?”/”My pet is a rabbit!” etc.) werden als Cookie auf dem Rechner der Chatpartner gespeichert, um die Datenbank vor den tausenden unnützen Informationen zu retten ^^

Einen Link kann ich bisher leider nicht anbieten – bisher läuft der Chatbot noch geschützt von der bösen Außenwelt auf dem heimischen Localhost

Die besten deutschen Chatbots

Meinen Streifzügen durch die Chatbot-Welt sind mir zwei deutsche Bots besondern aufgefallen: Der bekannte “Motbot” (“Motbot – der wohl lernfähigste deutschsprachige Chatbot der Welt” – Was leider zu vielen Beleidigungen durch den Bot führt, der anscheinend etwas ZU lernfähig ist. So muss man bevor man mit dem Bot chatten kann bestätigen, dass man 18 ist ), und der nicht ganz so bekannte Brain. Um diesem Bot etwas beizubringen, ist ein Eignungstest sowie eine spezielle Syntax nötig. So sind die Antworten oft passend und qualifiziert, doch mir persönlich ist es lieber, wenn der Bot die ganze Zeit lernt, da es mir menschlicher vorkommt.

Zukunft der KI

Gerade höre ich den “One Note Song” von Tenacious D:

KG: Jack?
JB: Yeah?
KG: Do you think some people, do you think that there’s some people that are really, that are actually robots living among us-
JB: No.
KG: -but we can’t tell?
JB: No we don’t have that technology yet. But Rage, Rage, Rage-
KG: Yeah?
JB: -you know what I was thinking? Stop playing, I was thinking of a fuckin’
Brilliant song.
KG: Yeah?
JB: Check it out, just do what I do,
KG: Ok…

(das ist übrigens gerade echt während dieses Artikels gespielt worden – ich hab den Song vorher noch nie gehört! ^^)

Alsooo, meine persönliche höchst qualifizierte Einschätzung zur Entwicklung der künstlichen Intelligenz:

Wie hat sich die künstliche Intelligenz in den letzten 58 Jahren entwickelt? Warum 58 Jahre? Weil Alan Turing 1950 voraussagte, dass 2000 ein Chatpartner nur noch eine 70% Chance haben werde einen Chatbot als Chatbot zu identifizieren. In einer Studie der University of Reading konnte der beste Bot wenigstens 25% der Tester davon überzeugen, dass er ein Mensch ist. Jeder Chatbot überzeugte jedoch mindestens einen Menschen. An sich hat Turing also mit seiner Vermutung nicht ganz daneben gelegen – allerdings muss man dazusagen, dass zu einem vollständigen Turing-Test auch noch ein Videosignal dazugehört, auf dass, nach meinen Informationen bei diesem Test verzichtet wurde.

Bisher war der Begriff “Künstliche Intelligenz” oft negativ geprägt, was nicht zuletzt an Filmen wie “2001: A space odyssey” von 1968 lag. Und auch heute stehen Filme wie “Eagle Eye”, bei dem es um eine Künstliche Intelligenz des US-Verteidigungsministeriums geht, die versucht die politische Führungsrige auszuschalten, da diese durch das unverantwortliche Handeln im Irak amerikanische Bürger gefährden (was bei genauerer Betrachtung gar nicht so unlogisch erscheint – nur die Mittel sind natürlich die falsch (nicht, dass die CIA hier gleich klingelt )), hoch im Kurs.

Diese Geschichten zeigen natürlich ein negatives Bild der KI/AI. Doch gerade die jüngere Generation, die “digital natives”, sehen die Roboter mit anderen Augen. Gerade in Japan sind Roboter “gesellschafftlich akzeptiert”, und in Filmen wie “Wall-E” sind die Roboter auch garnicht mehr so böse wie in “Terminator” oder “Matrix”. Ich denke also, dass die Entwicklung der Roboter mit größeren Schritten voranschreiten wird – sowohl von der Motorik als auch von der künstlichen Intelligenz aus. Gerade in Japan sehe ich da großes Potenzial, denn dort altert einerseits die Gesellschaft im Moment rapide, während andererseits die Angst vor Robotern und der KI nicht so verbreitet ist wie in den USA und Europa. Es könnte also sein, dass die japanische Oma in 10 Jahren ihren Roboter bittet, die Geschirrspülmaschine auszuräumen, während der japanische Opa sich am Frühstückstisch mit der Haus-KI über das Wetter, die Enkel und die aktuelle Entwicklung der Robotermission auf dem Mond unterhält.

Wir werden sehen…