1. Erforschen - Wie versteht KI die Biologie?
In diesem Abschnitt werden die Studierenden an die grundlegende Idee herangeführt, dass Künstliche Intelligenz (KI) Biologie nicht auf die gleiche Weise versteht wie Menschen. Stattdessen interpretiert KI biologische Systeme anhand von Daten, Mustern und mathematischen Darstellungen.
Der Zweck dieser Explore-Phase besteht darin, den Lernenden zu helfen, ein konzeptuelles Fundament darüber aufzubauen, wie biologische Informationen in digitale Daten umgewandelt werden und wie KI-Systeme lernen, Strukturen, Zusammenhänge und Regelmäßigkeiten in diesen Daten zu erkennen.
1.2 Was bedeutet „Verstehen“ für Künstliche Intelligenz?
Wenn Menschen Biologie verstehen, verlassen sie sich auf Bedeutung, Kontext, Erfahrung und logisches Denken. Künstliche Intelligenz hingegen arbeitet anders.
Für KI bedeutet „Verstehen“:
- Lernen aus Beispielen und Datensätzen.
- Erkennen von Mustern und Ähnlichkeiten.
- Vorhersagen treffen auf Basis von Wahrscheinlichkeiten.
KI-Systeme werden mit großen Samml extends vonchild biological Daten trainiert.
BEISPIELE:
- Tausende von Zellbildern lehren die KI, gesunde von kranken Zellen zu unterscheiden, z. B. das Erkennen von Krebsanzeichen in pathologischen Bildern.
- Genetische Datensätze helfen der KI, Mutationen zu identifizieren, die mit bestimmten Krankheiten in Verbindung stehen, z. B. die Vorhersage des Krankheitsrisikos anhand von Genomik- und Omics-Daten.
- Biologische Signale werden analysiert, um funktionelle Ergebnisse vorherzusagen, z. B. wie Mutationen oder Medikamente die Genaktivität in Zellen verändern.
Dieser Prozess wird als Mustererkennung bezeichnet. KI denkt oder schlussfolgert nicht wie ein menschlicher Wissenschaftler; stattdessen verarbeitet sie Informationen mit hoher Geschwindigkeit und erkennt statistische Zusammenhänge.
Wichtige Klarstellung für Studierende:
KI „denkt“ oder „versteht“ nicht im menschlichen Sinne, kann aber biologische Daten mit außergewöhnlicher Geschwindigkeit und Genauigkeit analysieren.