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Künstliche Intelligenz: Lernen wie ein Kind

Kinder begreifen oft blitzschnell. ­Wie ihnen das gelingt, untersuchen inzwischen auch ­Neuroinformatiker. Ihr Wissen soll intelligente Maschinen dazu ­bringen, eigenständig zu lernen.
Roboter mit Geduldsspiel

Wie schaffen es kleine Kinder, in so kurzer Zeit so viel zu lernen? Seit Platons Zeiten zerbrechen sich Philosophen den Kopf darüber, haben jedoch bislang keine befriedigende Antwort gefunden. Mein fünfjähriger Enkel Augie etwa weiß jede Menge über Pflanzen, Tiere und Uhren, von Dinosauriern und Raumschiffen ganz zu schweigen. Außerdem hat er eine Ahnung davon, was andere Menschen von ihm erwarten, wie sie denken und fühlen. Er ordnet mit diesem Wissen neue Eindrücke ein und zieht daraus seine Schlüsse. So erklärte er mir vor Kurzem, die zurzeit im American Museum of Natural History in New York ausgestellte, neu entdeckte Art von Titanosauriern zähle ebenfalls zu den Pflanzenfressern, sei also eher harmlos.

Dabei ist die Information, die Augie von seiner Umwelt aufnimmt, sehr abstrakt und besteht lediglich aus Photonen, die auf die Netzhaut seiner Augen treffen, und Luftschwingungen, die seine Trommelfelle in Bewegung versetzen. Gleichwohl schafft es der neuronale Computer, der sich hinter Augies blauen Augen verbirgt, damit allerhand Wissen über Pflanzen fressende Titanosaurier anzuhäufen. Da stellt sich die Frage: Können elektronische Rechner das auch? ...

Kennen Sie schon …

Gehirn&Geist – Wer entscheidet? Wie das Gehirn unseren freien Willen beeinflusst

Was bedeutet es, ein Bewusstsein zu haben? Haben wir einen freien Willen? Diese Fragen beschäftigt Neurowissenschaft, Philosophie und Theologie gleichermaßen. Der erste Artikel zum Titelthema zeichnet die Entwicklung der neurowissenschaftlichen Forschung nach und zeigt, wie das Gehirn das subjektive Erleben formt. Anschließend geht es im Interview mit dem Neurophilosophen Michael Plauen um die Frage, ob wir frei und selbstbestimmt handeln, oder nur Marionetten unseres Gehirns sind. Die Antwort hat Konsequenzen für unser Selbstbild, die Rechtsprechung und unseren Umgang mit KI. Daneben berichten wir, wie virtuelle Szenarien die traditionelle Psychotherapie erfolgreich ergänzen und vor allem Angststörungen und Posttraumatische Belastungsstörungen lindern können. Ein weiterer Artikel beleuchtet neue Therapieansätze bei Suchterkrankungen, die die Traumata, die viele Suchterkrankte in ihrer Kindheit und Jugend erfahren haben, berücksichtigen. Zudem beschäftigen wir uns mit der Theorienkrise in der Psychologie: Der Risikoforscher Gerd Gigerenzer erklärt, warum die Psychologie dringend wieder lernen muss, ihre Theorien zu präzisieren.

Spektrum der Wissenschaft – Dunkle Energie - ein Trugbild?

Eine geheimnisvolle Kraft treibt alles im Universum immer schneller auseinander. Doch niemand weiß, was hinter dieser Dunklen Energie steckt, und neue Messdaten mehren grundsätzliche Zweifel am kosmologischen Standardmodell. Bieten alternative Ansätze eine Erklärung? Außerdem: Neue Verfahren erlauben es, Immunzellen direkt in unserem Körper so zu verändern, dass sie Krebszellen attackieren – bisher mussten sie Patienten dafür entnommen und wieder zurückgeführt werden. Quantentheorie und allgemeine Relativitätstheorie beruhen auf unvereinbaren Weltbildern. Neue Experimente an der Schnittstelle zwischen Quantenphänomenen und Gravitation sollen helfen, diesen Widerspruch zu überwinden. In der Pangenomik wird das Erbgut zahlreicher Individuen verglichen – mit weitreichenden Folgen für Forschung und Züchtung von Nutzpflanzen. Und wie immer in der Dezemberausgabe berichten wir vertieft über die Nobelpreise des Jahres für Physiologie oder Medizin, Physik und Chemie, ergänzt durch einen kritischen Blick darauf, welche Verantwortung mit großen Entdeckungen einhergeht.

Spektrum - Die Woche – Alzheimer-Biomarker bei Neugeborenen entdeckt

In dieser »Woche« geht es um überraschende Befunde aus der Alzheimerforschung: Warum Neugeborene auffallend hohe Konzentrationen eines bekannten Biomarkers im Blut tragen – und was das über die Plastizität des Gehirns verrät. Außerdem: Müssen wir dank KI bald nur noch halb so viel arbeiten?

  • Quellen

Gopnik, A., Tenenbaum, J.: Bayesian Networks, Bayesian Learning and Cognitive Development. In: Developmental Science 10, S. 281-287, 2007

Gopnik, A.: The Gardener and the Carpenter: What the New Science of Child Development Tells Us about the Relationship between Parents and Children. Farrar, Straus & Giroux, New York 2016

Lake, B. M. et al.: Human-Level Concept Learning through Probabilistic Program Induction. In: Science 350, S. 1332-1338, 2015

Mnih, V. et al.: Human-Level Control through Deep Reinforcement Learning. In: Nature 518, S. 529-533, 2015

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