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Konstitutionelle KI zielt darauf ab, KI-Modelle mit menschlichen Werten in Einklang zu bringen

Erfahre, wie konstitutionelle KI den Modellen hilft, ethische Regeln zu befolgen, sicherere Entscheidungen zu treffen und Fairness in Sprach- und Computer Vision Systemen zu unterstützen.

Künstliche Intelligenz (KI) wird schnell zu einem wichtigen Bestandteil unseres täglichen Lebens. Sie wird in Tools integriert, die in Bereichen wie Gesundheitswesen, Personalbeschaffung, Finanzen und öffentliche Sicherheit eingesetzt werden. In dem Maße, wie diese Systeme wachsen, werden auch Bedenken hinsichtlich ihrer Ethik und Zuverlässigkeit geäußert.

Zum Beispiel können KI-Systeme, die ohne Rücksicht auf Fairness oder Sicherheit entwickelt werden, manchmal Ergebnisse liefern, die voreingenommen oder unzuverlässig sind. Das liegt daran, dass viele Modelle noch keine klare Möglichkeit haben, menschliche Werte zu reflektieren und mit ihnen in Einklang zu bringen.

Um diese Herausforderungen zu bewältigen, erforschen Forscher jetzt einen Ansatz, der als konstitutionelle KI bekannt ist. Vereinfacht gesagt, werden dabei schriftlich festgelegte Prinzipien in den Trainingsprozess des Modells eingeführt. Diese Prinzipien helfen dem Modell, sein eigenes Verhalten zu beurteilen, sich weniger auf menschliches Feedback zu verlassen und die Antworten sicherer und verständlicher zu machen.

Bislang wurde dieser Ansatz vor allem bei großen Sprachmodellen (LLMs) verwendet. Die gleiche Struktur könnte aber auch Computer Vision Systemen helfen, ethische Entscheidungen bei der Analyse visueller Daten zu treffen. 

In diesem Artikel erfahren wir, wie konstitutionelle KI funktioniert, sehen uns Beispiele aus dem wirklichen Leben an und diskutieren ihre möglichen Anwendungen in Computer Vision Systemen.

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Abb. 1. Merkmale der konstitutionellen KI. Bild vom Autor.

Was ist konstitutionelle KI?

Konstitutionelle KI ist eine Methode zum Trainieren von Modellen, die das Verhalten von KI-Modellen durch eine Reihe klarer ethischer Regeln steuert. Diese Regeln wirken wie ein Verhaltenskodex. Anstatt sich darauf zu verlassen, dass das Modell herausfindet, was akzeptabel ist, folgt es einer Reihe schriftlicher Prinzipien, die seine Reaktionen während des Trainings bestimmen.

Dieses Konzept wurde eingeführt von Anthropiceinem auf KI-Sicherheit spezialisierten Forschungsunternehmen, eingeführt, das die Claude LLM-Familie als Methode entwickelt hat, um KI-Systeme in ihrer Entscheidungsfindung selbstbestimmter zu machen. 

Anstatt sich ausschließlich auf menschliches Feedback zu verlassen, lernt das Modell, seine eigenen Antworten auf der Grundlage einer vordefinierten Reihe von Prinzipien zu kritisieren und zu verfeinern. Dieser Ansatz ist vergleichbar mit einem Rechtssystem, in dem sich ein Richter auf eine Verfassung bezieht, bevor er ein Urteil fällt.

In diesem Fall wird das Modell sowohl zum Richter als auch zum Schüler, der dasselbe Regelwerk verwendet, um sein eigenes Verhalten zu überprüfen und zu verbessern. Dieser Prozess stärkt die Ausrichtung von KI-Modellen und unterstützt die Entwicklung von sicheren, verantwortungsvollen KI-Systemen.

Wie funktioniert die verfassungsmäßige KI?

Das Ziel der konstitutionellen KI ist es, einem KI-Modell beizubringen, wie es sichere und faire Entscheidungen treffen kann, indem es klaren, schriftlich festgelegten Regeln folgt. Hier ist ein einfacher Überblick darüber, wie dieser Prozess funktioniert:

  • Festlegen der Verfassung: Es wird eine schriftliche Liste mit ethischen Grundsätzen erstellt, die das Modell befolgen sollte. Die Verfassung legt fest, was die KI vermeiden und welche Werte sie widerspiegeln soll.

  • Ausbildung mit überwachten Beispielen: Dem Modell werden Beispielantworten gezeigt, die der Verfassung entsprechen. Diese Beispiele helfen der KI zu verstehen, wie akzeptables Verhalten aussieht.

  • Erkennen und Anwenden von Mustern: Mit der Zeit beginnt das Modell, diese Muster zu erkennen. Es lernt, die gleichen Werte anzuwenden, wenn es neue Fragen beantwortet oder neue Situationen bewältigt.

  • Kritisieren und Verfeinern der Ergebnisse: Das Modell überprüft seine eigenen Antworten und passt sie auf der Grundlage der Verfassung an. Diese Selbstbewertungsphase hilft ihm, sich zu verbessern, ohne sich nur auf menschliches Feedback zu verlassen.

  • Abgestimmte und sicherere Antworten produzieren: Das Modell lernt von konsistenten Regeln, was dazu beiträgt, Verzerrungen zu reduzieren und die Zuverlässigkeit in der Praxis zu verbessern. Durch diesen Ansatz ist es besser auf die menschlichen Werte abgestimmt und leichter zu steuern.
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Abb. 2. Ein Überblick über die Verwendung von konstitutioneller KI zum Trainieren von Modellen.

Grundprinzipien der ethischen KI-Entwicklung

Damit ein KI-Modell ethischen Regeln folgen kann, müssen diese Regeln zunächst klar definiert werden. Wenn es um konstitutionelle KI geht, basieren diese Regeln auf einer Reihe von Grundprinzipien. 

Hier sind zum Beispiel vier Prinzipien, die die Grundlage für eine effektive KI-Verfassung bilden:

  • Transparenz: Es sollte einfach zu verstehen sein, wie ein Modell zu einer Antwort gekommen ist. Wenn eine Antwort auf Fakten, Schätzungen oder Mustern beruht, ist sie für den Nutzer transparent. Das schafft Vertrauen und hilft den Menschen zu beurteilen, ob sie sich auf die Ergebnisse des Modells verlassen können.

  • Gleichheit: Die Antworten sollten bei verschiedenen Nutzern gleich bleiben. Das Modell sollte seine Ergebnisse nicht aufgrund des Namens, der Herkunft oder des Standorts einer Person ändern. Gleichheit hilft, Voreingenommenheit zu vermeiden und fördert die Gleichbehandlung.

  • Rechenschaftspflicht: Es sollte eine Möglichkeit geben, nachzuvollziehen, wie ein Modell trainiert wurde und was sein Verhalten beeinflusst hat. Wenn etwas schief läuft, sollten die Teams in der Lage sein, die Ursache zu erkennen und sie zu verbessern. Das fördert die Transparenz und die langfristige Verantwortlichkeit.

  • Sicherheit: Modelle müssen vermeiden, Inhalte zu produzieren, die Schaden anrichten können. Wenn eine Anfrage zu riskanten oder unsicheren Ergebnissen führt, sollte das System das erkennen und aufhören. Das schützt sowohl den Nutzer als auch die Integrität des Systems.

Beispiele für konstitutionelle KI in großen Sprachmodellen

Konstitutionelle KI hat sich von der Theorie zur Praxis entwickelt und wird nun langsam in großen Modellen eingesetzt, die mit Millionen von Nutzern interagieren. Zwei der bekanntesten Beispiele sind die LLMs von OpenAI und Anthropic. 

Obwohl beide Organisationen unterschiedliche Ansätze verfolgen, um ethischere KI-Systeme zu schaffen, haben sie eine gemeinsame Idee: Sie bringen dem Modell bei, einer Reihe von schriftlich festgehaltenen Leitprinzipien zu folgen. Schauen wir uns diese Beispiele genauer an.

OpenAIs konstitutioneller KI-Ansatz

OpenAI hat ein Dokument namens "Model Spec" als Teil des Trainingsprozesses für seine ChatGPT eingeführt. Dieses Dokument wirkt wie eine Verfassung. Es legt fest, was das Modell bei seinen Antworten anstreben sollte, einschließlich Werten wie Hilfsbereitschaft, Ehrlichkeit und Sicherheit. Es definiert auch, was als schädliche oder irreführende Ausgabe gilt. 

Dieser Rahmen wurde zur Feinabstimmung der OpenAI-Modelle verwendet, indem die Antworten danach bewertet wurden, wie gut sie den Regeln entsprechen. Mit der Zeit hat dies dazu beigetragen, den ChatGPT so zu gestalten, dass es weniger schädliche Ergebnisse produziert und besser auf die Wünsche der Nutzer/innen abgestimmt ist. 

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Abb. 3. Ein Beispiel für ChatGPT , das OpenAIs Model Spec zum Antworten verwendet.

Die ethischen KI-Modelle von Anthropic

Die Verfassung, der AnthropicModell Claude folgt, basiert auf ethischen Grundsätzen aus Quellen wie der Allgemeinen Erklärung der Menschenrechte, Plattformrichtlinien wie Apples Nutzungsbedingungen und Forschungsergebnissen aus anderen KI-Laboren. Diese Grundsätze tragen dazu bei, dass Claudes Antworten sicher und fair sind und mit wichtigen menschlichen Werten übereinstimmen.

Claude nutzt auch Reinforcement Learning from AI Feedback (RLAIF), bei dem es seine eigenen Antworten auf der Grundlage dieser ethischen Richtlinien überprüft und anpasst, anstatt sich auf menschliches Feedback zu verlassen. Dieser Prozess ermöglicht es Claude, sich im Laufe der Zeit zu verbessern, so dass es besser skalierbar ist und auch in schwierigen Situationen hilfreiche, ethische und nicht schädliche Antworten geben kann.

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Abb. 4. AnthropicAnsatz für konstitutionelle KI verstehen.

Anwendung von konstitutioneller KI auf Computer Vision

Da die konstitutionelle KI das Verhalten von Sprachmodellen positiv beeinflusst, stellt sich natürlich die Frage: Könnte ein ähnlicher Ansatz sehenden Systemen helfen, fairer und sicherer zu reagieren? 

Auch wenn Computer-Vision-Modelle mit Bildern statt mit Text arbeiten, ist die Notwendigkeit einer ethischen Anleitung genauso wichtig. Zum Beispiel sind Fairness und Voreingenommenheit wichtige Faktoren, die berücksichtigt werden müssen, denn diese Systeme müssen so trainiert werden, dass sie alle Menschen gleich behandeln und schädliche oder unfaire Ergebnisse bei der Analyse von visuellen Daten vermeiden.

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Abb. 5. Ethische Herausforderungen im Zusammenhang mit Computer Vision. Bild vom Autor.

Derzeit befindet sich der Einsatz von konstitutionellen KI-Methoden in der Computer Vision noch in der Anfangsphase, und die Forschung in diesem Bereich läuft weiter.

Meta hat zum Beispiel kürzlich CLUE vorgestellt, ein Framework, das konstitutionelles Denken auf Bildsicherheitsaufgaben anwendet. Es wandelt allgemeine Sicherheitsregeln in präzise Schritte um, denen multimodale KI (KI-Systeme, die mehrere Arten von Daten verarbeiten und verstehen) folgen kann. Das hilft dem System, klarer zu denken und schädliche Ergebnisse zu reduzieren. 

Außerdem macht CLUE die Beurteilung der Sicherheit von Bildern effizienter, indem es komplexe Regeln vereinfacht und es KI-Modellen ermöglicht, schnell und präzise zu handeln, ohne dass umfangreiche menschliche Eingaben erforderlich sind. Durch die Verwendung einer Reihe von Leitprinzipien macht CLUE Bildmoderationssysteme skalierbarer und gewährleistet gleichzeitig hochwertige Ergebnisse.

Die wichtigsten Erkenntnisse

Da KI-Systeme immer mehr Verantwortung übernehmen, verschiebt sich der Fokus von dem, was sie tun können, zu dem, was sie tun sollten. Das ist wichtig, da diese Systeme in Bereichen eingesetzt werden, die sich direkt auf das Leben der Menschen auswirken, z. B. im Gesundheitswesen, bei der Strafverfolgung und im Bildungswesen. 

Um sicherzustellen, dass KI-Systeme angemessen und ethisch handeln, brauchen sie eine solide und konsistente Grundlage. Diese Grundlage sollte Fairness, Sicherheit und Vertrauen in den Vordergrund stellen. 

Eine schriftliche Verfassung kann diese Grundlage während der Ausbildung bilden und den Entscheidungsprozess des Systems leiten. Es kann den Entwicklern auch einen Rahmen geben, um das Verhalten des Systems nach der Einführung zu überprüfen und anzupassen. So wird sichergestellt, dass es weiterhin mit den Werten übereinstimmt, für die es entwickelt wurde, und es wird einfacher, es an neue Herausforderungen anzupassen.

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