KI Panorama

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Thema: Generative KI

  • FunSearch: Programme als mathematische Entdeckungen

    FunSearch erzeugt Programme, deren Qualität objektiv berechnet werden kann. Auf diese Weise wurden neue Konstruktionen für das Cap-Set-Problem und Heuristiken für Online-Bin-Packing gefunden. Die Methode funktioniert nur bei Problemen, die sinnvoll als Programm und Bewertung formuliert werden können.

    Forschungsfrage

    Kann ein Sprachmodell durch automatische Prüfung zu neuen, menschlich interpretierbaren Lösungen in Mathematik und Informatik beitragen?

    Ansatz

    • Ein Ausgangsprogramm und eine Bewertungsfunktion definieren das Problem
    • Das Sprachmodell verändert ausgewählte Programme
    • Jede Variante wird ausgeführt und bewertet
    • Gute und unterschiedliche Lösungen fließen in neue Generationen ein

    Veröffentlichte Ergebnisse

    • Neue große Cap Sets in bestimmten Dimensionen
    • Verbesserte Heuristiken für das Online-Bin-Packing
    • Ausgabe als kompakte Programme, die von Forschenden analysiert werden können

    Bedeutung

    Die Kombination aus generativer Suche und strenger automatischer Bewertung zeigt einen Weg, wie Sprachmodelle über bloße Textvorschläge hinaus zu überprüfbaren Resultaten beitragen können.

    Grenzen

    • Nicht jedes Forschungsproblem besitzt eine vollständige Bewertungsfunktion
    • Eine hohe Punktzahl kann Nebenbedingungen übersehen
    • Mathematische Interpretation und formale Prüfung bleiben erforderlich

    Primärquellen

  • MatterGen: Materialien nach gewünschten Eigenschaften erzeugen

    Statt eine feste Datenbank nur zu durchsuchen, beginnt MatterGen mit Anforderungen und generiert passende Kristallstrukturen. Computergestützte Stabilität und gewünschte Eigenschaften sind jedoch nur der Anfang; Synthese und Messung im Labor bleiben unverzichtbar.

    Forschungsfrage

    Können neue anorganische Materialien direkt unter Bedingungen wie Zusammensetzung, Symmetrie, Magnetismus oder mechanischen Eigenschaften erzeugt werden?

    Ansatz

    Ein diffusionsbasiertes Modell erzeugt atomare Zusammensetzungen, Gitter und Positionen. Durch Fine-Tuning oder konditionierte Generierung wird die Suche auf gewünschte Eigenschaften gelenkt.

    Veröffentlichte Ergebnisse

    • Erzeugung stabiler und neuartiger Materialkandidaten über verschiedene chemische Systeme
    • Steuerung nach mehreren Eigenschaftsbedingungen
    • Experimentelle Synthese eines vorgeschlagenen Materials als Teil der Validierung

    Bedeutung

    • Inverse Materialentwicklung statt ausschließlichem Screening
    • Schnellere Hypothesenbildung für Batterien, Magnete und andere Anwendungen
    • Verbindung generativer Modelle mit Simulation und Laborprüfung

    Grenzen

    • Berechnete Eigenschaften können von realen Proben abweichen
    • Herstellbarkeit, Defekte und Skalierbarkeit sind separate Probleme
    • Die Wahl der Trainingsdaten begrenzt den erforschten chemischen Raum

    Primärquellen

  • KI-Agenten: planen, handeln und Ergebnisse prüfen

    Ein KI-Agent beantwortet nicht nur eine einzelne Eingabe. Er kann ein Ziel in Schritte zerlegen, Werkzeuge aufrufen, Zwischenergebnisse auswerten und seinen Plan anpassen. Autonomie bedeutet dabei nicht Zuverlässigkeit: Berechtigungen, Grenzen und menschliche Kontrolle bleiben entscheidend.

    Einfach erklärt

    Ein Chatbot liefert gewöhnlich eine Antwort. Ein Agent versucht dagegen, eine Aufgabe über mehrere Schritte zu erledigen. Er kann beispielsweise Informationen suchen, eine Datei bearbeiten und danach prüfen, ob das Ergebnis zum Ziel passt.

    Typischer Ablauf

    1. Ziel und verfügbare Werkzeuge erfassen
    2. Nächsten sinnvollen Schritt auswählen
    3. Werkzeug ausführen und Ergebnis zurücklesen
    4. Plan anhand des Ergebnisses anpassen
    5. Bei Unsicherheit nachfragen oder an einen Menschen übergeben

    Fortgeschritten

    Agentische Systeme bestehen häufig aus einem Sprachmodell, einem Orchestrierungsprogramm, Werkzeugdefinitionen, einem Arbeitsgedächtnis und Regeln für Abbruch oder Freigabe. In der Forschung verbindet ReAct sprachliches Schlussfolgern mit Aktionen in einer Umgebung.

    Was Agenten gut können

    • Mehrstufige Recherche mit klaren Quellenregeln
    • Wiederholbare Bearbeitung vieler ähnlicher Dateien
    • Softwareentwicklung mit Tests und Versionskontrolle
    • Koordination klar definierter Geschäftsprozesse

    Grenzen und Risiken

    • Fehler können sich über mehrere Schritte fortpflanzen
    • Werkzeuge können reale Daten verändern oder Kosten verursachen
    • Unklare Ziele führen zu unnötigen oder falschen Aktionen
    • Lange Aufgaben benötigen Zustandskontrolle, Protokolle und Abbruchkriterien

    Sichere Gestaltung

    • Nur notwendige Berechtigungen vergeben
    • Kritische Aktionen bestätigen lassen
    • Eingaben und Werkzeugergebnisse validieren
    • Jeden Schritt protokollieren
    • Klare Übergabe an Menschen vorsehen

    Primärquellen

  • Bewerbungsunterlagen vorbereiten

    Die Unterlagen müssen wahr, persönlich und nachweisbar bleiben. Erfundenes Wissen, generische Aussagen und unnötige personenbezogene Daten sind zu vermeiden.

    Geeignet für

    • Lebenslauf
    • Anschreiben
    • Vorbereitung auf Gespräche

    Voraussetzungen

    Eigene nachweisbare Erfahrungen, Stellenbeschreibung und gewünschter Ton.

    Vorgehensweise

    1. Relevante Anforderungen der Stelle herausarbeiten.
    2. Eigene passende Erfahrungen zuordnen.
    3. Struktur und Formulierungsvarianten erzeugen.
    4. Alle Aussagen auf Wahrheit und Belegbarkeit prüfen.
    5. Unterlagen persönlich überarbeiten und formatieren.

    Beispiel

    Aus vorhandenen Projekterfahrungen entsteht ein kurzer Abschnitt, der auf die konkrete Stellenausschreibung eingeht.

    Qualitätskontrolle

    • Keine Qualifikation oder Erfahrung erfinden.
    • Persönliche Sprache und konkrete Beispiele erhalten.
    • Datenschutz bei Lebenslauf und Zeugnissen beachten.

    Grenzen und Risiken

    • Texte können austauschbar wirken oder Behauptungen übertreiben.
    • Sensible Bewerbungsdaten können bei Cloud-Diensten gespeichert werden.

    Passende Tools und Modelle

    Sprachmodelle, Textverarbeitung und Bewerbungsplattformen.

    Quellen und Leitlinien

  • Ideen, Konzepte und Alternativen entwickeln

    Der Wert liegt in Breite und Anregung, nicht in automatischer Auswahl. Ziele, Machbarkeit, Originalität und Folgen müssen vom Menschen bewertet werden.

    Geeignet für

    • Produktideen
    • Projekte
    • Geschichten
    • Problemlösung

    Voraussetzungen

    Eine klare Fragestellung, Bewertungskriterien und Wissen über den Kontext.

    Vorgehensweise

    1. Problem und Ausschlusskriterien beschreiben.
    2. Bewusst unterschiedliche Ansätze erzeugen lassen.
    3. Ideen gruppieren und kombinieren.
    4. Mit Fakten, Aufwand und Risiken bewerten.
    5. Ausgewählte Idee durch eigene Recherche und Tests weiterentwickeln.

    Beispiel

    Für einen lokalen Verein entstehen zehn Veranstaltungsansätze, die anschließend nach Kosten und Zielgruppe bewertet werden.

    Qualitätskontrolle

    • Quantität nicht mit Qualität verwechseln.
    • Ähnliche bestehende Lösungen recherchieren.
    • Auswirkungen und unerwünschte Nebenfolgen prüfen.

    Grenzen und Risiken

    • Vorschläge können Klischees reproduzieren oder bekannte Ideen nur neu formulieren.
    • Ohne Kontext wirken Ideen plausibel, können aber praktisch ungeeignet sein.

    Passende Tools und Modelle

    Allgemeine Sprachmodelle, Whiteboard- und Recherchewerkzeuge.

    Quellen und Leitlinien

  • Angebote und Leistungsbeschreibungen im Handwerk vorbereiten

    Sie hilft bei Sprache und Gliederung, ersetzt aber weder Aufmaß noch Kalkulation, Normenkenntnis oder fachliche Freigabe.

    Geeignet für

    • Handwerksbetriebe
    • Bau- und Reparaturleistungen
    • Kundenkommunikation

    Voraussetzungen

    Geprüftes Aufmaß, Material- und Leistungsdaten, Preise sowie betriebliche Vorlagen.

    Vorgehensweise

    1. Leistungsumfang und Ausschlüsse strukturiert erfassen.
    2. Material, Mengen und Arbeitsschritte getrennt angeben.
    3. Entwurf in der betrieblichen Sprache erzeugen.
    4. Mengen, Preise, Steuern, Normen und Termine fachlich prüfen.
    5. Freigegebene Fassung in das Angebotssystem übernehmen.

    Beispiel

    Aus Notizen zu einer Reparatur entsteht eine klare Leistungsbeschreibung mit Voraussetzungen und nicht enthaltenen Arbeiten.

    Qualitätskontrolle

    • Keine Mengen oder Preise vom Modell schätzen lassen, wenn keine geprüften Daten vorliegen.
    • Vertragsbestandteile und Normverweise kontrollieren.
    • Kundenspezifische Daten schützen.

    Grenzen und Risiken

    • Sprachmodelle können Leistungen ergänzen oder Einschränkungen übersehen.
    • Ein sauber formulierter Text ist keine technische oder kaufmännische Prüfung.

    Passende Tools und Modelle

    Sprachmodelle, Vorlagenverwaltung und betriebliche Kalkulationssoftware.

    Quellen und Leitlinien

  • Wiederkehrende Büroprozesse automatisieren

    Automatisierung sollte schrittweise erfolgen: erst lesen und vorschlagen, dann mit Freigabe handeln. Berechtigungen, Protokolle und Rückfallwege sind zentral.

    Geeignet für

    • E-Mail-Verarbeitung
    • Dokumentenablage
    • Berichtserstellung
    • Aufgabenverteilung

    Voraussetzungen

    Stabiler Prozess, definierte Eingaben und Ausgaben, minimale Berechtigungen sowie ein menschlicher Freigabepunkt.

    Vorgehensweise

    1. Prozess und Fehlerfolgen dokumentieren.
    2. Einen kleinen, reversiblen Teil auswählen.
    3. Zunächst nur Vorschläge erzeugen lassen.
    4. Prüfregeln, Protokollierung und Freigaben einbauen.
    5. Leistung überwachen und Berechtigungen regelmäßig prüfen.

    Beispiel

    Eingehende Berichte werden klassifiziert, einem Projekt zugeordnet und als Entwurf für eine Zusammenfassung vorbereitet.

    Qualitätskontrolle

    • Schreibende Aktionen nur mit klarer Freigabe zulassen.
    • Jede Aktion protokollieren.
    • Fehler- und Abbruchpfad testen.

    Grenzen und Risiken

    • Prompt Injection und fehlerhafte Klassifikation können Folgeaktionen auslösen.
    • Zu weitreichende Berechtigungen erhöhen den möglichen Schaden.

    Passende Tools und Modelle

    Workflow-Automation, Agentensysteme, RAG und Unternehmenssoftware mit Schnittstellen.

    Quellen und Leitlinien

  • E-Mails entwerfen und verbessern

    Aus Stichpunkten lässt sich ein gut strukturierter Entwurf erzeugen. Vor dem Versand müssen Inhalt, Empfänger, Ton und vertrauliche Angaben geprüft werden.

    Geeignet für

    • Bürokommunikation
    • Kundenservice
    • Private Korrespondenz

    Voraussetzungen

    Ziel, Empfänger und gewünschter Ton müssen klar sein. Vertrauliche Daten gehören nur in Systeme, deren Datenschutz dafür geprüft wurde.

    Vorgehensweise

    1. Stichpunkte und Ziel der Nachricht festhalten.
    2. Gewünschten Ton, Länge und Handlungsaufforderung angeben.
    3. Entwurf erzeugen lassen.
    4. Fakten, Namen, Termine und Anhänge kontrollieren.
    5. Nach persönlicher Überarbeitung versenden.

    Beispiel

    Aus „Termin verschieben, Dienstag möglich, Unterlagen fehlen“ kann ein sachlicher, kurzer Entwurf für einen Geschäftspartner entstehen.

    Qualitätskontrolle

    • Alle Fakten mit Originalunterlagen abgleichen.
    • Unnötige Floskeln und übertriebene Sicherheit entfernen.
    • Empfänger, Anhänge und sensible Angaben vor dem Versand prüfen.

    Grenzen und Risiken

    • Modelle können Informationen ergänzen, die nicht vorgegeben wurden.
    • Ungeprüfte personenbezogene oder vertrauliche Daten können Datenschutzprobleme verursachen.

    Passende Tools und Modelle

    Allgemeine Sprachmodelle, Schreibassistenten und lokal betriebene Modelle.

    Quellen und Leitlinien

  • Präsentationen strukturieren und vorbereiten

    Der größte Nutzen liegt in Struktur, Varianten und Kürzung. Fachliche Aussagen, Diagramme, Quellen und Bildrechte müssen separat geprüft werden.

    Geeignet für

    • Vorträge
    • Schulungen
    • Projektberichte
    • Pitches

    Voraussetzungen

    Zielgruppe, Zeitrahmen, Kernaussage und verlässliches Ausgangsmaterial.

    Vorgehensweise

    1. Kernaussage in einem Satz formulieren.
    2. Publikum und Vortragsdauer angeben.
    3. Eine Dramaturgie mit wenigen Hauptpunkten erzeugen.
    4. Belege, Beispiele und Visualisierungen ergänzen.
    5. Folien reduzieren und den Vortrag testen.

    Beispiel

    Aus einem zehnseitigen Bericht entsteht eine Gliederung für einen zwölfminütigen Vortrag mit sechs Folien.

    Qualitätskontrolle

    • Jede Zahl und Quelle kontrollieren.
    • Pro Folie nur eine Hauptaussage verwenden.
    • Präsentation ohne KI-Unterstützung probeweise vortragen.

    Grenzen und Risiken

    • Automatisch erzeugte Folien können generisch oder inhaltlich überladen sein.
    • Erfundene Quellen und unpassende Bilder müssen ausgeschlossen werden.

    Passende Tools und Modelle

    Sprachmodelle, Präsentationsassistenten und Bildgeneratoren.

    Quellen und Leitlinien

  • Lernpläne und Übungsaufgaben erstellen

    Ein guter Lernassistent passt Schwierigkeit, Tempo und Aufgaben an. Lehrmaterial und Antworten müssen dennoch mit verlässlichen Quellen abgeglichen werden.

    Geeignet für

    • Schule und Studium
    • Berufliche Weiterbildung
    • Sprachlernen

    Voraussetzungen

    Klares Lernziel, verfügbarer Zeitrahmen und ehrliche Angabe des aktuellen Wissensstands.

    Vorgehensweise

    1. Lernziel und Termin festlegen.
    2. Vorwissen durch kurze Fragen prüfen.
    3. Einen Wochenplan mit Wiederholungen erstellen.
    4. Aufgaben schrittweise bearbeiten und Lösungen begründen.
    5. Fortschritt regelmäßig mit unabhängigen Tests prüfen.

    Beispiel

    Für „Grundlagen der Statistik in sechs Wochen“ entsteht ein Plan mit Theorie, Übungen und Wiederholungen.

    Qualitätskontrolle

    • Lösungen mit Lehrbuch oder Kursmaterial vergleichen.
    • Nicht nur Antworten, sondern Lösungswege erklären lassen.
    • Aufgaben ohne Hilfe wiederholen.

    Grenzen und Risiken

    • Fehlerhafte Erklärungen können überzeugend formuliert sein.
    • Zu viel Unterstützung kann eigenständiges Denken und Üben verdrängen.

    Passende Tools und Modelle

    Allgemeine Sprachmodelle, Lernplattformen und fachspezifische Tutorensysteme.

    Quellen und Leitlinien