KI 1 (Takimo 7)

In der heutigen Zeit spielen künstliche Welten wie Film und Cyberspace eine immer größere Rolle. Eine besondere Faszination geht dabei von künstlich geschaffenen, menschenähnlichen Wesen aus (Roboter, Androiden, Cyborgs, computeranimierte Wesen …). Schon als Kind erschafft man sich in der Fantasie Spielgefährten, und vielleicht ist es der Wunsch, diesen Wesen Leben einzu­hauchen, ihnen Form und Stimme zu geben, der später im Erwachsenenalter Schriftsteller, Filmemacher und Forscher inspiriert.
Seit einigen Jahrzehnten versucht man, Roboter mit künstlicher Intelligenz zu entwickeln, die dem Menschen in nichts mehr nachstehen und die ihn in einer nicht allzu fernen Zukunft sogar über­treffen sollen.

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Michelangelo Buonarroti (1475-1564): „Die Erschaffung des Adam“ Ausschnitt aus dem Deckengemälde der Sixtinischen Kapelle

 

Geschichte

Die Faszination von künstlichen Wesen ist wahrscheinlich so alt wie die Menschheit selbst und bereits im alten Ägypten nachweisbar, wo es Statuen mit ungewöhnlich klug erdachten Mechanismen gegeben haben soll, die sprechen, gestikulieren und prophezeien konnten. Man glaubte, diese Apparate wären göttlich inspiriert und hätten eine Art Seele. Sie konnten um Rat gefragt werden und antworteten mit Kopfnicken oder Armbewegungen. Einige Götterstatuen waren hohl, sodass ein Priester hineinschlüpfen und die Gliedmaßen bewegen oder sprechen konnte. Dies wurde nicht unbedingt als Betrug gesehen, man sah im Priester vielmehr einen Vermittler göttlicher Weisheiten.

In der griechischen Antike schuf Hephaistos (Gott des Feuers und der Schmiedekunst) einen aus Bronze geschmiedeten Riesen namens Talos, welcher der Insel Kreta als Wächter diente. Ray Harryhausen hat diesen ersten Riesenroboter der Weltgeschichte in seinem Film „Jason und die Argonauten“ auf die Kinoleinwand gebracht.

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Talos im Film „Jason und die Argonauten“

 

Der Mathematiker und Philosoph Archytas von Tarent (428-350 v. Chr.), ein Zeitgenosse Platons, gilt als Begründer der mathematischen Mechanik, und man schreibt ihm die Erfindung der Schraube und des Flaschenzuges zu. Er ist der Erfinder der berühmten mechanischen „Taube von Archytas“, die fliegen konnte. Er habe, so hieß es, damit beweisen wollen, dass der Mensch selber zum Schöpfer neuer Wesen werden könne. Wir begegnen diesem mechanischen Vogel wieder in der Fantasie eines spielzeugbegeisterten Sultans in dem Film „Der Dieb von Bagdad“ (1978) von Clive Donner.
Bekannt aus dieser Epoche sind auch erste Versuche mit Automaten, wie etwa automatische Theater und Musikmaschinen, erdacht durch Heron von Alexandrien (lebte ungefähr zwischen 150 v. Chr. und 250 n. Chr.). Im katoptrischen Theater wurden durch Spiegel optische Illusionen von Geistern auf Tempelaltäre erzeugt. Heron beschrieb verschiedene Thaumata (Wunder) erzeugende Geräte speziell für Tempel: Bühnenblitze, Bühnendonner, selbsttätig öffnende und schließende Türen, automatische Musik auf Zimbeln und Trommeln, den Ausfluss von Wein oder Milch aus dem Becher einer Figur, sich selbst entzündende Opferfeuer und tanzende Figuren.

Von Albertus Magnus (13. Jahrhundert) wird behauptet, er hätte einen Diener aus Leder, Holz und Metall gebaut, der selbstständig Entscheidungen treffen konnte, etwa die, welcher Besucher vorge­lassen wurde und welcher nicht.
Im späten Mittelalter behauptete der Alchemist und Arzt Paracelsus (1493-1541), einen Homunkulus, einen künstlichen Menschen aus Fleisch und Blut, geschaffen zu haben. Paracelsus hinterließ ein Rezept zur Herstellung solch künstlicher Männer und gab genaue Anweisungen, wie man sie erziehen sollte. Das Herstellungsrezept beginnt etwa wie folgt: „Wenn das Sperma in einem hermetischen Glas abgeschlossen ist, gräbt man es für vierzig Tage in Pferde­dünger ein …“
Im 15. Jahrhundert soll Leonardo da Vinci einen mechanischen Löwen konstruiert haben, der sich frei bewegen und aufrichten konnte. Nachweisbar ist diese Erfindung jedoch nicht.
1580 erregte die Legende eines künstlich erschaffenen Menschen die Gemüter. Der Oberrabbiner der Stadt Prag Rabbi Loew habe eine menschliche Gestalt aus Lehm erschaffen, die er Joseph Golem nannte und zum Schutz der jüdischen Gemeinde einsetzte.

Vom 16. Jahrhundert an wimmelte es in Literatur und Erzählungen nur so von menschenähnlichen Automaten. Solche Fantasien nahmen auch bald Realität in Form von kunstvollen Spielzeugen an. Besonders erwähnenswert ist „Die mechanische Ente“ (1738) von Jacques de Vaucanson. Sie konnte mit den Flügeln schlagen, Wasser trinken und auf eine sehr natürliche Weise Körner fressen, die sie verdaute und über ein kompliziertes Röhrensystem im Bauch wieder ausschied. Daneben begeisterten Pierre Jaquet-Drozs mechanisch angetriebene Puppen „Die Musikerin“, „Der Schreiber“ und „Der Zeichner“ die Menschen der damaligen Zeit.

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„Der Schreiber“ von Pierre Jaquet-Droz (Foto Jean-J. Luder )

 

Der französische König war in ein aufziehbares Spielzeug vernarrt, bei dem der Meeresgott Neptun rittlings auf einer Schildkröte saß. Nach den Mahlzeiten wurde die Figur aufgezogen, die Schildkröte lief von Platz zu Platz und verteilte Zahnstocher, während Neptun sie mit dem Dreizack anspornte.

 

Der Maschinenmensch

Wahrscheinlich war es diese Anhäufung künstlicher Wesen und vor allem die beginnende Natur­wissenschaft, die Philosophen dazu inspirierten, das bis dato gültige Menschenbild umzuwerfen. Wenn der Weltraum ein gigantisches Uhrwerk ist – wie es die Wissenschaft jener Zeit sah – warum nicht auch der Mensch?

René Descartes (1596-1650) behauptete in seinem „Discours de la Méthode“, dass der Mensch mit Ausnahme der Seele und des Verstandes eine zwar wundervolle, aber letztendlich doch mechanische Maschine sei.
Einige Zeit später behauptete der französische Arzt und Philosoph La Mettrie (1709-1751) in seinem Buch „L’homme machine“ (Der Maschinenmensch) sogar, alles am Menschen wäre maschinell, einschließlich der Seele und der Denkprozesse. Der Mensch war damit zur göttlich konstruierten mechanischen Maschine geworden, ein hochkomplexes mechanisches Uhrwerk. Diese Aussage machte La Mettrie mehr und mehr zur Unperson seiner Zeit.

Die Idee vom Maschinenmenschen, in dem Geist und Körper mechanischen Prinzipien gehorchten, rückte den menschlichen Geist in die Nähe einer „Rechenmaschine“.

Hängetafel für Schulen (Stuttgart um 1920)

 

Computer

Mit dem englischen Mathematiker Charles Babbage (1792-1871) begann das Zeitalter der Computer. Zwar wurden einfache mechanische Rechner bereits früher von Schickard, Pascal und Leibniz gebaut, aber die von Babbage entworfene „Analytische Maschine“ beinhaltete erstmals alle wesentlichen Funktionen heutiger Rechner und gilt als Urbild heutiger Computerarchitekturen.
Babbage konstruierte zunächst die „Differenz-Maschine“, die automatisch mathematische und astronomische Tabellen berechnen sollte. Aus Kosten­gründen wurde nur ein Teil der „Difference Engine“ (1831) zusammengebaut, der bis heute erhalten und voll funktionsfähig ist.

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Charles Babbage und seine „Differenz-Maschine“

 

Die „Analytische Maschine“ war eine Weiterentwicklung der „Differenz-Maschine“. Sie war aufgeteilt in Speicher und Rechenwerk, enthielt einen Satz an Grundoperationen und konnte mit Lochkarten programmiert werden. Damit stellte sie sozusagen einen mechanischen Computer dar, der sich in der Architektur nur wenig von den elektronischen Rechnern unterschied, die hundert Jahre später entwickelt wurden (sie wurde jedoch nie gebaut, sondern existierte nur in Babbages Entwürfen). Die Gräfin Ada Lovelace (1815-1852) war mit Babbage befreundet und von seiner „Analytischen Maschine“ begeistert. Im Rahmen einer Arbeit über Babbages Maschine entwickelte sie die ersten Computerprogramme.

 

Roboter und Künstliche Intelligenz (KI)

Der Begriff „Maschinenmensch“ und die Erfindung des „Computers“ sind gleichsam das Fundament der Robotik und der klassischen KI-Forschung des 20. Jahrhunderts. Das Wort „Roboter“ tauchte erstmals 1921 in dem Theaterstück „Rossum’s Universal Robots“ von Karel Capek auf. In den slawischen Sprachen bedeutet „rabota“ Arbeit.

Als offizielle Geburtsstunde des Forschungsgebietes „Künstliche Intelligenz” gilt eine Konferenz, die 1956 am Dartmouth College in New Hampshire (USA) stattfand. Dort trafen sich Computerwissenschaftler, Psychologen, Linguisten und Philosophen, um sich darüber auszutauschen, wie man Maschinen mit „intelligentem“ Verhalten entwickeln könnte.
Einer der Initiatoren dieser Konferenz, John McCarthy, erfand für diese Themenstellung den Begriff „Artificial Intelligence“ (AI), übersetzt „Künstliche Intelligenz“ (KI).
Das anerkannte Kriterium für Intelligenz war damals der Turing-Test: Man erklärte das Verhalten eines Computers für intelligent, wenn es von der entsprechenden Leistung eines Menschen nicht zu unterscheiden war.

Die KI-Forschung startete mit großen Zielen. Man glaubte, mit dem Computer endlich ein präzises Modell des menschlichen Gehirns gefunden zu haben und hoffte, mit ihm schon bald den Fähigkeiten seines biologischen Vorbildes gleichkommen zu können. Es ist ein Mythos unserer modernen Zeit, Roboter könnten eines Tages den Menschen an Intelligenz übertreffen und sogar Bewusstsein und Gefühle besitzen.

 

Die Darstellung menschlichen Denkens

Eine zentrale philosophische Grundlage der klassischen KI ist die Vorstellung, dass der Mensch eine zwar wundervolle, aber letztendlich doch mechanische Maschine sei (s.o. Descartes und La Mettrie) und Denken nichts anderes als ein besonders kompliziertes Spiel mit Symbolen. Das Ziel der klassischen KI ist, eine Symbolsprache zu entwickeln, die dem menschlichen Denken entspricht und auf einen Computer übertragen werden kann.

Die Anfänge einer solchen Vorstellung, dass Denken nichts anderes als ein besonders kompliziertes Spiel mit Symbolen sei, finden sich bereits bei Thomas Hobbes (1588-1679). Er definierte 1650 Denken als „rationale Symbol­manipulation“. Nach Hobbes ist Denken „geistiger Diskurs“, der wie lautes Diskutieren oder Rechnen geschieht, nur innerlich. Ähnlich wie ein Buchhalter sich an Regeln der Mathematik hält, folgt rationales Denken darüber hinaus methodischen Regeln. Denken funktioniert demzufolge wie ein geistiger Abakus (Rechenbrett mit Kugeln), bei dem kleine Teile streng nach Regeln des Verstandes hin und her geschoben werden.
Diese Idee stieß damals bei Gottfried Wilhelm Leibniz (1646-1716) auf fruchtbaren Boden. Leibniz war auf der Suche nach einer wissenschaftlichen Allzwecksprache, einem „calculus ratiocinator“, in dem alle Ideen klar und rational ausdiskutiert werden konnten. 1661 äußerte er in seinem Buch „De Arte Combinatorica“ den Gedanken, Wahrheiten ähnlich wie arithmetische Ausdrücke berechnen zu können, das heißt, sie auf Kalkulationsvorgänge zurückzuführen. Wenn zwei Philosophen eine Meinungsverschiedenheit hatten, so sollte mit dieser „Algebra der Gedanken“ die Meinungsverschiedenheit rein formal entschieden werden, nach dem Motto „Lassen Sie uns rechnen“.

Wie bereits erwähnt tauchte mit Baggages „Analytischer Maschine“ zum ersten Mal der Entwurf eines universell verwendbaren mechanischen Rechners auf, der „körperlich“ bereits den modularen Aufbau moderner Rechner hatte und „geistig“ die Möglichkeit zur automatischen Abarbeitung von vorher entworfenen Programmen bot. Mit Babbages Idee der „Analytischen Maschine“ war – zumindest auf dem Papier – das Medium für künstliche Intelligenz geschaffen, aber es fehlte eine präzise Sprache zur Darstellung menschlichen Denkens, eben das, was Leibniz vorschwebte.

Eine erste primitive Realisierung stellte George Booles (1815-1864) symbolische Logik (1854) dar. In seinem Werk „Gesetze des Denkens“ wollte Boole eine mathematische Grundlage für das menschliche Denken schaffen, die Algebra des menschlichen Intellekts. Die allgemeinen Prinzipien des logischen Denkens wurden als eine Folge von Ja/Nein-Antworten dargestellt und in Binärzahlen ausgedrückt. Die Ziffern 0 und 1 sollten der erste Schritt zur Herstellung intelligenter Computerprogramme sein.


Zur Fortsetzung:   Künstliche Intelligenz 2   〉〉〉

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