Von der Protowissenschaft zur epistemischen Monokultur: Wie Benchmarking den Weg für die Deep Learning-Revolution ebnete

المفاهيم الأساسية

Die Künstliche Intelligenz-Forschung hat sich von einer vielfältigen, grundlagenorientierten Disziplin zu einer von Deep Learning dominierten Monokultur entwickelt. Dies wurde durch die Einführung von Benchmarking als formales Evaluationssystem ermöglicht, das den Fokus der Forschung auf die Steigerung der Vorhersagegenauigkeit verengte.

الملخص

Die Entwicklung der Künstlichen Intelligenz-Forschung (KI-Forschung) lässt sich in drei Phasen unterteilen:

Die Ära der symbolischen KI (1955-1987): In den Anfängen der KI-Forschung gab es eine Vielzahl an konkurrierenden theoretischen Ansätzen und Forschungsprogrammen, die von charismatischen Führungsfiguren vorangetrieben wurden. Aufgrund technologischer Beschränkungen und fehlender Evaluationsmechanismen konnte sich jedoch keiner der Ansätze durchsetzen, was zu einer "KI-Krise" in den 1980ern führte.

Das Benchmarking-Zeitalter (1987-2011): Um den Fortschritt in der KI-Forschung messbar zu machen, führte die US-Regierungsbehörde DARPA ein formales Evaluationssystem namens "Benchmarking" ein. Dieses fokussierte die Forschung ausschließlich auf die Steigerung der Vorhersagegenauigkeit auf standardisierten Datensätzen und begünstigte den Aufstieg statistischer Lernverfahren wie maschinelles Lernen.

Das Deep Learning-Zeitalter (2012-2021): Durch den Zugang zu großen Datenmengen und leistungsfähiger Rechenleistung konnte sich der Deep Learning-Ansatz innerhalb des Benchmarking-Systems als dominante Methode etablieren. Die Erfolge von Deep Learning führten zum Verdrängungswettbewerb anderer KI-Ansätze und zur Herausbildung einer epistemischen Monokultur.

الإحصائيات

"Was Ursache für technologischen Fortschritt ist, ist, wenn das Geld anfängt zu fließen. [...] Das ist eine Möglichkeit, wie Fortschritt passiert - wenn es eine klare Anwendung gibt, einen klaren Markt und die Herausforderung so formuliert ist, dass der Community klar ist, was getan werden muss." - Elham Tabassi, NIST-Direktorin und Politikberaterin

اقتباسات

"KI hatte von Anfang an Probleme. Es ist ein neues Feld, in dem Menschen aus vielen verschiedenen Richtungen kamen." - Herbert Simon
"Benchmarking ist wie wieder in der ersten Klasse zu sein." - Kommentar eines Kollegen aus der Spracherkennung

الرؤى الأساسية المستخلصة من

From Protoscience to Epistemic Monoculture

by Bernard J. K... في arxiv.org 04-11-2024

https://arxiv.org/pdf/2404.06647.pdf

استفسارات أعمق

Welche Auswirkungen hat die Dominanz von Deep Learning auf andere Wissenschaftsbereiche, in denen ebenfalls KI-Methoden Einzug halten?

Die Dominanz von Deep Learning in der KI-Forschung hat weitreichende Auswirkungen auf andere Wissenschaftsbereiche, die ebenfalls KI-Methoden einsetzen. Einerseits hat die Erfolgsgeschichte von Deep Learning dazu geführt, dass viele Forscher und Institutionen in anderen Disziplinen auch verstärkt auf diese Methode setzen, in der Hoffnung, ähnlich beeindruckende Ergebnisse zu erzielen. Dies hat zu einer Art "Monokultur" geführt, in der Deep Learning als die vorherrschende Methode angesehen wird, was die Vielfalt der Forschungsansätze einschränken kann.
Darüber hinaus kann die Dominanz von Deep Learning in anderen Wissenschaftsbereichen zu einer Vernachlässigung alternativer Ansätze führen. Andere vielversprechende Methoden und Techniken könnten übersehen werden, da Ressourcen und Aufmerksamkeit hauptsächlich auf Deep Learning konzentriert sind. Dies könnte zu einem Mangel an Diversität und Innovation in der KI-Forschung insgesamt führen.
Es ist wichtig, dass andere Wissenschaftsbereiche, die KI-Methoden nutzen, die Dominanz von Deep Learning kritisch hinterfragen und sicherstellen, dass sie eine breite Palette von Ansätzen und Techniken erkunden, um die Vielfalt und Qualität ihrer Forschung zu gewährleisten.

Welche alternativen Evaluationssysteme könnten neben der reinen Leistungsmessung auch andere epistemische Werte wie Erklärbarkeit, Effizienz oder Sicherheit berücksichtigen?

Neben der reinen Leistungsmessung könnten alternative Evaluationssysteme entwickelt werden, die eine ganzheitlichere Bewertung von KI-Methoden ermöglichen. Ein solches System könnte verschiedene epistemische Werte wie Erklärbarkeit, Effizienz und Sicherheit berücksichtigen, um ein ausgewogeneres Bild der Leistungsfähigkeit und Eignung eines KI-Modells zu erhalten.
Ein mögliches alternatives Evaluationssystem könnte beispielsweise eine Kombination aus quantitativen Leistungsmetriken und qualitativen Bewertungskriterien umfassen. Dies könnte die Entwicklung von Metriken zur Messung der Erklärbarkeit eines Modells, seiner Effizienz in Bezug auf Ressourcennutzung und seine Sicherheit in Bezug auf Datenschutz und Ethik beinhalten.
Darüber hinaus könnten Peer-Review-Verfahren und Expertengutachten in die Evaluierung einbezogen werden, um eine umfassendere Beurteilung der epistemischen Werte eines KI-Modells zu ermöglichen. Durch die Integration verschiedener Bewertungskriterien können Forscher ein besseres Verständnis für die Stärken und Schwächen eines Modells entwickeln und fundiertere Entscheidungen treffen.

Inwiefern könnte eine stärkere Einbindung ethischer Überlegungen in den Forschungsprozess der KI-Forschung helfen, die Risiken der Deep Learning-Monokultur zu adressieren?

Eine stärkere Einbindung ethischer Überlegungen in den Forschungsprozess der KI-Forschung könnte dazu beitragen, die Risiken der Deep Learning-Monokultur zu adressieren, indem sie eine umfassendere und verantwortungsbewusstere Forschungspraxis fördert. Ethik spielt eine entscheidende Rolle bei der Gestaltung von KI-Systemen, da sie sicherstellen kann, dass die Entwicklung und Anwendung von KI-Technologien im Einklang mit moralischen Prinzipien und gesellschaftlichen Werten erfolgt.
Durch die Integration ethischer Überlegungen in den Forschungsprozess können Forscher dazu angehalten werden, die potenziellen Auswirkungen und Implikationen ihrer Arbeit auf Individuen, Gemeinschaften und die Gesellschaft insgesamt zu berücksichtigen. Dies kann dazu beitragen, ethische Fallstricke und unerwünschte Konsequenzen frühzeitig zu erkennen und zu vermeiden.
Darüber hinaus kann eine stärkere Einbindung ethischer Überlegungen dazu beitragen, die Vielfalt der Forschungsansätze in der KI-Forschung zu fördern und die Monokultur um Deep Learning aufzubrechen. Durch die Berücksichtigung ethischer Prinzipien und Werte können Forscher dazu ermutigt werden, alternative Methoden und Techniken zu erforschen, die möglicherweise eine bessere Balance zwischen Leistungsfähigkeit, Erklärbarkeit und Sicherheit bieten.
Eine ethisch informierte Forschungspraxis kann somit dazu beitragen, die Risiken der Deep Learning-Monokultur zu mindern und eine verantwortungsvolle und nachhaltige Entwicklung von KI-Technologien zu fördern.