Über Künstliche Intelligenz reden Politiker und Firmenbosse. Aber was verbirgt sich eigentlich hinter dem Begriff? Zu Besuch bei Tübinger Forschern im Cyber Valley.
Tübingen - Im Untergeschoss des Instituts für Intelligente Systeme stehen stumme Götter – Athena, Göttin der Weisheit, und Apollo, Gott des Lichts und der Weissagung. Apollo ist ein Gott ohne Unterleib, mit wulstiger Stirn, Armen aus Kunststoff und Greifhänden aus Metall – vor allem aber ist Apollo eine Gottheit, die den Menschen untertan ist. Keine Armbewegung, kein Zupacken seiner Hände entspringt seinem freien Willen – alles, was Apollo greift und begreift, hat er von Menschen gelernt.
Apollo war seelenlos und dumm, bevor ihm Sebastian Trimpe auf die Sprünge half. Trimpe, ein gebürtiger Niedersachse, arbeitet am Max-Planck-Institut (MPI) für Intelligente Systeme in Tübingen – der 38-Jährige ist Apollos Lehrer. Seine Arbeit ist mit jener einer Grundschullehrerin vergleichbar, die vor einer Gruppe Siebenjähriger unterrichtet – Trimpe bringt Apollo bei, wie er lernt und sich in der realen Welt zurechtfindet. Und wenn es gut läuft, macht Apollo dabei nichts kaputt.
Baden-Württemberg will in der Champions League mitspielen
Trimpe, ein Schlaks, der in Zürich promovierte und an der University of California forschte, arbeitet in Tübingen im Bereich der Künstlichen Intelligenz (KI), jenem Forschungszweig, über den viele reden – und den kaum jemand wirklich versteht: KI? Irgendwas mit schlauen Computern halt. Vor drei Jahren hat der baden-württembergische Ministerpräsident Winfried Kretschmann den Startschuss für das Cyber Valley gegeben – eine groß angelegte Forschungsinitiative, bei der Universitäten und Firmen eng zusammenarbeiten. Das Ziel: Die nächste digitale Revolution sollte nicht an Europa vorbeigehen – Amazon, Google, Facebook: Das alles geschah ohne europäisches Zutun. Der Anspruch der Beteiligten: künftig in der Champions League mitzuspielen.
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Apollos Augen sind Kamerasysteme, die ihm verraten, wo sich seine Arme befinden und wo er auf Hindernisse trifft. Dank winziger elektronischer Sensoren misst er die Schwerkraft. Alle Daten, die Apollo gewinnt, versetzen ihn in die Lage zu handeln. So verwandelt sich eine Maschine in einen intelligenten Roboter. Hier setzt Sebastian Trimpes Forschung an: Er entwickelt mit seinem Team ein Verfahren, das technische Systeme wie Apollo befähigt, selbstständig neue Informationen zu verarbeiten. Was für Kleinkinder ein natürlicher Lernprozess ist – Glas auf den Boden werfen, Papa guckt böse, beim nächsten Mal besser Glas auf dem Tisch stehen lassen –, ist für Apollo und andere Maschinen eine komplexe Herausforderung.
Amazons Alexa durchschaut uns alle
Auf Künstliche Intelligenz fahren alle ab: Autobauer wie Daimler fragen sich, wie intelligente Fahrzeuge künftig ohne menschliches Zutun im chaotischen Stadtverkehr den Überblick behalten. Das Technikunternehmen Bosch hat seine Investitionen in ein Entwicklungszentrum für Künstliche Intelligenz in Tübingen auf 100 Millionen Euro erhöht. Amazon analysiert dank intelligenter Software jeden Kunden und spielt seine Werbebotschaften entsprechend aus: rote Sneaker gefällig? Schwarze BHs mit Spitze? Wer Amazons Computerstimme Alexa viele Fragen stellt, den durchschaut deren Künstliche Intelligenz. Alle drei Unternehmen sind als Industriepartner am Cyber Valley beteiligt. Sebastian Trimpe schätzt es, mit Wirtschaftsleuten über KI zu reden, aber er zieht Grenzen: „Bei uns gilt die Freiheit der Forschung. Keine Firma schreibt mir vor, woran ich forschen soll.“
Abschied von Apollo und Athena, eine geräuschlose Aufzugfahrt in den zweiten Stock. Das Cyber Valley ist eine Mogelpackung. Eigentlich müsste es Cyber Hill heißen, weil das Forschungsgebäude am Hang über Tübingen thront. Gewaltige Fensterfassaden öffnen den Blick auf das blaue Band der Alb. Wenn Forscher hier Pause machen, duellieren sie sich in den Höhen der Mathematik – spezielle Tafeln sind über und über mit mathematischen Formeln beschrieben.
Cyber Valley konkurriert mit Stanford und dem MIT
Otto interessiert sich nicht für Mathematik, für Otto geht es immer der Nase nach. Der Bürohund von Isabel Valera hat ausnahmsweise auf dem Sofa Platz genommen. „Es hat zwei Jahre gedauert, bis er auf mich gehört hat“, erzählt die 34-Jährige. Damit schlägt selbst der Mischling den Roboter Apollo. Isabel Valera stammt aus Murcia, einer spanischen Universitätsstadt. Sie studierte in Madrid, arbeitete ein halbes Jahr in Cambridge, dann folgte sie einem Angebot aus Tübingen. Die Stadt Hölderlins, ein grünes Biotop für Geistes- und Sozialwissenschaftler, zieht nun wie ein Magnet Informatikerinnen und Mathematiker an. Das Cyber Valley ist ein Schmelztiegel, hier sprechen die Forscherinnen Caterina De Bacco, Mijung Park und Isabel Valera Englisch miteinander – sie sind aus allen Himmelsrichtungen nach Tübingen gezogen. Die Stadt am Neckar konkurriert bei den besten IT-Wissenschaftlern mit Stanford und dem Massachusetts Institute of Technology (MIT).
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„Ich habe mich nie in den USA beworben, weil mir Europa nähersteht“, erzählt Valera. „Tübingen ist einer der wichtigsten Orte für Maschinelles Lernen in Europa.“ Valera erforscht, warum von Menschen programmierte Computer in den USA automatisch Dunkelhäutige zu Gefährdern erklären. Sie analysiert, wie Softwareprogramme von Finanzinstituten Menschen Kredite verweigern, weil diese als nicht vertrauenswürdig eingestuft werden. „Auch Computer machen Fehler – und diese haben teilweise schwerwiegende Auswirkungen auf das Leben der Menschen“, sagt Valera. Sie gräbt sich tief in die Welt der Daten ein und untersucht, ob Menschen, die Programme entwickelt haben, ihre eigenen Urteile und Vorurteile über die Welt in die Software eingeschrieben haben.
Wie Maschinen Menschen benachteiligen
Jeder Computer ist so fehleranfällig und gegebenenfalls in seinem Urteil so ungerecht wie sein menschlicher Programmierer. Hautfarbe, Alter, Wohnsitz – Computer bauen aus den Mosaikteilchen einer Existenz ihre Analysen auf, die berechnen, wie sich Menschen womöglich in Zukunft verhalten werden. Die meisten Programme sind nach Ansicht der Spanierin „nur auf Effizienz und Gewinnmaximierung ausgelegt. Wir sollten unsere Entscheidungen aber so treffen, dass niemand diskriminiert wird. Es ist mein Ziel, diesen Anspruch auf die Welt der Daten zu übertragen.“
Dass Maschinen fair und nachvollziehbar entscheiden, ist nicht gottgegeben – es sind Menschen, die Computern diese Handlungsweisen beibringen müssen. Das Cyber Valley will sich abgrenzen vom amerikanischen Turboprofitmodell à la Facebook und vom Kontrollfetischismus der Chinesen, die Künstliche Intelligenz einsetzen, um einen digitalen Überwachungsstaat aufzubauen. Im Cyber Valley ringen die Forscher darum, dass Mensch und Maschine künftig in friedlicher Koexistenz leben.
Selbstfahrenden Autos dürfen keine Fehler unterlaufen
Das gilt auch im körperlichen Sinn: Für die hoch automatisierten Fabriken im Neckarraum und an anderen Standorten ist es entscheidend, dass Maschinen wie Apollo ihre menschlichen Kollegen nicht verletzen. Wenn Apollo einmal groß ist, soll er auf jedes sich bewegende Hindernis reagieren und diesem ausweichen können. Jederzeit und ohne Fehler. Unternehmen wie Daimler und Porsche verlangen größtmögliche Sicherheit, wenn es um den Einsatz von Autos geht, bei denen der Computer dem menschlichen Fahrer das Steuer abnimmt.
Sebastian Trimpe und seine Doktoranden liefern Grundlagenforschung, die den Durchbruch vorbereiten soll. Im Institut für Intelligente Systeme erproben die Wissenschaftler, wie autonom fahrende Autos untereinander Informationen austauschen. Dank drahtloser Netzwerke informieren sich die Fahrzeuge gegenseitig über Bremsmanöver – dadurch können sie in kurzem Abstand in einer Kolonne hintereinanderfahren, Benzin sparen und Unfälle vermeiden. Was banal klingt, ist anspruchsvoll, zumal im Land der Funklöcher. Intelligente Autos spulen in einem Kreislauf von Sekundenbruchteilen ihr Programm ab: Sie nehmen ihre Umwelt wahr, entscheiden daraufhin über ihre nächste Aktion und handeln schließlich.
Im Cyber Valley skizzieren Forscher eine Zukunft, die den Alltag vieler verändern könnte. Wer das beste autonom fahrende Auto auf die Straße bringt, wird dereinst zu Gottlieb Daimlers Erben.