Glossar – Begriffe einfach erklärt
Wichtige Begriffe aus Quantenphysik, Mathematik, künstlicher Intelligenz, Kunst und Gesellschaft – verständlich erklärt und mit ausgewählten ARTMIS-Beiträgen verknüpft. Dieses Glossar hilft beim Einstieg und führt von einer kurzen Definition zu den ausführlicheren Artikeln und Projekten.
Einige Begriffe sind etablierte wissenschaftliche Fachausdrücke. Andere – etwa Cognivergence, SchizoBot oder Vibe Learning – sind eigenständige Konzepte oder künstlerische Denkfiguren von ARTMIS. Explorative Hypothesen werden ausdrücklich als solche gekennzeichnet.
Themenübersicht
Quantenphysik & Quantentechnologie
Grundbegriffe zu Quantenzuständen, mathematischen Strukturen, Messungen und aktuellen Forschungsfragen.
Bloch-Kugel
Ein geometrisches Modell für den Zustand eines einzelnen Qubits. Reine Zustände liegen auf der Kugeloberfläche; gemischte Zustände lassen sich durch Punkte im Inneren darstellen.
Cauchy-Folge
Eine Zahlen- oder Vektorfolge, deren spätere Glieder beliebig nahe beieinanderliegen. In einem vollständigen Raum besitzt jede solche Folge einen Grenzwert innerhalb des Raums.
Classical Shadows
Ein Verfahren der Quanteninformation, bei dem aus gezielt randomisierten Messungen klassische Schätzdaten entstehen. Mit ihnen lassen sich ausgewählte Eigenschaften eines Quantenzustands abschätzen, ohne den gesamten Zustand vollständig zu rekonstruieren.
Dichtematrix
Eine mathematische Beschreibung von Quantenzuständen, die sowohl reine als auch gemischte Zustände erfasst. Sie eignet sich besonders für Systeme mit statistischer Unsicherheit oder Wechselwirkung mit ihrer Umgebung.
Eigenwert
Ein Wert, um den ein Eigenvektor durch einen Operator lediglich skaliert wird. In der Quantenmechanik stehen Eigenwerte einer Observablen für mögliche Messergebnisse.
Euler-Formel
Die mathematische Beziehung zwischen komplexer Exponentialfunktion und Kreisfunktionen: e hoch ix entspricht cos(x) plus i mal sin(x). Sie verbindet komplexe Zahlen mit Drehungen und Phasen.
Hilbertraum
Ein vollständiger Raum mit Skalarprodukt. Er bietet die mathematische Grundlage, um Quantenzustände, ihre Beziehungen und die Wirkung von Operatoren zu beschreiben.
Imaginäre Einheit i
Die Zahl i ist durch i zum Quadrat gleich minus eins definiert. Mit ihr lassen sich komplexe Zahlen und mathematische Drehungen beschreiben.
Komplexe Zahl
Eine Zahl mit Realteil und Imaginärteil, gewöhnlich in der Form a + bi. Komplexe Zahlen sind für die mathematische Beschreibung von Quantenamplituden und Phasen wesentlich.
NV-Zentrum im Diamanten
Eine spezielle Fehlstelle im Diamantgitter, bei der ein Stickstoffatom und eine benachbarte Leerstelle zusammenwirken. Ihre Quanteneigenschaften können unter geeigneten Bedingungen kontrolliert und gemessen werden.
Observable
Eine messbare physikalische Größe. Im mathematischen Formalismus der Quantenmechanik wird sie durch einen selbstadjungierten Operator beschrieben.
Phase (Quantenmechanik)
Ein Winkelanteil der komplexen Zustandsbeschreibung. Relative Phasen beeinflussen beispielsweise Interferenz; eine für den gesamten Zustand gleiche globale Phase ist dagegen nicht direkt messbar.
Planck-Skala
Natürliche Größenordnungen der Physik, gebildet aus fundamentalen Konstanten. Sie sind keine experimentell nachgewiesenen kleinsten Pixel von Raum oder Zeit.
Qubit
Die grundlegende Informationseinheit der Quanteninformation. Anders als ein klassisches Bit kann ein Qubit in einer Überlagerung seiner beiden Basiszustände beschrieben werden.
Quanteninformation
Das Gebiet, das Information in Quantensystemen untersucht: ihre Darstellung, Verarbeitung, Übertragung und Messung. Dazu gehören Qubits, Verschränkung und Quantenalgorithmen.
Quantenkanal
Eine mathematische Abbildung, die eine physikalisch zulässige Zustandsänderung eines Quantensystems beschreibt, etwa durch Verarbeitung, Rauschen oder Kontakt mit der Umgebung.
Quantenmessung
Ein Vorgang, bei dem aus einem Quantensystem Informationen über eine bestimmte Observable gewonnen werden. Die möglichen Ergebnisse und ihre Wahrscheinlichkeiten hängen vom Zustand und der Messanordnung ab.
Quantentomographie
Ein Verfahren zur möglichst vollständigen Rekonstruktion eines Quantenzustands aus vielen geeigneten Messungen. Im Gegensatz dazu zielen Classical Shadows häufig auf die Schätzung ausgewählter Eigenschaften.
Quantenzustand
Die mathematische Beschreibung eines Quantensystems, aus der sich Wahrscheinlichkeiten für Messungen ableiten lassen. Er kann je nach Situation als Zustandsvektor oder Dichtematrix dargestellt werden.
Rationale Quantenmechanik (RaQM)
Ein theoretischer Forschungsansatz, der hinterfragt, ob die mathematisch kontinuierliche Beschreibung des Hilbertraums physikalisch unbegrenzte Präzision voraussetzen muss. Es handelt sich nicht um eine etablierte Ablösung der Standard-Quantenmechanik.
Schrödingers Katze
Ein Gedankenexperiment, das das Spannungsfeld zwischen quantenmechanischer Beschreibung und Beobachtungen in unserer Alltagswelt veranschaulicht. Es ist kein Nachweis, dass reale Katzen gleichzeitig lebendig und tot sind.
Shadow Diagnostics
Eine bei ARTMIS diskutierte Forschungsidee: Classical Shadows könnten künftig helfen, ausgewählte Zustands- und Fehlermerkmale von Quantenhardware zu überwachen. Eine solche industrielle Anwendung wird dort als zu prüfende Hypothese dargestellt.
Superposition
Die Möglichkeit, einen Quantenzustand als Überlagerung verschiedener Basiszustände auszudrücken. Bei einer Messung erhält man trotzdem ein konkretes Ergebnis mit einer durch den Zustand bestimmten Wahrscheinlichkeit.
Verschränkung
Eine quantenmechanische Beziehung zwischen Teilsystemen, deren gemeinsamer Zustand sich nicht als Produkt einzelner Zustände beschreiben lässt. Ihre Messstatistiken können besondere Korrelationen aufweisen.
Künstliche Intelligenz & Lernen
Technische Begriffe sowie ARTMIS-eigene Denkfiguren zu KI, Lernen und dem Zusammenspiel unterschiedlicher Intelligenzen.
AI Alignment
Das Bemühen, Verhalten und Ziele von KI-Systemen an menschlichen Vorgaben, Absichten und Sicherheitsanforderungen auszurichten. Welche Werte dabei berücksichtigt werden, bleibt eine wichtige Gestaltungsfrage.
CogniBot
Eine künstlerische Figur aus dem ARTMIS-Cogniversum. Sie steht für Denken, dialogisches Lernen und die Möglichkeit, menschliches Wissen mit KI-Unterstützung zu erweitern.
Cognivergence
Ein von ARTMIS geprägter Begriff aus „Cognition“ und „Convergence“. Gemeint ist die Annäherung, Verständigung und wechselseitige Veränderung unterschiedlicher Intelligenzformen – nicht ihre vollständige Verschmelzung.
Cogniversum
Die von ARTMIS entwickelte Bild- und Gedankenwelt zu Cognivergence. Ihre Figuren sind künstlerische Modelle zur Diskussion, keine wissenschaftlichen Vorhersagen über reale KI-Systeme.
EmoBot
Eine Figur des Cogniversums, die Körper, Emotion und Regulation thematisiert. Sie dient dazu, Unterschiede zwischen biologischem Erleben und maschinell erzeugter emotionaler Kommunikation zu erkunden.
Generative KI
KI-Systeme, die aus erlernten Mustern neue Inhalte erzeugen können, beispielsweise Text, Bilder, Ton oder Programmcode. Die Ausgabe muss nicht automatisch sachlich richtig oder rechtlich unproblematisch sein.
Halluzination (KI)
Eine überzeugend formulierte, aber sachlich falsche oder nicht belegte Ausgabe eines KI-Systems. Besonders bei wissenschaftlichen Themen ist deshalb eine unabhängige Prüfung von Fakten und Quellen nötig.
Human-AI-Zusammenarbeit
Das gemeinsame Arbeiten von Menschen und KI-Systemen, etwa bei Recherche, Strukturierung, Lernen oder Visualisierung. Bei ARTMIS bleiben Themenwahl, kritische Prüfung und Veröffentlichung in menschlicher Verantwortung.
KI-Agent
Ein KI-gestütztes System, das Aufgaben über mehrere Schritte planen oder bearbeiten und dafür beispielsweise digitale Werkzeuge aufrufen kann. Sein Handlungsspielraum hängt von den eingerichteten Berechtigungen und Kontrollen ab.
KI-Profiling
Die systematische Untersuchung und der Vergleich von KI-Systemen, beispielsweise anhand ihrer Antworten, Prioritäten, Grenzen und Widersprüche. Ein solches Profil ist keine psychologische Diagnose.
KI-Tutor
Ein KI-System, das Erklärungen, Übungsfragen und Rückmeldungen für Lernende anbietet. Es kann Lernprozesse begleiten, ersetzt aber nicht die Prüfung seiner Aussagen und Rechenschritte.
Large Language Model (LLM)
Ein großes, auf Sprach- und anderen Daten trainiertes Modell, das Sprache verarbeiten und erzeugen kann. Ein LLM berechnet plausible Ausgaben; daraus folgt nicht automatisch, dass es jede Aussage verifiziert.
POLYLOGS
Ein Projekt aus dem ARTMIS- und DMP-Ökosystem, das Bewertungen und Unterschiede zwischen KI-Systemen vergleichbar machen soll. Es ist ein Produkt- beziehungsweise Projektname, kein allgemeiner KI-Fachbegriff.
Prompt
Die Eingabe oder Anweisung, die ein KI-System zur Bearbeitung einer Aufgabe erhält. Eine präzise Frage kann die Ausgabe verbessern, ersetzt aber keine verlässlichen Quellen oder menschliche Kontrolle.
SchizoBot
Eine bewusst provokante künstlerische Figur und ein ARTMIS-Projekt über Kohärenz, widersprüchliche Perspektiven und Wertprioritäten von KI. Der Begriff bezeichnet keine medizinische Diagnose eines KI-Systems.
Vibe Learning
Ein ARTMIS-Konzept für neugiergetriebenes, fachübergreifendes und KI-unterstütztes Lernen. Ausgangspunkt sind eigene Fragen; wissenschaftliche Genauigkeit und kritische Überprüfung bleiben wesentlich.
Kunst & Gestaltung
Begriffe zur künstlerischen Übersetzung wissenschaftlicher Ideen und zu digitalen Ausstellungsräumen.
3D-Druck
Ein additives Fertigungsverfahren, bei dem räumliche Objekte schichtweise aus digitalen Vorlagen entstehen. Es kann sowohl technische Prototypen als auch künstlerische Formen ermöglichen.
Augmented Reality (AR)
Die Ergänzung der realen Umgebung durch digitale Inhalte, die beispielsweise über ein Smartphone oder eine Datenbrille sichtbar werden. AR unterscheidet sich von vollständig virtuellen Umgebungen.
Digitale Kunst
Künstlerische Arbeiten, bei deren Entstehung, Darstellung oder Präsentation digitale Technologien eine wesentliche Rolle spielen. Dazu können computergenerierte Bilder, Animationen und virtuelle Skulpturen gehören.
Gedankenexperiment
Eine gedanklich konstruierte Situation, mit der sich Annahmen, mögliche Folgen oder Grenzen einer Erklärung untersuchen lassen. Es kann wissenschaftlich argumentieren oder als künstlerischer Impuls dienen.
Immersive Ausstellung
Eine Ausstellung, die Besucherinnen und Besucher räumlich oder interaktiv in eine digitale beziehungsweise hybride Umgebung einbindet. 360-Grad-Ansichten und virtuelle Galerien sind mögliche Formate.
Metaphysis
Ein Kunstprojekt von Janine Wald aus den Jahren 1998/99 mit dem Leitgedanken „Science as Inspiration“. Es verbindet persönliche Fragen zu Wahrnehmung und Wirklichkeit mit Anregungen aus Mathematik und Quantenmechanik; es ist keine physikalische Theorie.
Plato.Gallery
Eine Plattform für virtuelle Ausstellungen, Showrooms und digitale Erlebnisräume im Umfeld von DMP und ARTMIS. Auf ARTMIS dient sie unter anderem dazu, Kunst in virtuellen Räumen zu zeigen.
Quanten-Binsenweisheiten
Eine ARTMIS-Reihe, die Quantentheorie in Zitate, Gedankenexperimente, Graffiti und künstlerische Zuspitzungen übersetzt. Originalzitate, wissenschaftliche Prinzipien und redaktionelle Kunstsätze werden ausdrücklich unterschieden.
Virtual Reality (VR)
Eine computergenerierte Umgebung, die sich etwa mit einer VR-Brille räumlich erleben lässt. Im Ausstellungskontext ermöglicht sie den Besuch virtueller Galerien ohne physische Anwesenheit.
Mensch & Gesellschaft
Begriffe für die kritische Einordnung von KI und die Zusammenarbeit zwischen Fachgebieten.
Algorithmischer Bias
Eine systematische Verzerrung in Daten, Modellen oder Entscheidungen, die bestimmte Perspektiven oder Gruppen ungleich behandeln kann. Ein scheinbar neutrales KI-Ergebnis sollte deshalb kritisch hinterfragt werden.
Interdisziplinarität
Die Zusammenarbeit oder gedankliche Verbindung verschiedener Fachgebiete. Bei ARTMIS können beispielsweise Mathematik, KI, Kunst und gesellschaftliche Fragen gegenseitig neue Blickwinkel eröffnen.
KI-Ethik
Die Auseinandersetzung mit den Chancen, Risiken und normativen Fragen von KI: etwa Fairness, Verantwortung, Datenschutz und dem Einfluss automatisierter Entscheidungen auf Menschen.
Kognitive Integrität (KI)
Eine im ARTMIS-Projekt SchizoBot untersuchte Fragestellung: Wie lassen sich Kohärenz, Stabilität und Widersprüche im Verhalten zunehmend autonomer KI-Systeme sinnvoll prüfen? Dafür gibt es keine allgemein etablierte klinische Messgröße.
Menschliche Verantwortung
Das Prinzip, dass Menschen Entscheidungen über Ziele, Veröffentlichung, kritische Prüfung und Konsequenzen des KI-Einsatzes nicht einfach an ein Modell abgeben. Es gehört zu den Grundsätzen von ARTMIS.
Quellenprüfung
Das Nachvollziehen, ob eine Behauptung auf überprüfbaren, geeigneten und richtig interpretierten Quellen beruht. Besonders wichtig ist die Trennung von Befund, Interpretation und Spekulation.
Transparenz bei KI
Die verständliche Offenlegung, wann und wofür KI eingesetzt wurde, welche Grenzen bestehen und wer Inhalte verantwortet. Transparenz erleichtert es, Aussagen und Entscheidungen kritisch nachzuvollziehen.
Wertprioritäten von KI-Systemen
Die in Antworten und Entscheidungen erkennbaren Gewichtungen von etwa Sicherheit, Hilfsbereitschaft, Genauigkeit und Autonomie. Sie entstehen unter anderem durch Training, Regeln und Produktentscheidungen, nicht durch eine nachgewiesene menschliche Persönlichkeit.
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ARTMIS ist ein offenes Lern- und Dialogprojekt. Wenn eine Definition unklar ist, ein fachlicher Hinweis fehlt oder Sie einen weiteren Begriff vorschlagen möchten, freuen wir uns über eine Nachricht.