Jeder Teil des Körpers trägt zur Intelligenz bei

Seit Anfang dieses Jahres befindet sich das Labor für Künstliche Intelligenz des Institutes für Informatik (AI Lab) an seiner neuen Adresse in Zürich Oerlikon. Am Mittwoch, 14.5., öffnete das AI Lab die Türen um den Besuchern einen Einblick in seine Forschungstätigkeit zu geben.

Christoph Schumacher

Noch steht er still, der kleine Roboter, der mit lediglich zwei Antriebsservos auskommt. (Bild: Christoph Schumacher)

Künstliche Intelligenz ist ein Phänomen - kaum jemand, der diesen Begriff noch nicht gehört hätte. Verschiedene Filme greifen dieses Phänomen auf und präsentieren uns Mischwesen - halb Mensch, halb Maschine. In der Realität ist Künstliche Intelligenz eine faszinierende Wissenschaftsdisziplin, die viele Schnittstellen zu anderen Forschungsgebieten enthält und die immer wieder erstaunliche und unvorhersehbare Resultate hervorbringt.

Der Tag der offenenTür am AI Lab bot einen vielfältigen Einblick in diese faszinierende Welt. Nach einer kurzen Präsentation des Direktors Rolf Pfeifers über das Forschungsgebiet bot sich die Möglichkeit, direkten Einblick in die einzelnen Labors zu nehmen.

Der kleine Tänzer in Aktion: Dank einer ausgeklügelten Konstruktion vermag er trotz einer simplen Programmierung, komplexe Tanzschritte auszuführen. (Bild: cs)

Was ist Intelligenz?

Intelligenz ist ein weit zu fassender Begriff. Pfeifer lässt sich keine genaue Definition abringen. Er bringt ein einleuchtendes Beispiel: Wenn zwei Personen miteinander Schach spielen, wird dies kaum als ein Zeichen von aussergewöhlicher Intelligenz gewertet. Sitzt jedoch anstelle einer Person ein Hund und tut dasselbe, wird man ihn sicher für einen äusserst klugen und intelligenten Hund halten. Die gleiche Tätigkeit würde hier also ganz unterschiedlich beurteilt. Zwei Charakteristika von Intelligenz nennt Pfeifer schliesslich doch noch: Das Ausnützen der Gegebenheiten und die Vielfalt im Verhalten.

Die Entwicklung der Künstlichen Intelligenz

Die klassische Künstliche Intelligenz beschränkte sich weitgehend auf die Entwicklung von intelligenten und ausgeklügelten Algorhythmen und Programmen. Anwendungsbeispiele für diese Art Technologie sind Suchmaschinen im Internet, Datamining, Software allgemein, etc. Diese Art von Künstlicher Intelligenz vermag einige Probleme zu lösen, an anderen scheitert sie hingegen. Der Bereich der Pattern Recognition, desErkennens eines einzelnen bestimmten Gesichtes innerhalb einer Menschenmenge beispielsweise, gehört zu den Bereichen, die mit klassischer Künstlicher Intelligenz kaum lösbar sind.

Dieser Roboter imitiert die Fortbewegungsweise eines Hundes. Dank einer intelligenten Bauweise vermag er sich relativ schnell zu bewegen. (Bild: cs)

Ab 1985 entwickelte sich eine weitaus umfassendere und komplexere Sichtweise von Künstlicher Intelligenz, die heute unter dem Terminus Embodiment zusammengefasst wird. Salopp ausgedrückt könnte man dies übersetzen als: Intelligenz braucht einen Körper. Etwas weniger trivial ist der eigentliche Gehalt dieses Konzeptes: Intelligenz als optimiertes Zusammenspiel von Gehirn, Morphologie, Materialien und Umwelt. Das bedeutet nichts anderes, als dass jeder einzelne Teil eines intelligenten Systems in sich möglichst intelligent gestaltet ist. Ein Beispiel: Ein menschlicher Arm besteht aus weichen Materialien mit einer gewissen Elastizität, Steifheit und Dämpfung. Diese Konstruktion erzeugt bei einer Längsdrehung des Armes automatisch eine Gegenbewegung zurück, ohne dass diese vom Hirn gesteuert worden ist. Es ist deshalb eine der zentralen Erkenntnisse des Embodiment-Ansatzes, dass nicht jede Bewegung vom Hirn gesteuert wird.

Im Roboterbau hatte man lange Zeit Mühe, schnelle Bewegungen zu erreichen, da die Steuerelektronik nicht genug schnell ist. Wenn man jedoch die spezifischen Materialeigenschaften in die Konzeption miteinbezieht, werden diese schnellen Bewegungen möglich.

Understanding by building

Die am Ai Lab praktizierte Methode zur Erforschung der Künstlichen Intelligenz heisst «Understanding by building». Man baut die Naturnach, um zu verstehen, wie sie funktioniert. Nicht zuletzt auf diese Art hat auch der aktuelle Benoist-Preisträger der Universität Zürich, der Zoologieprofessor Rüdiger Wehner, in Zusammenarbeit mit dem AILab das Orientierungssystem der Wüstenameise Cataglyphis in der Wüste Afrikas erforscht.

Christoph Schumacher ist Mitarbeiter von unipublic, freier Fotograf und Journalist.