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Kategorien: Künstliche Intelligenz
Mit einem neu entwickelten KI-System ist es gelungen, ein mathematisches Problem zu lösen, das 18 Jahre lang ungelöst war. Das Ursprungsproblem geht sogar auf das Jahr 1887 zurück. Dank KI-Einsatz konnte das Problem gelöst werden.
Mit Künstlicher Intelligenz (KI) konnte ein komplexes Problem gelöst werden. Das gelöste Problem ist so komplex, dass ein reines Ausprobieren von allen in Frage kommenden Lösungen unmöglich ist.
Denn die Anzahl dieser Ausprobiermöglichkeiten ist größer als die Anzahl der Atome im Universum.
KI half bei der Lösung
Mit Hilfe von KI konnte ein Computerprogramm erstellt werden, dass die Lösung nach wenigen Tagen Rechenzeit fand.
Erstaunlich dabei: Die Lösung dieses anspruchsvollen mathematischen Problems gelang trotz nur geringer Mathematikkenntnisse.
Das Programm und das KI-System wurden von Dr.-Ing. Klaus Meffert entwickelt. Er ist Inhaber der IT Logic GmbH.
Als Informatiker gelang es ihm, ein Programm in der KI-Programmiersprache Python zu erstellen.
Durch den Einsatz von KI konnte dieses Programm derart optimiert werden, dass es eine neue Lösung für sogenannte magische Sechsecke fand.
Die eingesetzte KI lief dabei völlig autark, also auf eigenen Servern der Firma IT Logic.
Die KI basiert auf Open-Source Modellen und wurde mit lizenzfreier Software optimiert.
Zum Einsatz kamen vor allem zwei KI-Server, die in einem deutschen Rechenzentrum betrieben werden. Die beiden Rechner arbeiteten wenige Tage lang an der Lösung des Problems.
Datensicherheit und Datenschutz gewährleistet
Das KI-System kommt vollständig ohne Cloud-Dienste wie ChatGPT oder Microsoft Azure aus.
Daten im System verlassen die KI nicht. So sind Geschäftsgeheimnisse, wie in diesem Fall das Programm zum Finden der Lösung, sicher.
In anderen Anwendungsfällen werden vertrauliche Daten, Daten von Mitarbeitern und Kunden oder andere personenbezogene Daten von KI-Systemen wie diesem verarbeitet.
Auch diese sensiblen Daten sind geschützt, dank einer unternehmenseigenen KI.
Daten, die im eigenen KI-System verarbeitet werden, verlassen dieses System nicht. Ein Datentransfer zu Dritten findet nur statt, wenn dies explizit gewünscht ist. Notwendig ist es nicht. Solche KI-Systeme werden Offline-KI genannt.
Offline-KI ist der Freund jedes Datenschutzbeauftragten (DSB). Denn die Datenlage ist denkbar einfach:
Auf einem eigenen Server werden eigene Daten vom eigenen KI-System verarbeitet.
Sensible Daten gelangen nicht zu Dritten, sondern bleiben im eigenen Haus.
Das gelöste Problem
Durch Einsatz der KI konnten magische Sechsecke der Ordnung 9 gelöst werden. Das sind Sechsecke mit einer Kantenlänge von 9, die in jeder Reihe, Spalte oder Diagonale dieselbe Summe aufweisen.
Zuletzt gelang es im Jahr 2006 ein solches Sechseck zu finden, allerdings mit der kleineren Kantenlänge 8. Diese frühere Lösung war deutlich leichter zu finden, weil der Rechenaufwand mit jeder Vergrößerung des Sechsecks erheblich zunimmt.
Dr. Meffert (IT Logic GmbH):
„Durch den Einsatz eines eigenen KI-Systems ist es nicht nur gelungen, das bisher ungelöste Problem zu lösen. Wir konnten auch jeweils eine weitere Lösung für die beiden kleineren Problemklassen finden, für die bisher nur je eine Lösung bekannt war.“
Nach Recherche von Dr. Meffert war bisher auch nur je eine Lösung für magische Hexagone der Ordnungen 7 und 8 bekannt. Dank der KI-Lösung gibt es nun je eine weitere Lösung – zusätzlich zur neuen Lösung für magische Sechsecke der Ordnung 9.
Die Lösung zeigt das magische Hexagon der Kantenlänge 9 mit der Zahlenbelegung von -108 bis +108 und der magischen Konstante M = 0. Für alle Reihen und Diagonalen ergibt sich als Summe der jeweiligen Zahlen somit 0. Für die Lösung müssen 51 Gleichungen mit 217 Variablen gleichzeitig gelöst werden. Jede Variable ist Teil von drei Gleichungen (weil jede Wabe im Sechseck Teil von drei Reihen/Diagonalen ist). Die Helligkeitswerte in der Abbildung zeigen, wie viele andere Waben durch jeweils eine Wabe beeinflusst werden. Je dunkler die Hintergrundfarbe einer Wabe, desto mehr andere Waben werden durch diese beeinflusst. Das Mittelfeld mit der 4 beeinflusst offensichtlich am meisten andere Waben, nämlich 3*16 = 48. Die Waben am äußeren Rand beeinflussen jeweils am wenigsten andere Waben, nämlich jeweils 32.
KI gezielt einsetzen
KI half bei der Lösung des Problems, war aber nicht der alleinige Heilsbringer.
Ein achtes Weltwunder entsteht meist nicht alleine durch den Einsatz von KI. Vielmehr sollte KI sinnvoll mit weiteren Möglichkeiten kombiniert werden.
Im genannten Beispiel wurde KI eingesetzt, um ein Programm zu optimieren und kritische Teile zu entwickeln. Das Gesamtprogramm entstand erst durch menschliches Zutun.
Ohne Künstliche Intelligenz wäre die Lösung nie gefunden worden. Mit KI alleine aber auch nicht.
Eigene KI bringt Vorteile
Neben der Datensicherheit liefert eine optimierte KI oft bessere Ergebnisse als Universalsysteme wie ChatGPT.
Zusätzlich bietet eine Offline-KI die Möglichkeit, weitere Optimierungen vorzunehmen und die KI zu unterstützen. Beispielsweise kann Firmenwissen mit Hilfe einer KI-basierten semantischen Suche sehr gut durchforstet werden.
Allerdings gibt es auch Suchanfragen, die besser mit einer herkömmlichen Suche beantwortet werden können. Eine solche konventionelle Suche berücksichtigt Synonyme und vergleicht Worte direkt miteinander.
Die geschickte Kombination aus kreativer und tendenziell unzuverlässiger KI mit starrer und dafür sehr zuverlässiger Technik liefert oft die besten Lösungen.
Die Nutzung eines eigenen KI-Systems eröffnet strategische Vorteile. Das Daten-Gold verbleibt im Unternehmen und wird nicht an Dritte verschenkt. Das eigene KI-System kann permanent ohne Zusatzkosten laufen. Ein solches intelligentes System fortwährend mit Aufgaben zu „quälen“ kann an sich schon vorteilhaft sein, denn Sprachmodelle können sich mittlerweile selbst verbessern und ihre Intelligenz durch Selbstkritik erhöhen.
Mehr Informationen: KI als Problemlöser
Quelle
IT Logic GmbH
Ansprechpartner: Dr. Klaus Meffert
Mail: ki@it-logic.de
Webseite: it-logic.de
Kernaussagen dieses Beitrags
Ein neu entwickeltes KI-System hat ein 18 Jahre altes mathematisches Problem gelöst, indem es magische Sechsecke der Ordnung 9 fand.
Die Kombination aus KI und menschlichem Know-how ermöglicht es, komplexe Probleme effizient und erfolgreich zu lösen.
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