Nature-Inspired Machine Intelligence

Die Natur und alles, was sie umfasst, hat die Informatik, insbesondere die Künstliche Intelligenz, von Anfang an beeinflusst. Viele effektive Werkzeuge, Mechanismen, Prozesse, Algorithmen, Methoden und Systeme wurden nach dem Vorbild der Natur vorgeschlagen. Beispielsweise sind Neuronale Netze grob von der kognitiven Gehirnfunktion inspiriert, Genetische Algorithmen von der Evolution und dem Überleben des Stärkeren und Künstliche Immunsysteme von ihren biologischen Äquivalenten. Weitere Beispiele sind Schwarm- oder kollektive Ansätze, die von Insekten- und Vogelkolonien inspiriert sind.

Die derzeitigen KI-Methoden weisen jedoch folgende Schwächen auf:

  1. die Leistungseffizienz von KI-Systemen ist sehr gering – ein Gehirn benötigt nur wenige Watt im Vergleich zu Supercomputern/Wolken, und
  2. Systeme sind oft End-to-End-Systeme auf niedriger Ebene und können das Wissen nicht sehr gut einbeziehen, doch der größte Teil der Intelligenz des Menschen stammt aus dem Aufbau von Wissensschichten.
  3. Systemen mangelt es oft an der Robustheit und den Fähigkeiten zum lebenslangen Lernen, wie wir es in der Natur sehen.

Von der Naturwissenschaft inspirierte Forschung im Bereich der maschinellen Intelligenz kann zu Innovationen führen, die diese Schwächen beheben. Die Hauptaktivitäten der Gruppe und die geplanten Forschungsrichtungen werden sich auf bestehende Konzepte in der Natur und den Naturwissenschaften konzentrieren, einschließlich intelligenter Systeme wie das menschliche Gehirn. Innerhalb der Gruppe werden in den nächsten Jahren die folgenden Schwerpunkte bearbeitet:

1. Natur in der Wissensrepräsentation – Repräsentationslernen und -vernunft
2. Naturwissenschaften in der Wissensentdeckung und Datengewinnung mit Einbindungen / Natürliche Netzwerke
3. Der menschliche Geist in tiefem neuronal-symbolischem Lernen und Schlussfolgern
4. Von der Natur inspirierte Neuronale Netze
5. Anwendungen der maschinellen Intelligenz für soziale Zwecke, wissenschaftliche Kommunikation und Bildung, Gesundheit sowie Natur- und Umweltstudien

The job of a scientist is to listen carefully to nature,
not to tell nature how to behave.
Richard P. Feynman

Dr. Sahar Vahdati
Dr. Sahar Vahdati

Arbeitsgruppenleiter:
Dr. Sahar Vahdati
Mail: vahdati@infai.org