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Künstliche Intelligenz

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Künstliche Intelligenz

Wie intelligent sind eigentlich Computer und Roboter? Im Schach ist ein Computer kaum zu schlagen, aber könnte er auf unerwartete Situationen reagieren? Kennt er Gefühle wie Wut, Trauer und Freude? Schon lange träumen Forscher von der Schaffung einer künstlichen Intelligenz, von einer Maschine, die dem Menschen gleicht und die Leistungen des Gehirns vollbringt.

Mit dem Begriff der künstlichen Intelligenz bezeichnen Wissenschaftler Methoden und Verfahren der Informatik, die das Ziel haben, bestimmte Aspekte des menschlichen Denkens und Erkennens auf Computer zu übertragen. Mit Hilfe dieser Rechner sollen dann Problemlösungen angeboten werden, die Intelligenzleistungen voraussetzen.

Die Ausstellung Computer.Gehirn im Heinz Nixdorf Museumsforum in Paderborn hat sich kürzlich mit dem Thema beschäftigt. In der Ausstellung konntet ihr eure Sinneswahrnehmungen, wie z.B. das Gehör oder den Geschmackssinn, mit denen der Computer messen. Ihr könntet sehen, dass Computer auch richtige Künstler sein können und euch von Hermes, dem Service-Roboter, Getränke bringen lassen.

Wenn wir das menschliche Hirn mit dem Prozessor eines Computers vergleichen, ist der wichtigste Unterschied der, dass ein Roboter zwar denkt, aber nicht über sein Bewusstsein reflektiert. Computer und Roboter sind programmiert und können demnach immer nur so schlau sein, wie der jeweilige Mensch, der sie programmiert hat. Inzwischen gibt es aber schon Roboter, die aus ihren eigenen Fehlern lernen, das heißt ihre eigenen Aktionen in gewisser Weise steuern und bestimmte Fehler nicht noch mal machen, ohne dass das programmiert werden muss.

Die wichtigsten Bausteine des Gehirns sind die Neuronen. Diese kannst du dir als chemisch-elektrische Elemente vorstellen. Diese Neuronen sind vielfältig untereinander verbunden und bilden ein Netzwerk. Die Verbindungen zwischen den Neuronen heißen Synapsen. Diese chemisch-elektrischen Gewichte steuern die Stärke der Verbindung zwischen den Zellkörpern.

Das Gehirn besteht aus 20 Milliarden Neuronen. All diese Nervenzellen können untereinander die vielfältigsten Verbindungen eingehen und es ergibt sich eine kaum vorstellbar große Zahl an Kombinationsmöglichkeiten.

Verglichen mit einem Computer ist das Gehirn - sehr "langsam", allerdings kann unser Hirn selbst dann noch reibungslos funktionieren, wenn einzelne Nervenzellen verletzt sind. Der Computer ist dann meistens abgestürzt.

Das hängt damit zusammen, dass Hirn und Computer die Informationen noch unterschiedlich verarbeiten. Ein Gehirn arbeitet parallel, ein Computer seriell. Selbst sehr schnelle Computer haben große Probleme bei der Mustererkennung oder der Bildverarbeitung. Ein Gehirn kann ein Gesicht aus einer großen Menschenmenge dagegen sehr rasch erkennen. Der Grund liegt in der gleichzeitigen Verarbeitung der visuellen Information.

Während der Computer einfach Informationen abspeichert, verarbeitet das Hirn diese Informationen, je nachdem, was es gerade wahrnimmt oder was der Mensch in dem Moment fühlt. So kann man bei einem Hirn nicht wie bei einem Computer in Soft- und Hardware trennen. Eine Nervenzelle kann alles beide sein. Es gibt inzwischen Bauelemente, die diese Eigenschaft des Gehirns teilweise simulieren können.

Da gibt es beispielsweise Cog, einen der intelligentesten Roboter, den es derzeit weltweit gibt. Sein Oberkörper ist nach dem Oberkörper des Menschen geschaffen. Seine Muskeln und Knochen bestehen aus Elektromotoren und Stahl. Jeder Teil seines Körpers verfügt über eigene Computerchips. Sie sind wie Nervenzellen miteinander verknüpft. Cog lernt ständig dazu. Macht er einen Fehler, lernt er selbst, diesen Fehler das nächste Mal zu vermeiden. Er erkennt Menschen an ihren Gesichtern wieder. Cog kann hören und auf Menschen reagieren, die mit ihm sprechen. Er ist etwa so intelligent, wie ein drei Monate altes Kind. Cogs Erfinder, der Amerikaner Rodney Brooks, hofft, dass Cog eines Tages so klug ist, dass er sich selbst ausschaltet und von allein schlafen geht.

Künstliche Intelligenz wird deshalb vor allem in Teilbereichen erforscht, die sich vielleicht eines Tages zu einem Ganzen zusammenfügen werden. Dazu gehören die Spieleprogrammierung (der wichtigste Bereich ist hier die Schachprogrammierung), die Roboter (Coq haben wir vorhin schon erwähnt), automatische Beweise (damit sind Verfahren gemeint, die Programme auf Fehlerfreiheit überprüfen), Bildverarbeitung (hier müssen Computer Muster erkennen sowie natürliche Szenen und Umgebungen analysieren lernen) Ein wichtiges Feld ist die natürlich-sprachliche Kommunikation. Die Maschinen sollen hier gesprochene oder geschriebene natürliche Sprache erkennen und rekonstruieren können. Auch die automatische Übersetzung von der einen in eine andere Sprache wird hier angestrebt.

Gerade die Spracherkennung ist schwieriger als man glaubt: Während Menschen unter dem selben Wort ganz unterschiedliche Dinge verstehen können, es auf ihr Herkunft, ihr soziales Umfeld und so weiter ankommt, welche Sprache sie sprechen und wie sie die Worte anwenden, können Computer bisher keine "soziale" Sprache entwickeln. Keine eigene Szene-Sprache, wie es etwa Jugendliche machen, weil sie kreativ auf bestimmte Situationen eingehen und "cool" plötzlich "out" ist, weil "geil" oder "krass" in ist. Und zu wem kann ich dann manche Worte sagen und zu wem lieber nicht? Das sind Dinge, die Computer bisher nicht beurteilen können.

Grundlagenforschung auf dem Gebiet der Künstlichen Intelligenz (KI) betreibt das Deutsche Forschungszentrum für Künstliche Intelligenz in Kaiserslautern und Saarbrücken, das 1988 gegründet wurde.

-rr/wiw - 15. 9. 2003

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