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Künstliche Intelligenz : Wenn Algorithmen das Forschen übernehmen

Wir Menschen schauen schon immer wissbegierig in den Himmel, wie hier im Saarland. Vielleicht kann künstliche Intelligenz das aber viel besser? Bild: dpa

Künstliche Intelligenz hilft in der Forschung an vielen Stellen. In der Astrophysik offenbarte ein Algorithmus nun eine ganz neue Sicht auf die Allgemeine Relativitätstheorie.

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          Wir Menschen, das muss man leider eingestehen, sind recht schnell überfordert. Im Alltag sowieso. Und genauso in der Forschung. Die Unübersichtlichkeit der Welt, die wir verstehen wollen, treibt Forscher nicht selten in die Verzweiflung. Erfolgreiche Wissenschaft heißt daher fast immer erfolgreiche Vereinfachung des Komplexen. Aber muss das so sein? Könnte die Forschung nicht viel besser sein, wenn sie ohne die Limitation auskäme, die von uns Menschen stammt? Die Frage ist keine rhetorische, der Künstlichen Intelligenz sei Dank. Die nämlich kann Daten, anders als der Mensch, bergeweise schlucken und analysieren. Bislang jedoch kommt sie zumeist nur für eher stumpfe Hilfsjobs infrage: Korrelationen suchen, bestehende Theorien testen und anwenden.

          Doch immer häufiger versucht sich die KI nun auch am Königsgeschäft der Theoriebildung. In der Astrophysik zum Beispiel. Da sollte ein Algorithmus dabei helfen, ferne Planetensysteme per Mikrolinseneffekt zu finden: Wenn sich ein Stern vor einem Hintergrundstern vorbeibewegt, verzerrt er dessen Licht kurzzeitig wie eine optische Linse und macht den Hintergrundstern heller. Diese Verzerrung verläuft unterschiedlich, je nachdem, ob sich der Stern allein durchs All bewegt oder ob er einen planetaren Begleiter hat. Aus dem konkreten Ablauf der Helligkeitsverstärkung kann auf der Grundlage der Allgemeinen Relativitätstheorie sogar abgeleitet werden, um was für einen Planeten es sich handelt. Wie schwer er ist etwa oder wie weit von seinem Heimatstern entfernt.

          Das Problem ist nur: Die Allgemeine Relativitätstheorie ist in diesen Fällen überaus kompliziert. Und nicht selten kann eine bestimmte Lichtkurve auf ganz verschiedene Planetensysteme hinweisen. Planeten in den Daten zu finden und zu erkennen, wann eine solche Uneindeutigkeit vorliegt, war die Aufgabe der Künstlichen Intelligenz. Und die machte ihren Job überaus gründlich. Wie die Forscher in „Nature Astronomy“ berichten, lieferte sie die Grundlage für ein allgemeineres Verständnis der relativistischen Lösungen. Damit konnten frühere Unstimmigkeiten zwischen Modellen und Daten aufgelöst werden. Die KI wäre damit mutmaßlich glücklich gewesen. Die Wissenschaftler dagegen offenbarten sich als echte Menschen: Sie ruhten erst, als sie die Erkenntnis auch mathematisch – also im verständlichen Modell – herleiten konnten.

          Sibylle Anderl
          Redakteurin im Feuilleton, zuständig für das Ressort „Natur und Wissenschaft“.

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