© KIT

KI übertrifft Mensch bei Spracherkennung

Forscherinnen und Forscher am KIT haben weltweit erstes Spracherkennungssystem entwickelt, das besser arbeitet als der Mensch und schneller ist als andere KIs

Ein alltägliches Gespräch zu verfolgen und genau wiederzugeben ist eine der größten Herausforderungen in der Forschung an Künstlicher Intelligenz (KI). Forscherinnen und Forschern des Karlsruher Instituts für Technologie (KIT) ist es nun erstmals gelungen, mit einem Computersystem die Erkennungsgenauigkeit des Menschen beim Erkennen solcher spontan gesprochener Sprache zu übertreffen – und dies mit nur minimaler Verzögerung zum Sprechen. Darüber berichten sie auf der Internet-Platt-form ArXiv.org.

„Wenn Menschen miteinander sprechen, gibt es Abbrüche, Stotterer, Hesitationen wie ‚äh‘ oder ‚hm‘, Lacher und Huster“, sagt Alex Waibel, Professor für Informatik am KIT. „Oft werden Worte zudem noch undeutlich ausgesprochen.“ So sei es schon für Menschen schwierig, einen akkuraten Mitschrieb eines informellen Dialogs anzufertigen. „Einer KI fiel dies bislang noch schwerer“, so der Spracherkennungs- Experte. Ein Team aus KIT-Wissenschaftlern und Mitarbeitern der Firma KITES, einer Ausgründung aus dem KIT, hat nun weltweit erst-mals ein Computersystem programmiert, das diese Aufgabe besser erledigt als Menschen und schneller als andere Systeme.

Waibel hat bereits einen automatischen Live-Übersetzer entwickelt, der Universitätsvorlesungen aus dem Deutschen oder Englischen schritthaltend mit der Vorlesung in die Sprachen ausländischer Studierender überträgt. Der „Lecture Translator“ ist seit 2012 in den Hörsälen des KIT im Einsatz. „Die Erkennung spontaner Sprache ist die wichtigste Komponente in diesem System“, erläutert Waibel, „da Fehler und Verzögerungen bei der Erkennung die Übersetzung unverständlich machen. Die menschliche Fehlerrate liegt hier bei um die 5,5 Prozent. Unser System erreicht nun 5,0 Prozent.“ Allerdings sei nicht nur die Genauigkeit ausschlaggebend, sondern auch, wie rasch das System das Ergebnis ausgibt, damit Studierende der Vorlesung live folgen können. Diese Verzögerung konnten die Forscher erstmalig auf eine Sekunde reduzieren. Das sei der niedrigste Wert in der sogenannten Latenz, den je ein Spracherkennungssystem dieser Qualität erreicht habe, betont Waibel.

Gemessen werden Fehlerrate und Verzögerung mit dem standardisierten und wissenschaftlich international anerkannten „Switchboard- Benchmark“-Test. Dieser gilt als bislang unerreichte Messlatte im Wettbewerb der internationalen KI-Forscher-Gemeinde, eine Maschine zu bauen, die an die menschliche Fähigkeit Spontansprache zu erkennen herankommt oder diese übertrifft.

Inhalte oder Zusammenhänge verstehen könne ein Erkennungs-System alleine aber noch nicht, so Waibel. „Es geht hier ausschließlich um die akustische Erkennung unter wissenschaftlich vergleichbaren Bedingungen.“ Dialog-, Übersetzungs- und weitere KI Module können nun aber schneller und mit größerer Genauigkeit sprachliche Interaktion ermöglichen.

-PM KIT-

 

TÜV-Verband: Künstliche Intelligenz braucht Regeln

Der TÜV-Verband hat eine gesetzliche Regulierung von Produkten und Anwendungen mit Künstlicher Intelligenz (KI) gefordert, um die Sicherheit von Menschen und den Schutz der Umwelt auch in der digitalen Welt gewährleisten zu können. 
„Sind beim Einsatz von Künstlicher Intelligenz die Gesundheit von Menschen oder ihre elementaren Grundrechte in Gefahr, sollten KI-Systeme bestimmte Sicherheitsanforderungen erfüllen müssen“, sagte Marc Fliehe, Leiter Digitalisierung und Cybersecurity beim TÜV-Verband (VdTÜV). Das gelte zum Beispiel für automatisierte Fahrzeuge, medizinische Diagnosen, mit Menschen interagierende Roboter oder Entscheidungssysteme, die Personen betreffen.

„Unser Ziel ist es, den breiten Einsatz von Künstlicher Intelligenz zu fördern und gleichzeitig die damit einhergehenden Gefahren zu verringern“, betonte Fliehe. Aufgrund der unerschöpflichen Vielfalt möglicher KI-Anwendungen sei klar, dass nicht alle KI-Systeme die gleichen Anforderungen erfüllen müssen. Daher sollten KI-gestützte Systeme in Risikoklassen eingeteilt und nach ihrem Gefährdungspotenzial reguliert werden. Die Maßnahmen können von einem vollständigen Regulierungsverzicht über formelle Anforderungen wie Transparenzpflichten und – im nächsten Schritt – Zulassungsverfahren vor der Markteinführung bis zu einem Verbot bestimmter, besonders gefährlicher oder ethisch fragwürdiger KI-Anwendungen reichen. Der TÜV-Verband unterstützt damit die Pläne der EU-Kommission, die einen europäischen Rechtsrahmen für KI-Systeme schaffen will und ihre Vorstellungen im „Weißbuch zur Künstlichen Intelligenz“ zusammengefasst hat.

Hintergrund der Regulierungsbestrebungen ist die zunehmende Digitalisierung und Vernetzung der Welt. Fahrzeuge, Maschinen, Geräte und Produkte aller Art verfügen über digitale Funktionen und treffen autonom Entscheidungen, die Menschen schützen, aber auch in Gefahr bringen können. Darüber hinaus können KI-Systeme falsche Vorhersagen treffen oder Menschen diskriminieren, wenn sie fehlerhaft programmiert oder trainiert worden sind. Der TÜV-Verband hat deshalb folgende Forderungen an die Politik formuliert:

  • Rechtsrahmen KI-tauglich machen
    Der europäische Rechtsrahmen trägt den Herausforderungen durch KI nicht ausreichend Rechnung. Grundlegende Anforderungen an KI-gestützte Anwendungen sollten sowohl übergreifend als auch sektorspezifisch formuliert werden.
  • KI-gestützte Anwendungen in Risikoklassen einteilen
    Für die Einteilung in Risikoklassen müssen eindeutige Kriterien definiert werden. Die Risikobewertung bildet die Grundlage für weitere Vorgaben an das jeweilige KI-System.
  • Vertrauen durch unabhängige Drittprüfung schaffen
    Bei KI-gestützten Anwendungen mit hohem Risiko sollte eine unabhängige Konformitätsbewertung erfolgen. So wird überprüft, ob die Anwendungen die gesetzlich formulierten Anforderungen erfüllen und in der Nutzung sicher sind.
  • Verfahren der Konformitätsbewertung weiterentwickeln
    Die Methoden der Konformitätsbewertung müssen mit der technologischen Entwicklung Schritt halten. Dafür müssen zum Teil völlig neue Verfahren und Methoden gefunden werden.
  • Europäische Datenstrategie sinnvoll gestalten
    Daten spielen im Zusammenhang mit Künstlicher Intelligenz eine herausragende Rolle. So ist die Verfügbarkeit sowie die Qualität der Daten ausschlaggebend für die Entwicklung und den Einsatz KI-gestützter Anwendungen. Eine zielführende KI-Regulierung setzt daher eine europäische Datenstrategie voraus.

-PM VdTÜV-