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pfeilGoogle DeepMind, ein KI-Unternehmen

Google DeepMind ist ein britisches KI-Startup, gegründet 2010 von Demis Hassabis, Shane Legg und Mustafa Suleyman.

Das offizielle Unternehmensziel von Google DeepMind ist, Intelligenz zu verstehen („Solve Intelligence“). Im Gegensatz zu anderen KIs, wie beispielsweise Deep Blue von IBM, hat Google DeepMind kein vordefiniertes Ziel und ist somit flexibler in der Anwendung für verschiedene Probleme... Im folgenden Artikel werden dessen KI-Lösungen vorgestellt.

Zu den ersten Geldgebern gehörten die Venture-Capital-Unternehmen Horizons Ventures und Founders Fund sowie der Business Angel Scott Banister.

Am 26. Januar 2014 gab der US-Konzern Google bekannt, DeepMind Technologies übernommen und damit das ebenfalls an DeepMind interessierte UnternehmenFacebook ausgestochen zu haben – es war die bis dahin größte Übernahme des kalifornischen Unternehmens in Europa.

Der Preis blieb geheim, Branchenkenner gingen von einem Kaufpreis von etwa 365 Millionen Euro aus.

Mehrere Milliardäre hatten bereits in DeepMind investiert, darunter

  • Elon Musk, CEO des privaten Raumfahrtunternehmens SpaceX und des Elektroauto- Herstellers Tesla,
  • der PayPal-Gründer und ursprüngliche Facebook-Geldgeber Peter Thiel,
  • der Skype-Mitgründer Jaan Tallinn
  • sowie der Hongkonger Magnat Li Ka-shing von Horizon Ventures, einer der mächtigsten Männer Asiens.

Nach Übernahme wurde das Unternehmen in Google DeepMind umfirmiert. Google setzte auch einen Ethikrat ein, der sicherstellen soll, dass die Technologie von DeepMind nicht missbraucht wird.

Die Struktur des Ethikrates blieb allerdings unklar. 2015 veröffentlichte das Unternehmen die Ergebnisse eines Forschungsprojektes, bei der die Künstliche Intelligenz alte Atari-Spiele selbstständig erlernen sollte.

Nach Angaben von Google DeepMind gelang es der KI, sowohl die Spielregeln zu erlernen als auch Erfolgstaktiken selbstständig zu entwickeln.

In 2023 wurde bekannt, dass das bisher unabhängige Unternehmen DeepMind und die KI-Forschungsabteilung von Google, Google Brain, zusammengelegt werden.

Der Leiter von Google Brain, Jeff Dean, wurde zum Chief Scientist von Google befördert.

Der bisherige CEO von DeepMind, Demis Hassabis, wurde zum CEO des neu geschaffenen Google DeepMind ernannt und soll damit die konkrete Ausrichtung der KI-Forschung von Google bestimmen.

Das offizielle Unternehmensziel von Google DeepMind ist, Intelligenz zu verstehen („Solve Intelligence“). Im Gegensatz zu anderen Künstlichen Intelligenzen wie beispielsweise Deep Blue von IBM hat Google DeepMind kein vordefiniertes Ziel und ist somit flexibler in der Anwendung für verschiedene Probleme.

Google DeepMind unterscheidet sich ebenfalls in der grundsätzlichen Strukturierung der Künstlichen Intelligenz. Statt ausschließlich auf ein neuronales Netz zu setzen, erweiterte man die KI mit einem Kurzzeitspeicher, um somit die Fähigkeit eines künstlichen Gedächtnisses zu simulieren. Die Entwickler von Google DeepMind bezeichnen die Künstliche Intelligenz deshalb auch als „neuronale Turingmaschine“ und nicht als neuronales Netz.

AlphaGo

Bei DeepMind wurde AlphaGo entwickelt, ein Computerprogramm, das ausschließlich das Brettspiel Go spielt. Im Oktober 2015 besiegte es den mehrfachen Europameister Fan Hui.[19] Es ist damit das erste Programm, das unter Turnierbedingungen einen professionellen Go-Spieler schlagen konnte.

Zwischen dem 9. und 15. März 2016 trat AlphaGo gegen den südkoreanischen Profi Lee Sedol, 9. Dan, an.

Das Programm gewann nach fünf Runden mit 4:1.

Im Jahre 2017 wurde eine verbesserte Version namens AlphaGo Zero veröffentlicht, welche AlphaGo 100 zu 0 schlug, wobei die Strategien von AlphaGo Zero autonom erstellt wurden.

Die Lernphase dauerte nur drei Tage, wobei AlphaGo im Vergleich Monate dazu brauchte.

AlphaZero

AlphaZero ist eine 2017 erstmals in einer Veröffentlichung beschriebene Verallgemeinerung des oben erwähnten AlphaGo Zero.

AlphaZero lernte die Beherrschung der drei Brettspiele Shogi, Schach und Go auf höchstem Niveau nur anhand der Spielregeln und durch intensives Spielen gegen sich selbst, ohne die Nutzung von Daten zum Vorgehen menschlicher Spieler.


DeepNash

Die Software DeepNash spielt Stratego. Ihr gelang es im Jahr 2022, auf dem Niveau von menschlichen Spitzenspielern zu spielen. Gegen die besten menschlichen Spieler auf der Spieleplattform Gravon erreichte DeepNash eine Gewinnrate von 84 Prozent.

DeepNash verwendet einen neuartigen Ansatz, der auf einer Kombination aus Spieltheorie und sogenanntem modellfreiem Deep Reinforcement Learning basiert.

Die Software hat dafür etwa zehn Milliarden Mal gegen sich selbst gespielt und hatte das Ziel, ein so genanntes Nash-Gleichgewicht zu erreichen.

Ein Spiel, das sich im Nash-Gleichgewicht befindet, verläuft stabil, denn das einseitige Abweichen von der Strategie würde einen Nachteil bedeuten.


AlphaStar

Im Januar 2019 wurde AlphaStar vorgestellt, ein KI-Programm, das das Echtzeit-Strategiespiel StarCraft II spielt. Wie AlphaGo handelt es sich dabei um ein künstliches neuronales Netz, das zunächst menschliche Spieler imitierte und dann mit Reinforcement Learning trainiert wurde. In zwei Sätzen zu je fünf Spielen gegen die professionellen Spieler Dario „TLO“ Wünsch und Grzegorz „MaNa“ Komincz gewann AlphaStar jedes Spiel.

Die Anzahl der Aktionen pro Minute wurde auf ein für Menschen übliches Maß beschränkt. Im Gegensatz zu menschlichen Spielern hat AlphaStar jederzeit einen vollständigen Überblick über die sichtbaren Teile der Karte, fokussiert sich aber dennoch immer nur auf einzelne Bereiche.


AlphaFold analysiert Proteine

Seit 2016 arbeitete DeepMind auch am Problem, die dreidimensionale Struktur der Proteine nur anhand der Abfolge der Aminosäuren des Proteins vorherzusagen.

2018 nahm das von DeepMind für dieses Problem entwickelte KI-Programm AlphaFold am Gemeinschaftsexperiment CASP teil.

( Dies ist eine Art Wettbewerb, bei dem KI-Programme verschiedener Institutionen genutzt werden, um die Strukturen von Proteinen vorherzusagen.

Diese sind den CASP-Veranstaltern bekannt, aber der Öffentlichkeit und den CASP-Teilnehmern nicht. So ist es möglich, die Qualität der Vorhersagen zu beurteilen.)

DeepMinds AlphaFold schnitt dabei bereits bei seiner ersten Teilnahme 2018 besser ab als die Programme der etwa 100 weiteren Teams.

Beim nächsten CASP-Wettbewerb im Jahr 2020 war die Vorhersagequalität des zweiten von DeepMind entwickelten Programms AlphaFold2 so gut, dass Wissenschaftler und auch DeepMind urteilten, dass das jahrzehntealte Problem der Proteinfaltung erstmals als gelöst betrachtet werden könne – das sei ein Meilenstein der Strukturbiologie!

Am 15. Juli 2021 veröffentlichte DeepMind eine quelloffene Version von AlphaFold 2 und veröffentlichte die Funktionsweise im Fachjournal Nature.


MuZero

In den Jahren 2019 und 2020 veröffentlichte eine Forschergruppe von DeepMind den Algorithmus MuZero, der eine Baumsuche mit einem individuell entwickelten Machine-Learning Model kombiniert.

MuZero beruht auf Deep Reinforcement Learning und stellt eine Weiterentwicklung der schon in AlphaGo, AlphaGo Zero und AlphaZero verwendeten Technologien dar.

Im Gegensatz zur „Alpha“-Serie von KI-Systemen ist MuZero nicht mehr auf eine bestimmte Wissensdomäne oder Anwendungsbereich festgelegt.

Es ist keine Voreinstellung von Regeln mehr nötig und auch keine durch Menschen gesteuerte Initialisierung mit Trainingsdaten.

Das MuZero-Softwaresystem erlernt diese Regeln selbstständig durch Beobachtung der Umgebung, und vor allem verfeinert es sein selbst aufgestelltes Modell und bestimmte Aspekte des eigenen Entscheidungsprozesses.

Ein Vergleich des fertig optimierten MuZero mit anderen KI-Systemen ergab eine mindestens gleichwertige Leistung bei Computergo und Computerschach, aber auch in „Atarigames“ wie Ms. Pac-Man.

Website: deepmind.google

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In Kürze:

Name: Google DeepMind

Branche: Künstliche Intelligenz

Rechtsform: Tochterunternehmen

Gründung: September 2010

Sitz: London, UK.

Leitung: Demis Hassabis (CEO)

Lila Ibrahim (COO)

Mitarbeiterzahl > 1000.

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WaveNet

WaveNet ist ein Neuronales Netzwerk, das ursprünglich ab 2014 zum Zweck der verbesserten, natürlicher klingenden Text-to-Speech-Synthese (TTS) entwickelt wurde, sprich, für menschlicher klingende Vorlesesysteme, indem das Programm natürliche menschliche Stimmen analysieren sollte, um so auch natürlicher klingende Sprache beim Vorlesen von Texten erzeugen zu können.

Seit März 2018 bietet Google das auf WaveNet basierende Vorleseprogramm Cloud Text-to-Speech im Rahmen von Google Assistant an.

Inzwischen forscht DeepMind aber auch aktiv daran, mit WaveNet existierende individuelle menschliche Stimmen nicht nur zum Vorlesen von Texten möglichst exakt nachzubilden, um es mit ähnlichen Funktionen wie etwa das 2016 von Adobe Inc. vorgestellte Adobe Voco auszustatten.

Ein Forschungsbericht vom Juni 2018 mit dem Titel Disentangled Sequential Autoencoder („Entflochtener sequentieller, automatischer Stimmgenerator“) berichtet, dass es erfolgreich gelungen sei, WaveNet dafür einzusetzen, die Stimme in einer existierenden Tonaufnahme durch jegliche andere reale Stimme zu ersetzen, die denselben Text spricht („content swapping“).

Die Autoren des Forschungsberichts betonen außerdem, dass WaveNet dazu in der Lage sei, statische und dynamische Eigenschaften voneinander zu unterscheiden (zu: „entflechten“), d. h., das Programm trenne automatisch zwischen den bei der Stimmkonvertierung beizubehaltenden Eigenschaften (Textinhalt, Modulation, Geschwindigkeit, Stimmung usw.) und den zu konvertierenden Grundeigenschaften der Quell- wie Zielstimme.

In einem Nachfolgebericht mit dem Titel Unsupervised speech representation learning using WaveNet autoencoders („Selbständiges Sprachmodellernen mit WaveNet“) vom Januar 2019 hieß es, dass DeepMind die Unterscheidung statischer von dynamischen Stimmeigenschaften von WaveNet weiter verbessert habe.

Die Forscher erwähnen, dass Modelle des Maschinellen Lernens zur Demokratisierung der Fußballindustrie eingesetzt werden könnten, indem automatisch interessante Videoclips des Spiels ausgewählt werden, die als Highlights dienen.

Dies kann durch die Suche nach bestimmten Ereignissen in Videos geschehen, was möglich ist, da die Videoanalyse ein etablierter Bereich des maschinellen Lernens ist.

Möglich ist dies auch aufgrund der umfangreichen Sportanalyse, die auf Daten wie kommentierten Pässen oder Schüssen, Sensoren, die Daten über die Bewegungen der Spieler im Laufe eines Spiels erfassen, und spieltheoretischen Modellen basiert.

Der Forschungsbericht Large-Scale Visual Speech Recognition („Allgemein einsetzbare optische Spracherkennung“) vom Juli 2018 geht auf erfolgreiche Versuche ein, WaveNet zum Lippenlesen bei menschlichen Lippenbewegungen auch in völlig stummen Videoaufnahmen einzusetzen, wobei das Programm professionelle menschliche Lippenleser beim Erraten der tatsächlichen Laute bereits deutlich übertreffe.

LipNet liest Lippen

Dieses Feature scheint als eigenständiges WaveNet-Plugin unter dem Titel LipNet entwickelt zu werden.

Fußball-Forscher von DeepMind haben Modelle des Maschinellen Lernens auf den Fußballsport angewendet.

Sie modellieren das Verhalten von Fußballspielern, einschließlich Torhütern, Verteidigern und Stürmern, in verschiedenen Szenarien, z. B. beim Elfmeterschießen.

Die Forscher nutzten Heatmaps und Clusteranalysen, um die Spieler nach ihrer Tendenz, sich während des Spiels auf eine bestimmte Art und Weise zu verhalten, wenn sie vor der Entscheidung stehen, wie sie ein Tor erzielen oder ein Tor der anderen Mannschaft verhindern können, zu organisieren.


Materialwissenschaften

Das KI-Tool GNoME (Graph Networks for Materials Exploration) hat 2023 2,2 Millionen neue Kristalle entdeckt, darunter 380.000 stabile Materialien, die zukünftige Technologien antreiben könnten.


DeepMind Ethics and Society

Im Oktober 2017 kündigte DeepMind an, das Forschungsabteil DeepMind Ethics & Society zu gründen, welche sich mit den folgenden Themen beschäftigen soll: Privatsphäre, Transparenz und Gerechtigkeit und wirtschaftliche Folgen davon.

Anfang 2025 änderte die DeepMind- Muttergesellschaft die Prinzipien für den Einsatz von künstlicher Intelligenz und anderen fortschrittlichen Technologien.

Entfernt wurden Zusagen, "Technologien, die Schaden verursachen oder wahrscheinlich verursachen", "Waffen oder andere Technologien, deren Hauptzweck oder Einsatz ist, Menschen zu verletzen oder dies zu begünstigen", "Technologien, die Informationen zur Überwachung sammeln oder nutzen, die gegen international anerkannte Normen verstoßen" und "Technologien, deren Zweck gegen weithin anerkannte Prinzipien des Völkerrechts und der Menschenrechte verstößt", nicht zu verfolgen.


Gesundheitsdaten

In 2016 gab die Firma bekannt, dass es in Großbritannien mit der Gesundheitsbehörde National Health Service zusammenarbeitet, um eine iPhone-App mit dem Namen „Streams“ zu entwickeln, allerdings sei es noch zu früh, um sagen zu können, wo KI angewandt werden könnte.

Diese soll dabei helfen, Patienten zu überwachen, die an einem Nierenschaden leiden. April 2016 veröffentlichte das Fachmagazin „New Scientist“ Details der Vereinbarung, demnach erhält Google den Zugriff auf die Daten von 1,6 Millionen NHS-Versicherten, die jährlich in den drei Krankenhäusern – Barnet, Chase Farm and the Royal Free – des Royal Free NHS Trust behandelt werden.

Die weitreichende Vereinbarung erlaubt einen Datenaustausch weit über das bekannt gegebene hinaus. Enthalten sind die Daten von HIV-positiven Patienten, Drogenabhängigen oder Frauen, die Abtreibungen vornehmen ließen.

Das Personal von Google soll aber nicht in der Lage sein, bestimmte Patienten zu identifizieren, und die Daten sollen nicht mit Google-Konten oder Produkten verbunden werden, erklärte Mustafa Suleyman, Leiter des Bereichs „Angewandte KI“ bei DeepMind.

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(•) Die KI-Forschung (ab den 1950er)

Programmierer / Informatiker

(•) Alan Turing, "Vater der KI"

(•) Joseph Weizenbaum

(•) Arthur L. Samuel

(•) Marvin Minsky (1927–2016), KI-Forscher

(•) Allen Newell, KI-Pionier

(•) John McCarthy, Miterfinder der KI

(•) Herbert Simon, Verhaltensforscher, KI-Pionier

(•) Yann LeCun – Vorreiter einer intelligenten Zukunft

(•) Wolfgang Wahlster: Pionier der deutschen KI-Forschung

(•) Ray Kurzweil über KI

(•) Demis Hassabis und DeepMind

(•) Jürgen Schmidhuber

(•) Nick Bostrom

(•) Yoshua Bengio forscht Deep Learning

(•) Ben Goertzel über AGI

(•) Sepp Hochreiter forscht Deep Learning

(•) Oren Etzioni erforscht die KI

(•) Hannah Fry und ihre Auseinandersetzung mit KI

Grundsätzliches

(•) Die Geschichte der KI

(•) Technische Grundlagen der KI

(•) Das Internet

(•) Die Smartphones


(•) Yuval Harari: Vordenker der KI

 

Dr. Paulo Heitlinger

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