Smarte Maschinen.

Forscher und Entwickler sind weltweit in ihren Laboren vor grosse Herausforderungen gestellt, um mit Künstlicher Intelligenz unser Leben grundsätzlich zu verändern.

Smarte Maschinen.

Buchbesprechung «Smarte Maschinen».

Das Buch «Smarte Maschinen» von Ulrich Eberl erschien im Jahr 2016 im Carl Hanser Verlag in München. Ulrich Eberl ist ein deutscher Physiker sowie Wissenschafts- und Technologiejournalist, welcher bereits drei Bücher verfasst hat, die sich alle samt mit Zukunftsfragen befassen. Für sein neustes Werk reiste er durch Asien, USA, Italien und Deutschland, um umfangreiche Recherchearbeit leisten zu können. Basierend auf der Vielzahl an Diskurs mit den unterschiedlichsten KI- und Robotik-Forschern, gibt er einen umfassenden Überblick über das aktuelle Geschehen in den Laboren weltweit. Nachfolgend möchten wir auf einige spannende Erkenntnisse aus dem Buch eingehen.

Namhafte Innovationen auf dem Gebiet der KI und der Robotik.

Nach 15-Jähriger Forschung und Entwicklung präsentierte Honda im Jahr 2000 den dazumal am weitesten entwickelte humanoide Roboter Asimo. Das Akronym Asimo steht somit für «Advanced Step in Innovative Mobility».1 Sein Äusseres sieht einem ca. 1.30 Meter grossen Astronauten ähnlich, der laufen, springen, hüpfen und gestikulieren kann. Eine für uns eher vertraute Innovation auf dem Robotik-Markt ist Roomba. Roomba ist ein Staubsaugerroboter von iRobot, der im Jahr 2002 auf den Markt gebracht wurde. Er war der erste Roboter, den man im Privatgebrauch eingesetzt hat. Zu seinen Aufgaben und somit auch zu seinen Fähigkeiten zählen in erster Linie Hindernissen auszuweichen, selbständig verschmutze Stellen aufzusuchen und eigenständig zu realisieren, dass sich der Akku langsam dem Ende zuneigt und er zur Ladestation zurückkehren muss. Der Dänische Professor Henrik Schärfe ist diesbezüglich sogar davon überzeugt, dass der Markt für Haushaltroboter einmal so gross werden könnte, wie der für Autos heutzutage ist. Er betont jedoch, dass das Erscheinungsbild des Roboters keines Wegs von menschenähnlicher Gestalt sein muss.

Vor allem seit dem Jahr 2010 hat sich die Entwicklung auf dem Gebiet der Robotik und der KI rasant beschleunigt. Im Zuge dieser rasch voranschreitenden Innovationsrate, brachte Apple 2011 beispielsweise den persönlichen Smartphone-Assistent Siri auf den Markt und IBM’s Computersystem Watson schlug erstmals in der Geschichte die menschlichen Champions im Ratespiel «Jeopardy!».

2012 wurde von der US-Firma Boston Dynamics, der schnellste Roboter der Welt präsentiert. Sein Name ist Cheetah und seine Fähigkeit ist es auf seinen vier Beinen zu galoppieren und Hindernisse zu überwinden. Bei geraden Stecken ist es ihm möglich Spitzengeschwindigkeiten von bis zu 45 km/h aufzunehmen – was jedoch trotz allem noch weit entfernt von denen seines Namensgebers von bis zu 120 km/h liegt.

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Quelle: Youtube / Cheetah Robot runs 28.3 mph; a bit faster than Usain Bolt

Nur ein Jahr später bauten sie bereits am nächsten Projekt, dem ersten Atlas-Roboter. Atlas-Roboter wurden dazu entwickelt künftig bei Hilfseinsätzen in Katastrophengebieten zu dienen.

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Atlas, The Next Generation

Zu den neusten Innovationen aus dem Jahre 2015 zählen kollaborative Roboter im Industriesektor. Sie können als erste Roboter ohne Schutzzäune mit Menschen zusammenarbeiten. Der wohl bekannteste humanoid Roboter weltweit ist der iCub. Auf den ersten Blick sieht er aus wie ein einfacher Roboter, er ist jedoch viel mehr als das. Ulrich Erbel kürt ihn in seinem Buch sogar als «das kleine Elektronikwunder».  Die äussere Statur ist vergleichbar mit der eines 4-jährigen Jungen. Er kann krabbeln, gehen, mit seinen Fünf-Finger-Händen Gegenstände halten und seine Augen und den Kopf unabhängig voneinander bewegen. Weiter ist er in der Lage zu sprechen, Sprache zu verstehen und sechs Emotionen mittels Lichteffekten auf dem Gesicht zum Vorschein zu bringen. Die über 400 näherungssensitiven Sensoren, lassen ihn sogar Berührungen realisieren, lokalisieren und anschliessend zu reagieren. Sein Erbauer Giorgio Metta, hat ihm sogar beigebracht einen Tisch mit verschiedenem Spielzeug darauf abzuräumen. Dabei erkennt er, wenn ein Spielzeug zu weit von ihm entfernt liegt und weiss sich in solchen Fällen auch zu helfen. Er greift beispielsweise nach weiteren Gegenständen um das gewünschte Objekt damit besser erreichen zu können und zu sich zu ziehen oder er fragt nach Hilfe. Solche Handlungen scheinen für uns Menschen als selbstverständlich, stellen die Forscher jedoch vor grosse Herausforderungen.

Gehirn versus Supercomputer.

Die Leistungsfähigkeit des menschlichen Gehirns kann mit den weltbesten Supercomputern verglichen werden. Die Supercomputer benötigen dafür jedoch zwischen acht und 18 Megawatt, was mit der elektrischen Leistung von vier grossen Windturbinen verglichen werden kann. Dem menschlichen Gehirn reichen hingegen lediglich 20 Watt, also knapp mehr als einem Millionstel davon.

Seit über 10 Jahren tüftelt IBM an einem sogenannten «TrueNorth-Chip». Dabei handelt es sich um neuromorphene Chip-Strukturen, also Mikrochips, die die menschlichen Funktionsweise des Gehirns, beziehungsweise dessen Nervenzellennetz, nachahmen. Ganz nebenbei bieten sie eine um einiges stromeffizientere Lösung. Physikprofessor Karlheinz Meier der Ruprecht-Karls-Universität in Heidelberg beschäftigt sich ebenfalls damit. Er sagt: «Das Killer-Argument ist, dass sie viel schneller lernen und dabei wenig Energie verbrauchen.»

Von DNA-Daten zu 3-D-Phantombildern.

Unglaubliche technische Möglichkeiten gibt es auch in der DNA-Forschung. Gemäss Aussagen von Manfred Kayser, forensischer Molekulargenetiker und Professor an der Erasmus-Universität Rotterdam, soll es zukünftig möglich sein, anhand kleinster DNA-Spuren auf wesentliche Aussehensmerkmale der Person schliessen zu können. Kayser sprach in einem Interview mit der Süddeutschen Zeitung darüber, dass sie bereits vieles herausfinden konnten. Die Frage sei jedoch eher, was sie überhaupt alles herausfinden bzw. offen darlegen dürfen. Damit zielt er auf die Thematik des Datenschutzes ab. Das sogenannte DNA-Phenotyping erlaubt es, aus dem Erbgut zusätzlich auch die Haut-, die Haar und die Augenfarbe zu bestimmen. Weiter sollen auch das ungefähre Alter und die geografische Herkunft bestimmt werden können. Dies ist jedoch mehrheitlich aus Datenschutzgründen verboten.2 Momentan wird diese neue Methode unter strengen Vorschriften lediglich in den Niederlanden, Spanien, Frankreich oder den USA erlaubt. Das schweizerische DNA-Profil-Gesetz verbietet es jedoch ganz, aus Angst vor möglichen Missbräuchen.3

Werden die Algorithmen die Macht übernehmen?

Einerseits sind Algorithmen für enorm schnelle Finanztransaktionen verantwortlich, was es den Händlern in den Finanzzentren ermöglicht, viele dutzend Millionen zusätzlicher Profit zu erwirtschaften. Andererseits können die Algorithmen Milliarden von Marktdaten durchforsten und aus den bisherigen Geschehen an der Börse lernen und somit die Fehler aus der Vergangenheit vermeiden. 

Weiter fungieren die Algorithmen auch in Bereichen wie der Personalplanung als Auftragserteiler. Am Beispiel des japanischen Elektrotechnikkonzerns Hitachi wird dies klar, denn dort werden Roboter als Vorgesetzte in den Lagerhäusern eingesetzt. Sie analysieren die Arbeitsabläufe der Angestellten und geben Anweisungen zur Optimierung. Nach eigenen Angaben des Konzerns konnten so seither rund acht Prozent der Produktivität gesteigert werden

Fazit und Zukunftsaussichten.

Abschliessend steht fest, dass sich in den kommenden Jahrzehnten weiter enorme Fortschritte auf dem Gebiet der Robotik sowie der künstlichen Intelligenz abzeichnen werden. Aber man sollte sich auch die Schattenseiten solcher Entwicklungen vor Augen halten. Ulrich Eberl macht diesbezüglich auf Themen wie Kampfroboter, Datenschutz und mögliche Jobverluste aufmerksam. Mit der Ziel- sowie Grenzsetzung der Entwicklung sollte jedoch nicht gewartet werden. Dennoch rät er: "Wir sollten smarte Maschinen nicht bekämpfen, sondern sie nutzen. Wir werden sie nämlich brauchen. Zum Beispiel um die wachsende Zahl von Senioren zu unterstützen, unsere Wirtschaft wettbewerbsfähig zu halten und um nachhaltige Energiesysteme umsetzen zu können."

Quellen:
Buch: Smarte Maschinen: Wie Künstliche Intelligenz unser Leben verändert von Ulrich Eberl
1 http://asimo.honda.com/
2 Tagesanzeiger
3 NZZ

von Willem van der Touw, MSc. , Cellina Pécourt – 

28. Mai 2018

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