1    Einführung

Dieses »Hello, World!«-Kapitel gibt eine erste Einführung in den Umgang mit KI-Tools bei der Programmentwicklung. Anhand von Beispielen zeigt das Kapitel die Verwendung von Chat-basierten Werkzeugen wie ChatGPT sowie von Coding-Assistenten wie GitHub Copilot.

Höchstwahrscheinlich haben Sie schon KI-Coding-Tools ausprobiert. Überfliegen Sie dennoch die folgenden Seiten – vielleicht können wir Sie schon im Einführungskapitel auf neue Ideen bringen, bevor wir in den weiteren Kapiteln mehr in die Tiefe gehen.

Jedenfalls lesenswert ist Abschnitt 1.5, »Grundlagen von Large Language Models (LLMs)«: Er enthält eine knappe Zusammenfassung, wie Sprachmodelle hinter den Kulissen funktionieren. Dieses Wissen ist nicht zuletzt deswegen hilfreich, um die Grenzen der aktuellen Technik besser zu verstehen.

1.1    Coding per Chat

Den intuitivsten Einstieg in das KI-unterstütze Coding bieten Chat-Systeme wie ChatGPT. Als wir dieses Buch im Sommer 2024 verfassten, standen diverse kostenlose Systeme zur Auswahl:

• https://chatgpt.com (das Original von OpenAI)

• https://www.bing.com/chat (Microsoft, greift auf ChatGPT/OpenAI zurück)

• https://gemini.google.com (Google)

• https://claude.ai (Anthropic)

Auf den meisten Webseiten haben Sie die Option, mit dem Abschluss eines kostenpflichtigen Abos Zusatzfunktionen freizuschalten. Soweit wir bei der Arbeit für dieses Buch mit öffentlich verfügbaren Chat-Systemen experimentiert haben, war ChatGPT unser bevorzugtes System. Bei dieser Website müssen Sie sich einmalig registrieren. Das geht schnell und kostet nichts. Anschließend ist die Anwendung denkbar einfach: Sie formulieren Ihre Frage und erhalten eine Antwort.

Passwortgenerator

Sie brauchen in einem Python-Script eine Funktion, die ein zufälliges Passwort in einer vorgegebenen Länge liefert. Natürlich können Sie den Code selbst schreiben – aber Sie sparen sich vermutlich ein, zwei Minuten Zeit, wenn Sie diese triviale Aufgabe an ChatGPT abgeben.

Abbildung 1.1     ChatGPT hat einen Passwortgenerator in eine Funktion verpackt.

Den Code können Sie nun unkompliziert kopieren und in Ihr Script einbauen. Vergessen Sie die erforderlichen Importe nicht! Diese werden immer am Beginn des Scripts angegeben.

Deutsch oder Englisch?

Wie das einleitende Beispiel gezeigt hat, versteht ChatGPT Prompts in deutscher Sprache. Dennoch empfehlen wir Ihnen, Prompts in englischer Sprache zu formulieren. Dafür gibt es mehrere Gründe:

• Sprachmodelle sind nur so gut wie das zugrunde liegende Trainingsmaterial. Naturgemäß gibt es viel mehr englischsprachige Websites, Bücher und Repositorys, die zum Training verwendet wurden. Je spezifischer Ihre Fragestellung, je diffiziler das Problem, desto eher werden Sie korrekte Antworten erhalten, wenn Sie Ihren Prompt englisch formulieren. Das gilt selbst dann, wenn Ihr Englisch nicht perfekt ist.

• Bei den meisten größeren Software-Projekten ist die Verwendung englischer Klassen-, Funktions- und Variablennamen selbstverständlich oder sogar in den Projektrichtlinien festgeschrieben. Mit einem englischen Prompt bringen Sie zum Ausdruck, dass der KI-Codegenerator englische Begriffe vorziehen soll.

• Auch wenn ChatGPT gleichermaßen deutsch, englisch, französisch sowie diverse andere Sprachen spricht: Auf diverse andere Sprachmodelle trifft dies nicht zu. Gerade öffentlich verfügbare Sprachmodelle, die lokal ausgeführt werden können (siehe Kapitel 9, »Sprachmodelle lokal ausführen«), funktionieren nur in englischer Sprache zufriedenstellend.

Deswegen arbeiten wir in diesem Buch fast durchgängig mit englischen Prompts. Das führt dazu, dass auch die Erklärungen und der erstellte Code auf Englisch ausgegeben werden. Das entspricht den Standards der meisten Entwicklungsprojekte, besonders wenn unterschiedliche Nationalitäten gemeinsam an einer Codebasis arbeiten. Falls Sie trotzdem deutsche Variablennamen und Funktionsbezeichner nutzen wollen, müssen Sie ChatGPT explizit anweisen.

Falls Sie die englischen Erklärungen einmal nicht verstehen, können Sie natürlich nach einer Übersetzung fragen. ChatGPT hilft Ihnen dann weiter und erläutert den Code auf Deutsch.

Python: Datum suchen und ersetzen

In diesem Beispiel sollen in einer Zeichenkette alle Datumsangaben vom US-Format (12/31/2024) in das ISO-Format (2024-12-31) umgewandelt werden. Als Programmiersprache soll Python verwendet werden.

Der Code verwendet das re-Modul, mit dem in Python reguläre Ausdrücke verarbeitet werden. ChatGPT formuliert den Code als Funktion, was die weitere Anwendung vereinfacht. convert_us_to_iso_date enthält wiederum eine Subfunktion replace, die an re.sub als Parameter übergeben wird und jeden Treffer durch das neu formatierte Datum ersetzt.

Der Code funktioniert in der präsentierten Form ausgezeichnet. Wenn Sie mit regulären Ausdrücken nicht vertraut sind, können Sie sich den Aufbau des Musters in einer Folgefrage erläutern lassen:

In diesem Buch verzichten wir...