Kann KI ohne Daten lernen?

Die heutige KI kann nicht vollständig ohne Daten lernen. Maschinelles Lernen und Deep Learning basieren auf Daten, um Muster zu erkennen, Regeln abzuleiten und die Leistung zu verbessern. Selbst fortgeschrittene Modelle wie GPTs oder Reinforcement-Learning-Systeme benötigen Eingabedaten oder Umwelterfahrungen, um „lernen“ und genaue Vorhersagen treffen zu können. Anders gesagt: Daten sind der wichtigste Treibstoff für das Wachstum von KI, und ohne Daten kann KI nichts verstehen oder nützliche Entscheidungen treffen.

Das Verhältnis von KI zu Daten verstehen

Fragen Sie sich, "Kann KI ganz ohne Daten selbstständig lernen?" Um die detaillierteste und vernünftigste Antwort zu erhalten, lassen Sie uns dieses Thema mit INVIAI eingehend untersuchen.

Kernprinzip: Daten sind das grundlegende Element aller modernen maschinellen Lernmodelle der KI. KI kann ohne Eingabedaten kein Wissen „aufbauen“.

Zum Beispiel lernt KI im überwachten Lernen aus riesigen Datensätzen, die von Menschen gelabelt wurden (Bilder, Texte, Audio usw.), um Muster zu erkennen.

Auch beim unüberwachten Lernen benötigt KI rohe, ungelabelte Daten, um eigenständig verborgene Strukturen oder Muster in diesen Daten zu entdecken.

Daher muss KI unabhängig von der Methode mit Daten „genährt“ werden – sei es gelabelte Daten, selbstgelabelte Daten (self-supervised) oder Daten aus realen Umgebungen. Ohne jegliche Eingabedaten kann das System nichts Neues lernen.

Übliche Lernmethoden der KI

Heutzutage lernen KI-Modelle hauptsächlich durch folgende Ansätze:

Überwachtes Lernen

KI lernt aus großen, gelabelten Datensätzen. Zum Beispiel benötigt man für die Erkennung von Katzen auf Bildern Tausende Fotos, die mit „Katze“ oder „keine Katze“ gekennzeichnet sind. Diese Methode ist sehr effektiv, erfordert aber einen erheblichen Labeling-Aufwand.

Unüberwachtes Lernen

KI erhält ungelabelte Rohdaten und sucht darin nach Mustern oder Clustern. Beispielsweise gruppieren Clustering-Algorithmen Datensätze mit ähnlichen Merkmalen. Diese Methode ermöglicht es der KI, eigenständig aus Daten zu lernen und Muster ohne menschliche Anleitung zu entdecken.

Self-Supervised Learning

Eine Variante, die bei großen neuronalen Netzen und LLMs verwendet wird, bei der das Modell selbst Labels für Daten generiert (z. B. das Vorhersagen des nächsten Wortes in einem Satz oder das Rekonstruieren fehlender Teile) und daraus lernt. Dieser Ansatz ermöglicht es KI, riesige Text- oder Bilddatensätze ohne menschliches Labeling zu nutzen.

Reinforcement Learning (RL)

Anstelle statischer Daten interagiert die KI (genannt Agent) mit einer Umgebung und lernt anhand von Belohnungssignalen. Die KI führt Aktionen aus, beobachtet die Ergebnisse (z. B. Belohnung oder Strafe) und passt ihre Strategien zur Leistungsverbesserung an.

Reinforcement Learning lehrt einen Software-Agenten, wie er sich in einer Umgebung verhalten soll, indem er über die Ergebnisse seiner Aktionen informiert wird.

— Wikipedia
Praxisbeispiel: Anstatt dass ein Mensch Schach beibringt, spielt DeepMinds AlphaZero Millionen Spiele gegen sich selbst und entdeckt durch Gewinnsignale neue Strategien, ohne auf vorgegebene Expertendatensätze angewiesen zu sein.

Federated Learning

Für sensible Daten, wie persönliche medizinische Bilder, ermöglicht Federated Learning mehreren Geräten (oder Organisationen), gemeinsam ein Modell zu trainieren, ohne Rohdaten auszutauschen.

  • Globales Modell wird an jedes Gerät gesendet
  • Training nur auf lokalen Daten
  • Nur Modell-Updates werden zurückgesendet
  • Rohdaten verlassen das Gerät nie

Zero-Shot Learning

Die Fähigkeit der KI, neue Konzepte ohne spezifische Beispiele abzuleiten, basierend auf zuvor erworbenem breit gefächertem Wissen.

  • Erkennt unbekannte Konzepte
  • Nutzen einer vorherigen Wissensbasis
  • Vortrainiert auf riesigen Datensätzen
  • Ermöglicht das Nachdenken über neue Ideen

Ein KI-Modell wird trainiert, Objekte/Konzepte zu erkennen oder zu klassifizieren, von denen es zuvor keine Beispiele gesehen hat.

— IBM, Definition von Zero-Shot Learning
Wichtige Klarstellung: Obwohl es so erscheinen mag, als könne KI „ohne Daten lernen“, basieren LLMs in Wirklichkeit immer noch auf großen Anfangsdatenmengen, um grundlegende Sprachfähigkeiten aufzubauen.

Zusammenfassung: All diese Methoden zeigen, dass es keinen magischen Weg gibt, wie KI ohne Daten lernen kann – in welcher Form auch immer. KI kann die Abhängigkeit von menschlich gelabelten Daten verringern oder aus Erfahrung lernen, aber sie kann nicht aus dem Nichts lernen.

Beliebte Lernmethoden der KI
Beliebte Lernmethoden der KI

Forscher untersuchen derzeit Wege, wie KI weniger auf menschlich bereitgestellte Daten angewiesen sein kann. So schlug DeepMind kürzlich ein „Streams“-Modell in der Ära der „erfahrungsbasierten KI“ vor, bei dem KI hauptsächlich aus eigenen Interaktionen mit der Welt lernt, statt aus von Menschen entworfenen Problemen und Fragestellungen.

Wir können dies erreichen, indem wir Agenten erlauben, kontinuierlich aus ihren eigenen Erfahrungen zu lernen – also aus Daten, die der Agent selbst während der Interaktion mit der Umgebung generiert… Erfahrung wird das primäre Mittel der Verbesserung und übertrifft das heutige Ausmaß menschlich bereitgestellter Daten.

— DeepMind Forschung, zitiert von VentureBeat

Mit anderen Worten: In Zukunft wird KI ihre eigenen Daten durch Experimente, Beobachtungen und Anpassungen von Handlungen generieren – ähnlich wie Menschen aus realen Erfahrungen lernen.

Durchbruch-Beispiel: Das Modell Absolute Zero Reasoner (AZR) wird vollständig durch Selbstspiel trainiert, benötigt keine menschlichen Eingaben. Es generiert eigene Probleme (z. B. Code-Snippets oder Mathematikaufgaben), löst sie und nutzt die Ergebnisse als Belohnungssignale zum Lernen.
Traditionelle KI

Menschlich bereitgestellte Daten

  • Benötigt gelabelte Datensätze
  • Abhängig von menschlicher Expertise
  • Begrenzt durch verfügbare Beispiele
  • Statischer Lernansatz
Erfahrungsbasierte KI

Selbst generierte Daten

  • Erstellt eigene Herausforderungen
  • Lernt aus Umwelt-Feedback
  • Kontinuierliche Verbesserung
  • Dynamischer Lernansatz

Bemerkenswert ist, dass AZR trotz fehlender externer Trainingsdaten Spitzenleistungen in Mathematik- und Programmieraufgaben erzielt und sogar Modelle übertrifft, die mit Zehntausenden gelabelter Beispiele trainiert wurden. Dies zeigt, dass KI ihre eigene „Datensammlung“ erzeugen kann, indem sie kontinuierlich Herausforderungen stellt und löst.

Autonome Lernsysteme

  • Interaktion mit Werkzeugen und Webseiten
  • Lernen durch Simulationsspiele
  • Selbstgesetzte Ziele und Belohnungen
  • Entwicklung autonomer Gewohnheiten
  • Forschungserkenntnis: KI kann so gestaltet werden, dass sie eigene Ziele und Belohnungen setzt, ähnlich wie Menschen Gewohnheiten entwickeln. Obwohl sich diese Ideen noch in der Forschung befinden, unterstreichen sie den Punkt: Keine KI kann wirklich ohne Daten lernen – stattdessen stammen die „Daten“ aus den eigenen Erfahrungen der KI.
    Spitzen-Trend – Lernen aus
    Spitzen-Trend – Lernen aus „Erfahrung“ statt statischer Daten

    Wichtige Erkenntnisse

    Fazit: Die heutige KI benötigt weiterhin Daten (in welcher Form auch immer), um zu lernen. Eine wirklich „datenlose KI“ gibt es nicht.

    Stattdessen kann KI weniger von menschlich bereitgestellten Daten lernen durch:

    • Verwendung ungelabelter Daten (unüberwachtes Lernen)
    • Lernen aus Umwelt-Feedback (Reinforcement Learning)
    • Erstellung eigener Herausforderungen (z. B. das AZR-Modell)

    Viele Experten sind der Ansicht, dass KI in Zukunft zunehmend durch die selbst gesammelte Erfahrung lernt und Erfahrung somit die wichtigste „Datenquelle“ für Verbesserungen wird.

    Letzte Wahrheit: KI kann nicht aus dem Nichts lernen; die „Datenquelle“ kann komplexer sein (z. B. Umweltsignale, Belohnungen), aber es wird immer eine Form von Eingabe benötigt, damit die Maschine lernen und sich verbessern kann.
    Externe Referenzen
    Dieser Artikel wurde unter Bezugnahme auf die folgenden externen Quellen zusammengestellt:
    103 Artikel
    Rosie Ha ist Autorin bei Inviai und spezialisiert auf das Teilen von Wissen und Lösungen im Bereich Künstliche Intelligenz. Mit ihrer Erfahrung in der Forschung und Anwendung von KI in verschiedenen Bereichen wie Geschäft, Content-Erstellung und Automatisierung bietet Rosie Ha verständliche, praxisnahe und inspirierende Beiträge. Ihre Mission ist es, Menschen dabei zu unterstützen, KI effektiv zu nutzen, um Produktivität zu steigern und kreative Potenziale zu erweitern.
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