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KI & Robotik : Weltwissen für die Rechner

Bild: MIT

Roboter lassen sich mit Raffinesse programmieren und Rechnerkapazitäten sind dabei kaum mehr ein Problem. Doch worauf es wirklich ankäme, das wäre die Fortentwicklung autonom lernender Systeme. Die künstlichen neuronalen Netze sollen dafür von den realen lernen.

          Wo immer die Hirnforschung in diesen Tagen auftritt, strahlt sie ein Selbstbewusstsein aus, das leicht als anmaßend interpretiert werden kann. Und wird. Kein Wunder, denn tatsächlich verändert sie die Landkarte der Forschung wie kaum ein zweites Gebiet. Ein schönes Beispiel ist das "Nationale Bernstein Netzwerk Computational Neuroscience": Vor vier Jahren mit vier Zentren in Berlin, München, Göttingen und Freiburg begonnen, zählt das Projekt mittlerweile 180 Forschungsgruppen in zwanzig Städten mit 20 kooperierenden Firmen. Um die hundert Millionen Euro steckt das Bundesforschungsministerium allein in dieses Netzwerk.

          Joachim Müller-Jung

          Redakteur im Feuilleton, zuständig für das Ressort „Natur und Wissenschaft“.

          Jüngster Teilhaber ist der "Bernstein-Fokus Neurotechnologie" im Frankfurter Raum, ein regionales Forschungskonsortium mit allein sechs hochkarätigen Instituten in vier Städten - Darmstadt, Offenbach, Heidelberg und Frankfurt - , die nichts weniger als die alten Lehren der Informationstechnik stürzen und Robotern wie Rechnern das "Ende der Sklaverei" bringen wollen.

          Her mit der Welt

          Christoph von der Malsburg, von dem die Ankündigungen stammen, gilt international als einer der führenden Köpfe auf diesem Gebiet. Er ist seit einiger Zeit Vorstandsvorsitzender des Frankfurt Institute for Advanced Studies, kurz "Fias" - eine Art deutsches Princeton, an dem Theoretiker und Experimentatoren der unterschiedlichsten Disziplinen zusammenarbeiten. Für von der Malsburg, den Physiker und Informatiker, ist "der Moment gekommen", Rechner und Roboter als "ein lernendes Gesamtsystem zu bauen" - das heißt: Die Maschinen-Intelligenz soll endlich nach ihrem natürlichen Vorbild konstruiert werden. Damit wird die Hirnforschung zum entscheidenden Antreiber einer Technik, die sich bei ihren Entwicklungen bis jetzt auf kluge Programmierer, auf die schrittweise Miniaturisierung der Chips und seit einigen Jahren nur noch auf die Vervielfältigung der Chips stützt.

          "Der Rechner ist ein passiver, unwissender Sklave geblieben", sagt von der Malsburg, "dessen Programmsysteme zu ungeheuer großer, kaum noch beherrschbarer Komplexität angewachsen sind." Eine gewaltige künstliche Intelligenz, die - siehe deutsches Maut-System - auch finanziell und zeitlich aus dem Ruder laufe. "Ein Drittel großer Software-Projekte endet heutzutage wie die Gepäckabfertigung am Flughafen von Denver im Fiasko."

          Woran es der Branche und damit der Gesellschaft mangelt, sind nach Überzeugung von der Malsburgs nicht Feinjustierungen der Technik oder neue kluge Algorithmen von den Programmierern. Was es vielmehr brauche, sei ein "autonom lernendes System" - eine Maschine, die in der Lage ist, sich bei Bedarf selbst zu programmieren. Ein Automat auch, der nicht mehr dazu verdammt ist, in den Kategorien der diskreten Mathematik - in Nullen und Einsen - zu "denken", sondern mit den Unsicherheiten und Wahrscheinlichkeiten, die zu unserem Lernen dazugehören, umzugehen in der Lage ist. Gesucht ist also das Gehirn, so von der Malsburg, "das es gestattet, in Beispielen zu lernen und daraus Weltwissen aufzubauen". Motto: "Intelligenz beruht nicht auf Rechenleistung allein." Das sagt Jochen Triesch, wie von der Malsburg einer der Koordinatoren des Frankfurter Bernstein-Fokus.

          Vom Gehirn lernen

          Solche trainierbaren, biologisch-inspirierten Automaten sollen in Frankfurt mit Sehsinn ausgestattet und als "sehende Maschinen" konstruiert werden. Sie sollen sich in den unterschiedlichsten Umwelten zurechtfinden, Muster unterscheiden und zuordnen können sowie ein Gedächtnis mit ungeheurer Rechen- und Speicherleistung aufbauen und die abgelegten Daten innerhalb von Zehntelsekunden abrufen können. Das alles ist als Einzelleistung nicht keineswegs utopisch, in der Gesamtheit allerdings noch pure Fiktion. Edgar Körner vom Honda Research Institute in Offenbach hat beim Treffen des Bernstein-Fokus am Fias die Herausforderungen solcher humanoider Systeme verdeutlicht. Anschauungsgegenstand war die Evolution des Roboters "Asimo". Vor achtzehn Jahren hat man mit der Entwicklung begonnen. Inzwischen kann er tanzen, springen, Hindernissen ausweichen, Leute erkennen oder als Kellner dienen. "Er ist eine robuste Laufmaschine", sagte Körner, "aber er ist nun mal vorprogrammiert". Das ist auf alle Fälle weniger, als man sich seinerzeit erhoffte. Körner: "Asimo braucht jetzt dringend Intelligenz."

          Von den weltweit 64 Asimo-Prototypen ist die deutsche Ausgabe immerhin die einzige, der man schon zumindest versuchsweise eine lernfähige, sich selbst programmierende Software geschenkt hat. Von Intelligenz freilich, vom Lernvermögen selbst eines Kindes, ist man Jahre entfernt. Wolf Singer vom Max-Planck-Institut für Hirnforschung weiß, woran das liegt: Nicht an der Technik, sondern am Vorbild. "Wir wissen heute viel über die Bauelemente des Gehirns und über die distributive Verarbeitung der Signale in ,Small World Netzwerken'". Vor allem aber, so Singer, "wissen wir jetzt besser, was wir noch nicht wissen". Am Fias im Frankfurter Campus Riedberg wurde das selbstverständlich nicht als Entmutigung, sondern als Auftrag verstanden. Von der Malsburg: "Unser Projekt kann als Schrittmacher für einen umfangreichen Industriezweig wirken." Selbstbewusstsein in Reinkultur.

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