Maschinen, Computer, künstliche Intelligenzen E-Book

Ipke Wachsmuth

• Herausgeber: Books on Demand
• Kategorie: Geisteswissenschaft
• Sprache: Deutsch
• Veröffentlichungsjahr: 2023

Seitenzahl: 90

Beschreibung

Maschinen sind aus dem Alltag nicht wegzudenken. Wir haben uns daran gewöhnt, mit der Technik zu leben. Aber verstehen wir noch, was dahintersteckt? Unsere Welt verändert sich so schnell, dass wir aufpassen müssen, nicht den Anschluss zu verlieren. Oft finden wir heute Computer vor, wo uns gestern noch ein Mensch begegnet ist. Was kommt auf uns zu, wenn Maschinen immer "intelligenter" werden? Begleiten Sie den Autor auf einer Zeitreise - von seinen ersten selbstgebauten Maschinen aus Gummibändern, Drähten oder ausrangierten Telefonteilen - in die Welt der Wissenschaft. Später sind seine Maschinen zum Beispiel Computer, die Sprache verstehen, oder Roboter, die in der Pflege eingesetzt werden. Auch ethische Aspekte werden erörtert und schließlich die Frage, ob Maschinen eine Persönlichkeit entwickeln können und was das für uns bedeuten würde. Ein Buch für alle, die sich für Technik interessieren und gerne Geschichten lesen, in denen es - auch für Laien verständlich - einiges zu lernen gibt.

Leseprobe

Buch

Maschinen sind aus dem Alltag nicht wegzudenken. Wir haben uns daran gewöhnt, mit der Technik zu leben. Aber verstehen wir noch, was dahintersteckt? Unsere Welt verändert sich so schnell, dass wir aufpassen müssen, nicht den Anschluss zu verlieren. Oft finden wir heute Computer vor, wo uns gestern noch ein Mensch begegnet ist. Was kommt auf uns zu, wenn Maschinen immer „intelligenter“ werden?

Begleiten Sie den Autor auf einer Zeitreise – von seinen ersten selbstgebauten Maschinen aus Gummibändern, Drähten oder ausrangierten Telefonteilen – in die Welt der Wissenschaft. Später sind seine Maschinen zum Beispiel Computer, die Sprache verstehen, oder Roboter, die in der Pflege eingesetzt werden. Auch ethische Aspekte werden erörtert und schließlich die Frage, ob Maschinen eine Persönlichkeit entwickeln können und was das für uns bedeuten würde.

Ein Buch für alle, die sich für Technik interessieren und gerne Geschichten lesen, in denen es – auch für Laien verständlich – einiges zu lernen gibt.

Autor

Ipke Wachsmuth, Jahrgang 1950, Abitur in Rinteln, hat in Hannover studiert und promoviert, an der Universität Osnabrück, der Northern Illinois University (USA) und bei IBM Deutschland geforscht und mehr als 25 Jahre Informatik und Künstliche Intelligenz an der Universität Bielefeld gelehrt.

Inhalt

1. Maschinen faszinieren mich

Was ist eine Maschine?

Meine erste Maschine

2. Relaismaschinen aus Postschrott

Idee für unsere Lernmaschine

Ein Lernsimulator wird gebaut

Jugend forscht 1967

Wir kommen in den Landeswettbewerb

Nach der Lernmaschine ein Computer

Jugend forscht 1968

Viel gelernt bei Jugend forscht

3. Am Rechenzentrum und danach

Wirbeln und der Wachsmuth-Schutz

Die Maschine ist wichtiger als der Mensch?

PRUNT-Läufe und Professor Heesch

Das Vierfarbenproblem

Begegnung mit Wolfgang Haken

4. Bei IBM: Sprachverstehende Computer

Linguistik und Logik – LILOG

Voraussetzung für das Verstehen: Wissen

Woher wissen wir, dass der Computer den Text verstanden hat?

Manager erfreut, Kollege sauer

Vom Elsass nach Düsseldorf

Die verdrehte Turmspitze

Erst ein Anfang

5. Maschinen, mit denen man sprechen kann

Hamilton – ein virtueller Ansprechpartner

„Hallo, ich bin Max“

Max als Museumsführer

Mit Wikipedia kann Max mehr

Nicht nur ein Werkzeug

„Da kommt ja wer!“

6. Roboter, die uns helfen und pflegen

Was ist ein Roboter?

Die Roboter kommen

Herausforderungen in der Pflege

Pflegeroboter

Die ethische Frage

Eine Option für die Zukunft

7. Maschinen mit Persönlichkeit

Was ist und was kann künstliche Intelligenz?

Mensch oder Maschine?

Was das für uns bedeuten würde

Die Stärken kombinieren

Nachwort und Dank

Anmerkungen und Quellen

Bildquellenverzeichnis

1. Maschinen faszinieren mich

Bei einem Urlaub in London habe ich mich einmal bei den Mitreisenden entschuldigt, um das Science Museum in South Kensington zu besuchen. Allein und an einem Vormittag. Denn vormittags wurden dort die alten Dampfmaschinen in Betrieb genommen, das wollte ich mir nicht entgehen lassen. Ich stellte mich ganz nah bei einer der Maschinen auf, beobachtete den Lauf von Kolben, Stangen und Schwungrad und ließ mich mitreißen von dem mechanischen Klicke-di-klick, das dabei zu hören war. Bis ich es in mir spürte und meinte, mich in den Mechanismus hineinversetzen zu können.

Aber es gibt noch viele andere Maschinen. Fangen wir von vorne an.

Was ist eine Maschine?

Was eine Maschine ist, weiß wohl jeder Mensch. Ich glaube, kaum jemand würde einen Rasierapparat oder einen Fernseher als Maschine bezeichnen. Schon eher ein Motorrad, oder einen Mähdrescher oder eine Waschmaschine. Das muss man jedoch nicht auf die Goldwaage legen, es geht mir hier um Folgendes:

Früher waren die Maschinen „mechanisch“ in dem Sinne, dass ihre beweglichen Teile andere Teile mitbewegen, die ineinandergreifen. Man spricht von einem Mechanismus. So wie bei der guten alten Nähmaschine die Betätigung der Fußwippe die Nadel und den Stofftransport in Gang setzt, oder bei einer Brotschneidemaschine ein Drehen der Kurbel das runde Schneidemesser.

In der Jugend machte es mir Spaß zu beobachten, wie bei den Zahnrädern aus meinem Metallbaukasten ein Zahn in den anderen greift, und wie ein kleines Zahnrad ein großes zum Mitbewegen zwingt (Bild). Das große dreht sich anders herum – und langsamer als das kleine. Oder wenn sich das große Zahnrad langsam dreht, bewegt sich das kleine schnell. Meine erste Armbanduhr habe ich oft aufgemacht, um den Lauf der Zahnräder anzuschauen.

Heute gibt es auch Maschinen in Form von Programmen, die auf einem Computer ablaufen. Sie haben keine mechanischen Teile, doch auch hier spricht man von einem Mechanismus. Selbst wenn wir es nicht direkt beobachten können, greifen einzelne Programmteile ineinander wie Zahnräder und Stangen. Mit Computerprogrammen funktionieren zum Beispiel digitale Assistenten wie Alexa oder Siri. Oft spielen aber auch Programme und mechanische Teile zusammen, wie bei einer Smartwatch oder einem modernen Roboter.

Maschinen faszinieren mich mein Leben lang. Davon erzählt dieses Buch. Mein Thema ist aber nicht eine umfassende Geschichte der Maschinen, sondern was ich persönlich damit zu tun hatte – in meiner Jugend und in meiner Tätigkeit als Wissenschaftler. Später sind „meine Maschinen“ zum Beispiel Computerprogramme, die Sprache verstehen, oder Roboter mit künstlicher Intelligenz. Es geht nicht nur um die Technik, sondern auch darum, was Wissenschaft ist, wie Ideen entstehen und auch, welche ethischen Fragen sich stellen. Was ich dabei in mehr als einem halben Jahrhundert erlebt und gelernt habe, ist hier aufgeschrieben.

Meine erste Maschine

Meine erste Maschine bestand aus Bindfäden, Gummibändern und noch ein paar Dingen. In den Ferien war ich zu Besuch bei meinen Großeltern. Meine Oma hielt für uns Kinder eine Tasche bereit, in der sie alles mögliche zum Spielen aufgehoben hatte. Außer den erwähnten Utensilien zum Beispiel eine leere Parfümflasche zum Dran-Riechen oder ein abgenutztes Schreibmaschinenband oder eine Garnrolle. Wenn mein Bruder und ich zu den Großeltern kamen, war immer die erste Frage: „Oma, wo ist die Tasche?“ Die wurde ausgekippt und der Inhalt inspiziert.

An einem sonnigen Tag hatte ich mehrere der Gegenstände mit nach draußen genommen und auf einer Parkbank ausgelegt. Ich fand noch ein paar Stöcke hinzu und befestigte nach und nach die Teile mit Bindfäden und Gummis an der Banklehne. Am Ende war daraus eine Maschine entstanden, bei der sich alles zusammen bewegte, wenn ich eins der Stöckchen hin und her schob. Das fand ich ziemlich toll.

Zufrieden mit meinem Werk ging ich mit den zwei Groschen, die Oma mir geschenkt hatte, zum Laden, um mir Süßigkeiten zu kaufen. Ich fand, mein Projekt war eine Belohnung wert. Als ich zurückkam und weiter mit meiner Maschine spielen wollte ... da war alles weg! Nur einige Stöcke lagen noch auf der Erde. Ich war traurig darüber und glaube, das ist der Grund, warum ich mich heute noch an den Verlust erinnere.

Später, ich war so dreizehn Jahre alt, hatten wir in der Schule im Werkunterricht ein paar Stücke Draht und eine Holzplatte bekommen, mit der Aufgabe, damit etwas zu bauen. Natürlich baute ich wieder eine Maschine. Bei der eins ins andere griff und sich bewegte und rasselte und stampfte, wenn man an einer Kurbel drehte. Ich war stolz, dass meine Maschine bis zum Ende meiner Schulzeit im Schaukasten ausgestellt war (Bild). Ich habe sie aufbewahrt, und sie funktioniert noch!

Damals dachte ich: Eine Maschine muss doch eigentlich für etwas gut sein. Sie muss einen Nutzen haben – wie die Waschmaschine, die meine Eltern eines Tages anschafften und damit den großen Waschtagen ein Ende bereiteten, bei denen der Kessel im Keller angeheizt wurde und eine Waschfrau dabei half, die angesammelten Wäscheberge zu bewältigen. Es war für mich spannend, der neuen Maschine bei ihrer Arbeit zuzuschauen und zu notieren, was da so alles passierte.

So habe ich überlegt, ob meine Drahtmaschine dazu dienen könnte, Blätter zu zerstampfen, um an das Chlorophyll (Blattgrün) aus den Zellen zu gelangen. Das habe ich tatsächlich probiert! Ganz so einfach war es aber nicht. Und ich gab mich damit zufrieden, dass meine Maschine einfach nur funktionierte. Nur zu meiner Freude.

Jahre später sah ich in einer Kunstausstellung die beweglichen Maschinenskulpturen des Schweizer Künstlers Jean Tinguely. Noch heute habe ich ihr Kreischen im Ohr, das mich schon am Eingang empfing. Und ich dachte, es gibt auch Maschinen, die nur um ihrer selbst willen geschaffen sind – die für nichts anderes gut sind, als sich zu bewegen, die Fantasie anzuregen, uns zu faszinieren.

Aber die meisten Maschinen, mit denen ich in meinem Leben zu tun bekam, hatten einen Nutzen.

2. Relaismaschinen aus Postschrott

Eines Tages kam der Physiklehrer in den Unterricht – es war 1966 in der elften Klasse – und erzählte uns von „Jugend forscht“, ein Jugendwettbewerb für Naturwissenschaften und Technik, den die Zeitschrift STERN im Jahr zuvor ins Leben gerufen hatte. „Wir suchen die Forscher von morgen“ hieß es in der Broschüre, die der Lehrer verteilte, um uns für den Wettbewerb zu begeistern.

Unter anderem erklärte er uns den „bedingten Reflex“, den ein Wissenschaftler namens Pawlow in den frühen Jahren des 20. Jahrhunderts entdeckt hatte. Das klang spannend und führte dazu, dass ich gemeinsam mit meinem Mitschüler Karl einen „Lernsimulator“ bauen wollte – eine Maschine, die einen einfachen Lernvorgang Schritt für Schritt technisch nachahmt (simuliert), und zwar Lernen durch bedingten Reflex. Was ist denn ein bedingter Reflex? Davon hatten wir noch nicht gehört.

Aber was ein Reflex ist, wussten wir schon: Eine unwillkürliche Reaktion des Nervensystems auf einen bestimmten Reiz. Zum Beispiel der Kniesehnenreflex, bei dem unser Bein nach vorne schnellt, wenn man an einer bestimmten Stelle leicht auf das Knie schlägt. Oder wenn man Essen im Mund hat, wird unwillkürlich Speichel abgesondert. Das ist nicht nur beim Menschen so, sondern zum Beispiel auch beim Hund.

Iwan Pawlow, ein russischer Mediziner und Physiologe, hatte einen interessanten Effekt entdeckt. Er spritzte Hunden Fleischbrühe ins Maul; dabei sonderten sie Speichel ab, der durch einen Schlauch abgeleitet wurde. Bevor aber die Fleischbrühe eingespritzt wurde, ließ Pawlow jedes Mal eine Klingel ertönen. Wenn Ton und Fleischbrühe wiederholt so dargeboten wurden, passierte das Folgende: Allein schon beim Klingelton sonderten die Hunde Speichel ab! Der Ton bedeutete offenbar „Futter“ für sie. Pawlow nannte das den bedingten Reflex: eine gelernte Reaktion auf einen Reiz, der für sich allein diese Reaktion nicht auslöst.

Das kam mir bekannt vor: Mein Bruder hatte ein Aquarium, und wenn er seinen Fischen Futter einstreute, sammelten sie sich an der Futterstelle. Doch pflegte er zuvor an die Aquariumscheibe zu klopfen, und schon kamen die Fische herbei. Aha: Das Klopfgeräusch war wohl ein bedingter Reflex auf Futter, den die Fische gelernt hatten.

Idee für unsere Lernmaschine

Daraus entstand die Idee, eine Maschine zu bauen, die das Lernen eines bedingten Reflexes simuliert. Unser Physiklehrer erwähnte, dass es schon eine