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Smarte Technik für dein Zuhause

Wie funktioniert Alexa?

Autor

Robin Ewers

Veröffentlicht

05.04.2023

Aktualisiert

08.05.2023

Wie Funktioniert Alexa?
(stock.adobe.com)

Wie funktioniert eigentlich Alexa? Wer die smarte Sprachsteuerung bereits im Einsatz hat, weiß, dass Alexa nur wenige Sekunden nach einem Sprachbefehl bereits eine Antwort parat hat. Doch wie ist das möglich? Wir verraten dir, welche Technologien sich dahinter verbergen.

Die allgemeine Funktionsweise von Alexa

Alexa, Amazons virtueller Assistent, ist mittlerweile fester Bestandteil von Amazon Echo Lautsprechern (Echo Dot), Echo Displays und etlichen anderen Smart-Home-Geräten. Dadurch können diese via Sprachbefehl gesteuert werden und bestimmte Aufgaben ausführen. Etwa die Wiedergabe von Musik oder die Steuerung von Smart-Home-Geräten.

Die Funktionsweise von Alexa basiert auf einer Kombination aus Spracherkennung, natürlicher Sprachverarbeitung und Cloud-Computing. Erfolgt ein bestimmtes Sprachkommando („Alexa“), zeichnet das Gerät, auf dem Alexa installiert ist, den Sprachbefehl auf und sendet diesen an die Cloud von Amazon. Dort wird der Audiobefehl in eine Textform umgewandelt. Der Text wird anschließend mittels Algorithmen und Machine-Learning-Technologien analysiert, um die Bedeutung und Intention hinter dem Befehl zu entschlüsseln. Sobald die Entschlüsselung erfolgreich war, wird die entsprechende Aktion ausgeführt. Der Prozess der Spracherkennung und -verarbeitung ist jedoch nicht perfekt und kann manchmal zu Fehlern führen. Daher arbeitet Amazon ständig daran, die Technologie von Alexa zu verbessern und zu verfeinern.

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Was brauche ich, damit Alexa funktioniert?

Damit Alexa funktioniert, benötigst du:

  • Einen Amazon Echo oder Echo Dot
  • Ein stabiles WLAN-Netzwerk
  • Ein aktives Amazon-Konto
  • Die Alexa-App auf deinem Smartphone oder Tablet
  • Eine Stromversorgung für den Amazon Echo oder Echo Dot
Amazon Alexa
  • Die Amazon Alexa App hilft Ihnen bei der Einrichtung, der Fernsteuerung und den erweiterten Funktionen Ihres Amazon Echo.
  • Amazon Echo kann jederzeit Ihre Lieblingsmusik abspielen, Wettervorhersagen und Nachrichten abrufen, Fragen beantworten, Listen erstellen und vieles mehr.

Wie funktioniert Alexa Echo Dot im Detail?

Der kleine intelligente Alexa Echo Dot wird über einen Weckruf aktiviert. Danach kannst Du Alexa auffordern, Musik abzuspielen, Fragen zu beantworten oder Smart-Home-Geräte zu steuern. Damit das funktioniert hat der Alexa Echo Dot ein Mikrofon-Array, womit menschliche Sprache in verschiedenen Umgebungen erkennbar und verständlich wird. Dabei verarbeitet der kleine Lautsprecher den Sprachbefehl wie folgt:

  1. Der Echo Dot wird mit dem Aktivierungswort „Alexa“ gestartet.
  2. Sobald der Echo Dot aktiviert wurde, zeichnet er den Befehl als Audiodaten auf.
  3. Diese Audioaufzeichnung wird an die Cloud von Amazon übermittelt, wo sie zu Text verarbeitet wird.
  4. Spezielle Algorithmen analysieren und interpretieren den Befehl.
  5. Dazu durchforsten die Spracherkennungsalgorithmen eine riesige Datenbank mit Informationen.
  6. Sobald eine Übereinstimmung erkannt wurde, generiert Alexa eine passende Antwort, die über den Lautsprecher des Echo Dots ausgegeben wird.
  7. Beinhaltet der Befehl eine Aufforderung zu einer Aktion, führt Alexa die entsprechende Aktion aus.

Woher kommt die Intelligenz von Alexa?

Die Intelligenz der Alexa-Technologie wird durch kontinuierliches Lernen und Training der Machine-Learning-Algorithmen immer klüger. Im Kern beruht die KI von Alexa auf zwei Technologien: Spracherkennung und natürlicher Sprachverarbeitung.

Dabei wird die Spracherkennung von Alexa durch Techniken wie Deep Learning trainiert.

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Was hat Deep Learning mit Alexas Funktionsweise zu tun?

Deep Learning ist ein Teilbereich des maschinellen Lernens und der künstlichen Intelligenz. Dieser konzentriert sich auf die Entwicklung von Algorithmen, auf Basis großer Datenmengen, zur Ausführung komplexer Aufgaben.

Im Gegensatz zum herkömmlichen maschinellen Lernen, bei dem der Algorithmus auf bestimmte Regeln und Entscheidungsbäume hin programmiert wird, lernt ein Deep-Learning-Algorithmus aus den Daten selbst. Daraus erkennt er letztlich Muster und Zusammenhänge, worauf er dann Vorhersagen treffen kann. Hierzu nutzt er ein mehrschichtiges neuronales Netzwerk (Neuronale Deep Learning-Netzwerke). Ein Beispiel für die Anwendung von Deep Learning ist die Spracherkennung, bei der das neuronale Netzwerk lernt, gesprochene Worte in Text umzuwandeln.

Damit sollen Spracherkennungsfehler minimiert und die gesprochenen Kommandos immer besser verstanden werden. Mit anderen Worten: Je mehr Du mit Alexa sprichst und je mehr Daten Alexa sammeln kann, desto besser wird sie darin, Deine Sprache zu verstehen und zu interpretieren. Schließlich verbessert sich Alexa auch durch Feedbacks der Benutzer.

Wie funktioniert das Alexa Feedback?

Es gibt mehrere Möglichkeiten, Alexa Feedback zu geben. Eine Möglichkeit wäre der Sprachbefehl „Alexa, Feedback geben“. Genauso gut funktioniert das auch über die Alexa App.

  1. Öffne die App auf dem Smartphone oder Tablet und klicke „Mehr“ – „Aktivitäten“.
  2. Dort sind Deine Befehle aufgelistet.
  3. Mit Klick auf „Mehr“ beim jeweiligen Befehl hörst Du, was Alexa verstanden hat.
  4. Unter der Frage „Hat Alexa das gemacht, was Sie wollten?” kannst Du entsprechend „Ja“ oder „Nein“ angeben.

Ein ausführlicheres Feedback funktioniert ausschließlich über die Alexa Webseite.

  1. Öffne diese unter https://alexa.amazon.de/ und melde Dich an.
  2. Auf der Startseite findest Du all Deine Aktionen.
  3. Wähle die entsprechende Aktivität aus und aktiviere, wie bereits beschrieben „Nein“.
  4. Nun erscheint „Ausführlicheres Feedback senden”. Mit einem Klick darauf öffnet sich ein Feedbackformular, das Du ausfüllen kannst.

Sämtliche Feedbacks werden von Amazon gesammelt, gespeichert, analysiert und genutzt, um die Funktionsweise von Alexa zu verbessern.

Was macht die Funktionsweise von Alexa so einzigartig?

Die Funktionsweise von Alexa ist einzigartig aus mehreren Gründen. So verwendet Alexa eine fortschrittliche natürliche Sprachverarbeitung, durch die Du auf ganz natürliche Weise mit dem virtuellen Assistenten kommunizieren kannst. Anstatt spezieller Befehle oder einer speziellen Sprachsyntax kannst Du einfach normal mit Alexa reden. Hinzu kommt, dass Alexas Funktion durch kontinuierliches Lernen und Training immer besser wird. Das System lernt aus den Erfahrungen und dem Feedback der Benutzer und optimiert dadurch seine Fähigkeiten und Leistungen im Laufe er Zeit.

Dazu wird Alexa durch Cloud-Computing unterstützt. So findet die Spracherkennung und -verarbeitung auf Servern in der Cloud von Amazon statt. Dadurch funktioniert Alexa auch bei komplexen Aufgaben schnell und reibungslos – selbst, wenn eine hohe Rechenleistung dafür erforderlich ist.

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