Die Ursprünge der Künstlichen Intelligenz

Der Begriff „Künstliche Intelligenz“ ist heute in aller Munde. Doch wo kommt er eigentlich her, wie haben sich der Begriff und die Technologie entwickelt? Die Ursprünge der KI reichen zurück bis zu Alan Turing.

Dieser Beitrag ist eine Übersetzung des englischen Originals von Rodney Brooks, die hier in einer gekürzten Version veröffentlicht wird.

 

John McCarthy und die Anfänge des Begriffs „Künstliche Intelligenz“

[…] Der Ausdruck „Künstliche Intelligenz“, darüber besteht Einigkeit, wurde von John McCarthy geprägt, der diesen Begriff in seinem Forschungsantrag vom 31. August 1955 für eine Konferenz im Jahr 1956 in Dartmouth zum ersten Mal verwendete. Verfasser waren in nachstehender Reihenfolge: John McCarthy aus Dartmouth, Marvin Minsky aus Harvard, Nathaniel Rochester von IBM und Claude Shannon von Bell Laboratories. Alle Autoren, mit Ausnahme von Rochester, traten später in den Dienst des Massachusetts Institute of Technology (MIT), das McCarthy jedoch bereits Anfang der 1960er Jahre verließ und zur Stanford University wechselte. Der neunzehnseitige Forschungsantrag umfasst eine Titelseite, eine sechsseitige Einführung (1 bis 5a) sowie von den vier Autoren individuell verfasste Abschnitte über Forschungsvorhaben. Es wird angenommen, dass McCarthy diese ersten sechs Seiten verfasst hatte und darin auf ein von der Rockefeller-Stiftung bereitgestelltes Budget zur Finanzierung eines zehnköpfigen Forscherteams verwies.

Sein Titel lautete: A Proposal For The Dathmouth Summer Research Project On Artificial Intelligence (Antrag Für Das Darthmouth Sommer-Forschungsprojekt zum Thema Künstliche Intelligenz). Im ersten Abschnitt bezieht sich ein Satz auf „Intelligenz“:

In der Studie wird davon ausgegangen, dass jeder Aspekt des Lernens bzw. jedes weitere Merkmal von Intelligenz im Prinzip so präzise beschrieben werden kann, dass die Entwicklung einer Maschine zur Simulation aller einzelnen Schritte möglich wird.

Der erste Satz des darauffolgenden zweiten Absatzes lautet:

Im Folgenden werden einige Aspekte zur Fragestellung der künstlichen Intelligenz benannt:

Das war alles! Keinerlei Beschreibungen über menschliche Intelligenz, kein Beweis darüber, ob Maschinen überhaupt Intelligenz hervorbringen können und keine aufsehenerregende Einführung des Begriffs „künstliche Intelligenz“.

Im vorstehend benannten Dossier sind vier weitere von Allen Newell und Herb Simon verfasste Veröffentlichungen vom 6. März 1956 enthalten. Darin äußerten sich die beiden Autoren, die seinerzeit an der RAND Corporation bzw. dem Carnegie Institute of Technology tätig waren (später waren beide herausragende Forscher an der Carnegie Mellon University) zu ihren Forschungsvorhaben. Sie gaben an, an einer Reihe von Vorstößen auf dem Gebiet komplexer Informationsverarbeitung beteiligt zu sein, wobei ein „großer Teil dieser Forschung unter der Überschrift der künstlichen Intelligenz erfolgt“. Der Begriff „künstliche Intelligenz“ wurde vermutlich einfach und ohne zu zögern übernommen, ohne dessen Bedeutung formal zu definieren.

McCarthys Einführung und den Exposés der sechs benannten Autoren zu deren Forschungsvorhaben fehlte es nicht an ambitionierten Zielen.

Die Geschwindigkeit und Speicherfähigkeit von Computern mögen derzeit für die Simulation vieler der höheren Funktionen des menschlichen Gehirns unzureichend sein; das größte Hindernis liegt allerdings nicht an der fehlenden Maschinenkapazität, sondern an unserer Unfähigkeit, Programme zu schreiben, welche die vorhandenen Kapazitäten optimal ausnutzen.

Einige der von McCarthy in der Einführung dargestellten Themen zur KI beziehen sich darauf, wie ein Computer die menschliche Sprache nutzen kann und „neuronale Netze“ so angeordnet werden, dass Strukturen gebildet werden können, die zur eigenständigen Verbesserung der Maschine führen (d.h. die Maschine lernt bzw. entwickelt sich): Diese neuronalen Netze wurden bereits im Jahr 1943 erfunden – lange bevor gegenwärtige Technologieexperten erstmalig von ihnen gehört hatten und sich extrem dafür begeisterten. […]

Alan Turings Imitation Game

Zweifellos war McCarthy nicht der Erste, der Maschinen und „Intelligenz“ in einen Zusammenhang brachte. Bereits zuvor schrieb und veröffentlichte Alan Turing Arbeiten zu diesem Thema, jedoch ohne den Begriff „künstliche Intelligenz“ zu verwenden. Sein bekanntester Vorstoß war im Oktober 1950 ein Artikel mit dem Titel Computing Machinery and Intelligence. Darin führt er das „Imitation Game” ein, was später unter dem Namen „Turing-Test” bekannt wurde. Bei diesem Test soll eine Person entscheiden, ob derjenige, mit dem sie über ein „Chatprogramm“ aus dem Jahr 1950 kommuniziert, ein Mensch oder ein Computer ist. Turing schätzte, dass im Jahr 2000 ein Computer mit 128 MB Speicherplatz (er formulierte dies als 10^9 Binärstellen) mit 70%iger Wahrscheinlichkeit einen Menschen täuschen könnte.

Obwohl der Begriff „Intelligenz“ im Titel der Abhandlung enthalten ist, wird er im gesamten Text nur ein einziges Mal erwähnt (wohingegen der Begriff „Maschine“ mindestens 207 Mal erscheint). Damit bezog er sich aber auf die Intelligenz eines Menschen, der versucht, eine Maschine zu konstruieren, die einen erwachsenen Menschen imitieren kann. Seine Absicht dahinter wird deutlich: Er ging davon aus, dass es bis zum Jahr 2000 möglich sein würde, eine Maschine zu entwickeln, die genauso denken kann wie ein Mensch. Er gab sogar eine Schätzung für die notwendigen Programmierer ab (nach seiner Berechnung: sechzig Programmierer, die fünfzig Jahre lang arbeiten, somit lediglich 3.000 Programmierjahre – eine kleine Anzahl im Vergleich zu den Standards heutiger Softwaresysteme).

In einem kurz zuvor 1948 verfassten, aber erst 1970, lange nach seinem Tod, veröffentlichten Artikel mit dem Titel Intelligent Machinery stellte Turing Grundzüge „eigenständiger Steuermaschinen“ dar –  heutzutage nennen wir diese „„Computer“. Bereits in einer Veröffentlichung aus dem Jahr 1937 entwickelte er die Idee des digitalen Computers. Im weiteren Verlauf konzipierte er eine Maschine, die einen Menschen vollständig imitieren kann. Ihm war dabei allerdings bewusst, dass das Gehirn als Bestandteil zu groß ist, als dass es […] in der Maschine selbst integriert werden könne und stattdessen ferngesteuert betrieben werden müsse. Seinen Ausführungen zufolge waren die zum damaligen Zeitpunkt entwickelten Sensoren und Motorensysteme schlichtweg nicht ausreichend. […]

Der Beginn der KI-Forschung mit dem Ziel der menschenähnlichen Intelligenz

Frühe Künstliche Intelligenzen wurden eindeutig inspiriert durch die menschliche Leistungsfähigkeit und die menschliche Intelligenz. Meines Erachtens war diese Vision der Grund dafür, dass sich die meisten Forscher in den ersten sechzig Jahren zu diesem Gebiet hingezogen fühlten. Dass wir nichts vorweisen können, was einem Erfolg für diese Bestrebungen nahekommt, bedeutet allerdings nicht, dass es an herausragenden und hart arbeitenden Forschern mangelte. Es handelt sich schlichtweg um ein sehr hoch gestecktes Ziel.

[…] Mit meinen aktuellen Blogeinträgen versuche ich, der neuen Generation von Forschern wichtige Hintergrundinformationen und Erklärungen zu liefern und ihnen einen Eindruck von der Langfristigkeit des Projekts zu verschaffen. Vielen erscheint das Thema KI heute schillernd, aufregend und neu. Doch nur ein Begriff trifft tatsächlich zu: aufregend.

In der Anfangszeit der KI gab es nur wenige Möglichkeiten, Sensoren mit digitalen Computern zu verbinden bzw. mit diesen Computern Auslöser oder Motoren zu steuern. […] Turings Erkenntnis nach konzentrierte sich daher die Forschung zur Künstlichen Intelligenz am Anfang auf Gebiete, in denen der Bedarf an Sensorik oder Handlung nur relativ gering war. Es wurden Spiele entwickelt, in denen menschliche Bewegungen einfach über eine Tastatur in einen Computer eingegeben und über einen Drucker wieder ausgegeben werden konnten. Ebenso wurden mathematische Aufgaben, wie auf symbolische Algebra angewandte Berechnungen oder Beweisverfahren in der mathematischen Logik sowie geschriebene englische Sätze als arithmetische Fragestellungen auf der Wortebene verwendet. […]

Die Spezialisierung der KI-Forschung in den 1980ern und 1990ern

Als die Forscher immer tiefer in die spezifischen Problemlagen eintauchten, die ihnen begegneten, wurden im Laufe der Zeit Unterdisziplinen der KI entwickelt. Schon bald ergaben sich immer neuere Arbeitsansätze, so dass niemand mehr mit dem immer größer werdenden Umfang der KI-Forschung Schritt halten konnte. Die Bezeichnungen für die Unterdisziplinen waren u. a. Planung, Problemlösung, Wissensdarstellung, natürliche Sprachverarbeitung, Suche, maschinelle Spiele, wissensbasierte Systeme, neuronale Netze, Interferenzmechanismen, statistisches maschinelles Lernen, Robotik, mobile Robotik, simultane Lokalisierung und Kartenerstellung, maschinelles Sehen, Bildverstehen und vieles andere. […]

Ende der 1980er und Anfang der 1990er Jahre war ich an zwei solcher „Break-off-Gruppen“ beteiligt, die bis heute fortbestehen: Artificial Life (Künstliches Leben) und Simulation of Adaptive Behavior (Simulation von adaptivem Verhalten). Die erste Gruppe untersucht grundlegende Mechanismen der aus Unordnung heraus entstehenden Ordnung und bindet dabei Evolutionsprozesse mit ein. Die zweite untersucht, wie durch die Interaktion zwischen Wahrnehmung, Handlung und Berechnung das Verhalten von Tieren generiert werden kann. Beide Gruppen sind auch heute noch aktiv und geben wissenschaftliche Fachzeitschriften heraus. […]

Allerdings konnte weder die Artificial Life Community noch die Simulation of Adaptive Behavior Community an die ambitionierten Ziele aus der Anfangszeit anknüpfen.

Nach wie vor wissen wir nicht, was genau KI sein soll

Nach wie vor wissen wir nicht, wie aus unbelebten Systemen lebendige Systeme entstehen können. Es ist sogar immer noch nicht ausreichend definiert, was Leben bedeutet. Wir haben keine allgemein verfügbaren Evolutionssimulationen, die mittels Computer immer bessere Systeme entstehen lassen, obwohl unsere Forschungen aus der Anfangszeit, als wir diese Verfahren zum ersten Mal ausprobiert haben, vielversprechend waren. Bislang waren wir auch noch nicht in der Lage, Systeme zu entwickeln, die zumindest die rudimentären Komponenten einer starken KI selbst für einfache Formen von Leben aufweisen.

Bei der SAB können wir das Verhalten einfachster Lebewesen trotz intensiver Forschungen noch immer nicht mittels Computer nachbilden. Die Gesamtheit der Verbindungen des Nervensystems des winzigen Fadenwurms C. elegans mit seinen insgesamt 959 Zellen (davon 302 Neuronen und inklusive seiner 56 Gliazellen) ist uns vollständig bekannt. Jedoch konnte bisher noch nicht simuliert werden, wie die meisten seiner Verhaltensweisen entstehen. […]

Aber jede:r KI-Forschende war letztlich an menschlicher Intelligenz interessiert. Deren spezielle Ergebnisse in Bezug auf die Probleme der realen Welt mögen oftmals sehr begrenzt erscheinen. Das endültige Ziel ist und bleibt jedoch die künstliche Intelligenz, die auf menschenähnlicher Intelligenz basiert und mit Menschen interagieren kann, also dem Menschen ähnlich ist. […]

Eine menschenähnliche KI ist noch in weiter Ferne

Nach meinen Beobachtungen hat der Name einer speziellen Ausgründung, die sich selbst AGI bzw. Artificial General Intelligence (künstliche Intelligenz, die auf menschenähnlicher Intelligenz basiert und mit Menschen interagieren kann) nennt, in der Fachpresse und außerhalb des Forschungsbereichs seit einiger Zeit zu Missverständnissen geführt. […] Denn man erwartete bald neue wegweisende Fortschritte. Dabei wird fälschlicherweise übersehen, dass Tausende von KI-Forschern bereits seit 62 Jahren an dieser Fragestellung arbeiten. Von einem unerwarteten Wendepunkt sind wir noch weit entfernt. […]

Die bestehende AGI-Community […] verfolgt auch nicht in dem Sinne das Ziel, Fortschritte hin zur eigentlichen künstlichen Intelligenz, die auf menschenähnlicher Intelligenz basiert und mit Menschen interagieren kann, zu erreichen, wie es die Presse interpretiert, wenn sie über AGI spricht. […]

Sollten Sie als Journalist:in oder KI-Berichterstatter:in davon ausgehen, die AGI-Bewegung sei groß und dynamisch und würde mit irgendeinem technisch fertigen System in den Startlöchern stehen, dann handelt es sich um einen gewaltigen Irrtum. […]

Zu behaupten, man erforsche die AGI, Artificial General Intelligence, bedeutet noch lange nicht, zu wissen, wie deren Aufbau funktionieren kann, wie lange es bis zu ihrer Realisierung noch dauert, oder überhaupt irgendeinen tatsächlichen Beitrag zu ihrer Entwicklung zu leisten. Dieser Mangel war, historisch betrachtet, schon immer die Norm. Die Begründer der KI-Forschung gingen in den 1950er und 1960er Jahren sicherlich davon aus, dass sie an Schlüsselkomponenten einer allgemeinen Intelligenz arbeiteten. Aber das heißt noch lange nicht, dass sie ihren Zielen nähergekommen sind, auch wenn sie einst dachten, sie wären nicht mehr weit von ihnen entfernt.

Liebe Journalist:innen, ich warne Sie: Kommen Sie ja nicht in zehn Jahren auf mich zu und fragen Sie nach der Artificial General Intelligence, die man Ihnen einst versprochen hat – sie wird in absehbarer Zeit nicht kommen. […]

Wozu also dieser Essay?

Warum poste ich das? Ich wollte zur Aufklärung beitragen und einige Missverständnisse über Künstliche Intelligenz und die Ziele von Menschen, die in der KI-Forschung tätig sind, auflösen.

Seit 1956 wurden zweifellos Millionen Personenjahre an KI-Forschung geleistet (deutlich mehr als die dreitausend, von denen Alan Turings ausging!), die Anzahl an Personenjahren, die für die KI-Entwicklung und den KI-Einsatz aufgewendet wurden, ist sogar noch höher.

Angesichts der Frage, wie weit man bis jetzt, bis zum Jahr 2000 oder 2001 im Bereich der Künstlichen Intelligenz vorangekommen sein würde, sind wir noch weit von den Zielen der frühen Jahre entfernt. Wir sind noch nicht einmal nahe dran, die Entfernung bis dahin zu ermitteln. […]

Bildquelle: Mendhak via Flickr CC BY-SA 2.0



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