Ein Team aus Neurowissenschaftlern und Softwareentwicklern ist es an der University of Waterloo in Kanada gelungen, dem Traum der künstlichen Intelligenz ein Stück näher zu kommen. Die Forscher um Chris Eliasmith haben mit Spaun (Semantic Pointer Architecture Unified Network) einen der derzeit fortschrittlichsten Gehirnemulatoren entwickelt.
Spaun verfügt über ein mit 784-Pixeln ausgestattetes digitales Auge und einen Roboterarm, der ihn zum Schreiben befähigt. Die Denkprozesse werden von annähernd 2,5 Millionen im Rechner simulierter Neuronen erzeugt. Zum Vergleich: Das menschliche Gehirn weist rund 100 Milliarden Nervenzellen auf. Wie im menschlichen Gehirn auch, teilen sich Spauns Neuronen auf einzelne Areale auf und übernehmen dort spezifische Aufgaben. So stehen Spaun der präfrontale Cortex, Basalganglien und der Thalamus zur Verfügung, um Aufgaben lösen zu können.
Spaun erkennt Zahlen und Fehler
Spaun kann nahezu problemlos die Abfolge von zuvor gezeigten Zahlenkombinationen rekonstruieren und anschließend mit seinem Roboterarm zu Papier bringen. Dabei wurden die visuellen Informationen zuerst mittels digitalem Auge in Spauns emulierten Thalamus übermittelt und in den Neuronen abgespeichert. Den Basalganglien oblag es dann die Aufgabenstellung an einen Bereich des präfrontale Cortex zu übersenden, der die eigentliche Aufgabe dann in die Tat umsetzt, sprich: den Roboterarm in Bewegung setzte. Konkret wurden Spaun Zahlen- und Buchstabenreihen gezeigt. Ein dem Gehirn zusätzlich gezeigtes Symbol offenbarte dem Gehirn, welche Aufgabe es mit den gezeigten Objekten zu lösen galt. So mussten Zahlenreihen beispielsweise addiert oder fehlende Zahlen innerhalb einer Folge ergänzt werden. Die Antworten schreibt Spaun anschließend auf ein Blatt Papier.
Spaun vermag zudem auch Fehler zu erkennen (siehe unten). Genau wie Menschen fällt es auch dem Kunsthirn mitunter schwer, lange Zahlenfolgen in seinem Gedächtnis abzuspeichern. Wenn er nur einen Teil der Zahlenfolge erinnert, schreibt es anstelle der Ziffer lediglich einen Strich nieder, und fährt dann mit den noch abgespeicherten Zahlen fort.
Spaun soll zum Autodidakten werden
Sind die Aufgabenstellungen auch noch relativ simple und würden Spaun im besten Fall dazu befähigen, einen bescheidenen IQ-Test abzulegen, so ist die realitätsnahe Simulation der Arbeitsteilung und Interaktion zwischen den einzelnen Hirnarealen von geradezu sensationeller Bedeutung.
Natürlich wollen die Forscher aus Waterloo Spaun weiter modifizieren. Ein nächster Schritt soll sein, dass Spaun seine Neuronen bei Tätigkeiten selbstständig verknüpfen kann. Learning by doing. Ganz ohne Zutun der Entwickler würde das künstliche Gehirn sich dann quasi selbst programmieren können. Zukunftsmusik. Noch.
Spaun läuft übrigens auf Nengo, einer Open-Source-Software für die Simulation neuronaler Systeme. Wer mag, kann sich hier sein eigenes Spaun herunterladen und seinem Rechner einmal die erforderliche Höchstleistung abverlangen, die vonnöten ist, um das System auf Trab zu bringen. Erfolgsaussichten: gering.
