Lexikon der Kartographie und Geomatik: künstliche Intelligenz
künstliche Intelligenz, Abkürzung KI, E artificial intelligence, Gebiet der Informatik, das die formale Modellierung von Aspekten menschlicher Intelligenz und die Entwicklung von Methoden und Systemen zur maschinellen Simulation und Nachahmen von kognitiven intelligenten Verhalten und Prozessen umfasst, wie schlussfolgerndes Denken und Problemlösen, für die Wissen und Erfahrung erforderlich sind. Die wichtigsten Forschungsgebiete der künstlichen Intelligenz sind: Bilderkennen, -verstehen (Mustererkennung, Vision), Verarbeitung natürlicher Sprache und automatisches Beweisen, Robotik, neuronale Netze, Expertensysteme, maschinelles Lernen sowie intelligente Agenten (Software-Agent).
In der KI-Forschung sind zwei Zielrichtungen zu unterscheiden: zum einen, menschliches intelligentes Verhalten in Zusammenarbeit mit der kognitiven Psychologie und Neurologie zu erforschen und auf dem Computer zu simulieren ("simulation approach"), zum anderen "Systeme", Computer zu konstruieren, die in ausgewählten Situationen dem Menschen ebenbürtig sind und Funktionen übernehmen und Aufgaben erledigen können ("engineering approach"). Dabei stehen sich zwei grundlegende Ansätze gegenüber: der konnektionistische Ansatz (Konnektionismus) auf der Ebene der Simulation neuronaler Netze und der symbolische klassische KI-Ansatz auf der Ebene der Manipulation von Symbolen. Schwerpunkte im Methodenbereich bilden die Repräsentation und Modellbildung von Wissen (Wissensrepräsentation), Suchstrategien in grossen und komplexen Datenräumen (Suchverfahren) Methoden zur Kontrolle und zum Problemlösen (Problemlösungsstrategie), d. h. zur Manipulation des Wissens.
In der Kartographie werden KI-Methoden und Verfahren mit dem Ziel des Nachvollziehens, Abbildens und automatischen Steuerns von arbeitsaufwendigen Prozessen in der Modellierung, Gestaltung und Analyse von Karten und anderen kartographischen Medien angewendet. Bei der Entwicklung kartographischer intelligenter Systeme werden schwerpunktmäßig Werkzeuge und Verfahren zur Implementierung von Expertensystemen, meist in Form von regelbasierten Systemen, zur automatischen Identifizierung vorhandener Informationen aus analogen Karten oder Bildern mit Hilfe der Verfahren der Mustererkennung (digitale Bildverarbeitung), sowie zum maschinellen Lernen, d. h. Erfassen und Auswerten von Wissen zur qualitativen Analyse von Daten oder zur Unterstützung des Wissenserwerbs, angewendet. Weitere Ansätze basieren auf Neuronalen Netzen und fuzzy logic für spezifische Probleme in der Kartographie, wie Schrifterkennung und Erkennen von Kartenzeichen und Symbolen. Probleme der Anwendung der KI und des Aufbaus von Wissensbasen in der Kartographie bestehen in den Anforderungen an die Formalisierung und Operationalisierung von kartographischen Wissensstrukturen, wie sie im zeichentheoretischen, graphischen und künstlerischen, wahrnehmungspsychologischen, kommunikativen, organisatorischen und operativen und technischen Wissen vorliegen, das z. T. auf Erfahrung, Heuristiken und Intuition gründet. Die Verknüpfung von KI-Methoden mit bestehender kartographischen Programmsystemen oder Geoinformationssystemen führt zu intelligenten Informationssystemen, die den Anwender beim Einsatz und der Nutzung des Systems unterstützen sollen.
AUE
Literatur: [1] PUPPE, F. (1991): Einführung in Expertensysteme. [2] GÖRZ, G. (Hrsg.) (1995): Einführung in die Künstliche Intelligenz.
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