ZUGEGEBEN, DIE VORSTELLUNG, unser Geist sei eine Maschine, bekommt unserem Selbstwertgefühl nur in homöopathischen Dosen. Und Äusserungen der Art, dass dieser nicht richtig ticke oder jene die Festplatte neu formatiert bekommen sollte, fehlen im Handbuch des politisch korrekten Ausdrucks. Trotzdem hat Alan Turing 1950 mit seiner eingangs zitierten Bemerkung Weitsicht bewiesen. Wer heute über computergesteuerte intelligente Zimmer schreibt oder über schlaue Computer und smarte Software-Agenten, darf sich die Anführungszeichen sparen.
Turing knackte im Krieg einen deutschen Geheimcode, wurde 1950 wegen seiner Homosexualität verurteilt und nahm sich 1954 das Leben, indem er in einen mit Zyankali vergifteten Apfel biss. Scherze der nicht ganz korrekten Art waren dem eigenwilligen Mathematiker nicht fremd. Als ihn England 1943 in geheimer Mission zum kryptologischen Gedankenaustausch in die USA schickte, schockierte der grossgewachsene, krawattenlose Mann mit den zerknautschten Sportsakkos und der stockenden, hohen Stimme die Besucher der Verwaltungskantine der Bell Laboratories mit der Bemerkung: «Nein, mich interessiert es nicht, ein mächtiges Gehirn zu entwickeln. Alles, was ich erreichen will, ist ein mittelmässiges Gehirn, wie es etwa der Präsident der American Telephone and Telegraph Company hat.» AT&T war Besitzerin der Bell Labs.
Jenen Philanthropen, die noch immer monieren, es sei ungehörig, den Programmrechnern menschliche Qualitäten anzudichten, sei ein Blick in die Begriffsgeschichte empfohlen: Noch in den frühen vierziger Jahren waren «computer» keine Maschinen, sondern Menschen, die fliessbandartig organisiert Tischrechenmaschinen bedienten. Wenn wir das Gehirn einen Computer nennen und den Geist das Programm, so sind das Metaphern. Mit Metaphern erschliessen wir uns sprachlich die Welt. Man hat das, was bei uns Menschen unter der Schädeldecke sitzt und waltet, unter anderem mit einem Wachstäfelchen verglichen, mit einem Uhrwerk, einem hydraulischen System oder, wie es in den zwanziger Jahren unter behavioristischen Psychologen beliebt war, mit einer Telefonzentrale.
Sigmund Freuds Ausflüge in die Hydraulik haben sich zwar in der Sprache erhalten, etwa dann, wenn jene Bewusstseinsinhalte, die wir «verdrängt» haben, auf der Couch plötzlich «durchsickern» oder «hochkommen». Keine der Metaphern für Hirn oder Geist sind heute aber so populär wie die Ausdrücke aus der Informatik. Selbst wenn die Struktur des Gehirns nicht der eines Computersystems gleicht, gehen wir doch davon aus, dass das Hirn auf eine Weise funktioniert, die durch digitale Bausteine und Software modelliert werden kann. Die Frage ist aber weniger, wie weit sich Gehirn und Computer tatsächlich gleichen, als vielmehr: Als wie produktiv hat sich die Metapher vom Gehirncomputer erwiesen?
ZUNÄCHST EINMAL wurde der Kopf nicht mit dem Computer, sondern der Computer mit dem Kopf verglichen. Als nach Ende des Zweiten Weltkriegs die ersten elektronischen Digitalrechner die Flugbahn eines Geschosses schneller zu berechnen versprachen, als dessen Flug dauerte, bezeichnete man das riesige Gerät ehrfürchtig als Elektronengehirn. Auch das Mathematikgenie John von Neumann machte bei seiner bis heute gültigen Beschreibung eines Computers Anleihen beim Gehirn.
Was in der Fachwelt bald als Von-Neumann-Architektur die Runde machte, geht zurück auf seinen «Ersten Berichts-Entwurf über den EDVAC» (Electronic Discrete Variable Arithmetic Computer), der Ende Juni 1945 erschien. Von Neumann wollte die beim ENIAC (Electronic Numerical Integrator And Computer) gemachten Fehler bei künftigen Rechnern vermeiden. Der 1946 in Betrieb genommene ENIAC war der erste elektronische Digitalcomputer der USA. (Dem Deutschen Konrad Zuse kommt zwar das Verdienst zu, 1941 mit seinem Z3 den ersten programmgesteuerten Digitalcomputer der Welt geschaffen zu haben, und auch die Engländer waren den Amerikanern mit dem Ende 1943 in Betrieb genommenen Colossus voraus, aber diese in den USA damals unbekannten Maschinen haben die Geschichte des Computers nicht beeinflusst.)
Von Neumann kannte die mühseligen und umfangreichen Berechnungen von seiner Mitarbeit an der Atombombe in Los Alamos her. Seine Verbindung zum EDVAC entstand durch reinen Zufall. In Aberdeen, wo das Militär zu Testzwecken ein Schiessgelände betrieb, traf von Neumann auf dem Bahnsteig mit Herman Goldstine zusammen. Dieser betreute das an der Universität von Pennsylvania angesiedelte Elektronenrechner-Projekt von militärischer Seite her. Goldstine hatte eine Vorlesung von Neumanns in Princeton besucht; er stellte sich vor und erzählte von Neumann vom ENIAC-Unterfangen. Von Neumann wurde hellhörig, besuchte mehrmals das Projektteam und brachte die ENIAC-Erkenntnisse zu Papier. Obwohl er, wie die beiden massgeblichen Erfinder, J. Presper Eckert und John W. Mauchly, reklamierten, in der Sache nichts Neues beifügte, ging er in zwei Punkten über sie hinaus.
Zum einen wollte von Neumann den ersten elektronischen Digitalcomputer nicht unter Patentschutz stellen, sondern der Wissenschaft frei zugänglich machen. Dies führte zwar zu hässlichen Auseinandersetzungen mit den auf ihren Gewinn bedachten Erfindern, aber weil sich die von der Universität von Pennsylvania verschickten Kopien des EDVAC-Berichts schnell verbreiteten, wurde die noch äusserst unzuverlässig arbeitende Technik bekannt und erhielt mächtigen Auftrieb.
Die andere Eigenwilligkeit von Neumanns war seine von den beiden Erfindern wenig goutierte Sprache. Im EDVAC-Bericht steht nichts über Elektronenröhren, Kondensatoren oder Widerstände, sondern es ist von fünf funktionalen Elementen die Rede: Steuereinheit (CC), Recheneinheit (CA), Memory (M), Eingabe und Ausgabe. Von Neumanns Terminologie orientierte sich nicht an der Elektronik, sondern machte Anleihen bei den Vorstellungen vom menschlichen Gehirn. Seine Kollegen sprachen von «Storage», von Neumann nannte die im Deutschen noch heute als Speicher bezeichnete Komponente erstmals «Memory», Gedächtnis. CA, CC und M verstand er als «die assoziativen Neuronen im menschlichen Nervensystem». Die Entsprechungen zu den sensorischen und motorischen Neuronen waren für ihn «die Input- und die Output-Organe des Gerätes».
Von Neumann wählte die Hirnmetapher nicht nur deshalb, weil sie auf der Hand lag. Sein Freund und Mathematikerkollege Norbert Wiener hatte ihm vorher den Aufsatz «Ein logisches Kalkül der Ideen, die den nervlichen Aktivitäten immanent sind» des Neurophysiologen Warren McCulloch und des Logikers Walter Pitts zu lesen gegeben. Diese hatten eben erst die Boolesche Algebra auf die Funktionsweise der Gehirnzellen übertragen. Der Logiker George Boole hatte 1854 gezeigt, dass sich mit den logischen Operationen rechnen lässt. 1937 hatte der Mathematiker und spätere Begründer der Informationstheorie Claude Shannon die Idee, das Boolesche System auf elektronischen Schaltungen zu realisieren - damit legte er die Grundlage zu den Digitalrechnern. McCulloch und Pitts hatten ihre Arbeit, von der sich von Neumann so beeindrucken liess, unter dem Eindruck einer 1937 publizierten Schrift verfasst, die unter den am Computerbau Interessierten ebenfalls die Runde gemacht hatte: «Über berechenbare Zahlenwerte, mit einer Anwendung auf das Entscheidungsproblem» von Alan Turing.
ALAN TURING war zeit seines Lebens ein leidenschaftlicher Bastler und nach dem Krieg für kurze Zeit selbst am englischen Computerbau beteiligt. Trotzdem ist die Maschine, die er sich als 24jähriger Student ausgedacht hatte, keine Anleitung zur Konstruktion eines Rechners, sondern eher die Beschreibung des geistigen Prinzips hinter dem Gerät. Zweck der Turingmaschine war die Lösung des 1928 von David Hilbert gestellten «Entscheidungsproblems». Der Mathematiker aus Göttingen hatte die Möglichkeit eines Verfahrens, mit dem man entscheiden kann, ob eine beliebige mathematische Behauptung wahr ist oder nicht, als letzte von drei Bedingungen genannt, nach denen sich hieb- und stichfest ergebe, dass sich die Mathematik formalisieren lasse. Hilbert war als vehementer Formalist von der Existenz solcher Verfahren überzeugt. 1931 widerlegte Kurt Gödel die ersten beiden Punkte, indem er zeigte, dass die elementare Zahlentheorie weder vollständig ist, wie Hilbert es erwartet hatte, noch dass ihre Widerspruchsfreiheit aus ihr selbst hergeleitet werden kann.
Der junge Turing war mit dem «Entscheidungsproblem» durch seinen Lehrer Max Newman in Berührung gekommen, der davon gesprochen hatte, die Lösung müsse in einem «mechanischen Verfahren» liegen. Im Frühsommer 1935, als Turing sich auf einer Wiese bei Granchester von einem seiner regelmässigen Langstreckenläufe erholte, kam ihm der Satz seines Lehrers wieder in den Sinn. Eine «Maschine», die mit Symbolen umgehen könnte und aus einem Papierband und einem Menschen bestünde, würde die Lösung hervorbringen. Der Mensch hätte die Maschine nach einer endlichen Anzahl von Regeln zu bedienen, wobei das Band unendlich lang sein dürfte - würde es enden, müsste er einfach ein weiteres Band ankleben. Die Maschine könnte um genau eine Stelle vor- oder zurückschreiten, eine Zahl lesen, schreiben und löschen oder anhalten. Natürlich wäre anstelle des Menschen auch ein Mechanismus denkbar, denn sein Handeln wäre sklavisch und geistlos - eben wie das einer Maschine.
Als erstes erdachte sich Turing eine Maschine für das Addieren von zwei bestimmten ganzen Zahlen, die als Folge von Strichen, abgegrenzt durch eine Leerstelle, auf dem Band zu stehen hatten. Die Regeln sind äusserst einfach: Aus drei Strichen, einer Leerstelle und fünf Strichen werden acht Striche: 3+5=8. War die Aufgabe gelöst, blieb die Maschine stehen. In seinen Spielereien mit immer neuen Maschinen stellte Turing fest, dass nicht nur die mathematischen Operationen, sondern überhaupt sämtliche Probleme, für die sich klar definierte Regeln in einer Tabelle festhalten lassen, mit solchen Papiermaschinen gelöst werden können. Nicht in allen Fällen bleiben sie stehen, bei der Berechnung von irrationalen Zahlen - beispielsweise der Quadratwurzel von 2 - dürfen sie selbstverständlich gar nicht anhalten, denn jene können bekanntlich nicht als abbrechende Dezimalzahlen dargestellt werden.
In einem zweiten Schritt zeigte Turing, dass es möglich ist, eine Maschine aller Maschinen zu denken; eine «universelle» Maschine. Mit der Maschine lässt sich nachweisen, dass Hilberts «Entscheidungsproblem» nicht gelöst werden kann. Turing fand Problemstellungen, bei denen die Maschine einen Punkt erreicht, wo sie keine berechenbaren Zahlen mehr druckt, sondern endlose Lese- und Verschiebeoperationen ausführt. Ob dieser Fall eintreten wird, so die bis heute nicht widerlegte These Turings, kann man nicht voraussagen, sondern nur durch die Probe bestimmen. Das von Hilbert geforderte allgemeine Verfahren zur Bestimmung der Wahrheit einer Behauptung gibt es nicht. Ausgerechnet eine Maschine erbrachte den Beweis, dass die Mathematiker nicht durch Maschinen ersetzt werden konnten.
Auf Empfehlung seines Lehrers Newman erhielt Turing ein Stipendium in Princeton beim Logiker Alonzo Church. Church hatte das «Entscheidungsproblem» einige Wochen vor Turing auf etwas konventionellere Art gelöst, fand aber Gefallen an Turings Arbeit und wurde sein Doktorvater. In der abgehobenen Welt der Eliteuniversität Princeton schloss sich ein weiterer Kreis. Turing kam näher mit von Neumann in Kontakt, dessen Gastvorlesung in Cambridge er einst besucht hatte. Eine Assistentenstelle bei von Neumann war ihm bereits sicher, als Turing aus England den Bescheid erhielt, seine Fellowship am Kings College sei erneuert worden, und es ihn zurück ins vertraute Cambridge zog. Von Neumann war von Turings Arbeit so eingenommen, dass er sich selbst eine Turingmaschine ausdachte. Als er später den Bau eines Computers leitete, empfahl er seinen Mitarbeitern die Lektüre von Turings «On computable Numbers» als Grundlagenschulung.
Turing hat mit der Erkenntnis, dass sämtliche Probleme, für die sich klar definierte Regeln programmieren lassen, von einer Maschine gelöst werden können, den Computerwissenschaften schon vor der Erfindung des ersten Digitalrechners ein weites Feld abgesteckt. Als Folge der Beschäftigung mit der neuen Maschine sahen sich aber auch andere genötigt, ihre Ansichten über Hirn und Geist zu überprüfen. Turing selbst erwähnte 1944 seine Pläne für eine Universalmaschine, die der Psychologie beim Studium des menschlichen Geistes einen grossen Dienst erweisen könnte.
DAS TÄGLICHE LEBEN hat uns den Computer so nahe gebracht, dass wir die Analogie zu geistigen Prozessen bedenkenlos anwenden. Was ursprünglich metaphorisch gemeint war, bekam für gewisse Forscher und Philosophen die Verbindlichkeit eines wissenschaftlichen Modells. Begonnen hat es mit der Kybernetik. Computerwissenschafter, Verhaltensforscher, Neurophysiologen, Anthropologen, Ingenieure, Biologen, Physiker und Psychologen fanden in den vierziger und frühen fünfziger Jahren auf Tagungen und in Zirkeln um den Mathematiker Norbert Wiener zusammen. Wiener und der Psychologe Arturo Rosenblueth hatten sich mit Rückkopplungsmechanismen in Biologie und Technik beschäftigt und damit Flabkanonen verbessert. Warmblütige Organismen halten mittels Rückkoppelung ihre Körpertemperatur aufrecht. Technisch nutzen wir diese Erkenntnis beim Thermostaten. «Kybernetik, Regelung und Nachrichtenübertragung im Lebewesen und in der Maschine» hiess Wieners Buch von 1948, das der neuen Fachrichtung ihren Namen gab. Wiener glaubte, dass man intelligentes Verhalten samt und sonders auf Rückkopplungsmechanismen zurückführen könne.
1956 wurde unter dem Einfluss der Ideen Turings, von Neumanns, Wieners und der aktiven Unterstützung Shannons ein Forschungszweig flügge, der sich seither Artificial Intelligence - künstliche Intelligenz (KI) - nennt. KI will Prozesse, die wir bei Menschen als intelligent bezeichnen, mit Hilfe von Computerprogrammen nachbilden. Die Pioniere Marvin Minsky, John McCarthy, Allen Newell, Herbert Simon und ihre Studenten befassten sich zunächst mit Aufgabenstellungen, deren Lösung wir im allgemeinen als besonders anstrengend und ergo auch als intelligent empfinden. Newell und Simon führten den «Logic Theorist» vor, der 38 der 52 Theoreme in Kapitel 2 von Bertrand Russels und Alfred Whiteheads «Principia Mathematica» löste und als das früheste KI-Programm gilt. Beliebt war das königliche Schach, mit dem schon Turing die intellektuellen Möglichkeiten des Computers demonstrieren wollte.
Der Philosophieprofessor Hubert Dreyfuss kritisierte die KI 1965 harsch und behauptete, ein Computerprogramm werde es nie schaffen, ein zehnjähriges Kind im Schachspiel zu schlagen. 1967 lud ihn der Minsky-Schützling Richard Greenblatt an die KI-Hochburg, das Massachusetts Institute of Technology, ein, um gegen sein Schachprogramm «MacHack» anzutreten. Dreyfuss erging es nicht besser als 30 Jahre später dem Schachweltmeister Garri Kasparow gegen «Deep Blue». Die hochgesteckten Erwartungen in die KI wurden jedoch enttäuscht. Es wurde klar, dass die Herausforderungen weniger in der Nachahmung der Meisterleistungen des menschlichen Geistes liegen als vielmehr in der Modellierung von so einfachen Dingen wie Sehen, Hören, Tasten, Bewegen oder dem von den Philosophen geschmähten Glauben und Meinen, mit dem uns der gesunde Menschenverstand erstaunlich sicher durch die kleinen Fährnisse des Lebens geleitet.
AUF DEM NÄHRBODEN der künstlichen Intelligenz ist später die Kognitionswissenschaft entstanden, deren Vertreter eine Art Verbindungsstück zwischen der KI und der Psychologie anstreben. Daniel Crevier formuliert es in seiner Geschichte der künstlichen Intelligenz so: «KI beschäftigt sich mit dem Bau von denkenden Maschinen, Psychologie studiert, wie die Leute handeln und fühlen. Kognitive Psychologie versucht zu lernen, wie die Leute denken.»
Für den in der amerikanischen Psychologie lange tonangebenden Behaviorismus war der Geist eine zu vernachlässigende Grösse zwischen dem Reiz, den der Forscher bei seinem Experiment erzeugte, und der Wirkung, die er anschliessend beobachtete. Funktioniert der Geist gesetzmässig, so darf man ihn ruhig vernachlässigen, funktioniert er willkürlich, so muss man ihn geradezu ausklammern, sagte einst der prominente Behaviorist Burrhus F. Skinner. Selbst ein Thermostat, so im Gegensatz dazu der Konnektionist Philip Johnson-Laird, hat ein bestimmtes Ziel und damit ein geistiges Element, das über den physikalischen Prozess hinausweist, den er kontrolliert. In diesem Sinne dürfte die Beschäftigung mit dem geistlosen Unding Computer eine Reihe von Forschern und Philosophen wieder auf den Geist gebracht haben.
1980 setzte der Sprachphilosoph John R. Searle eine Kritik in Gang, die den glücklosen Schachspieler Dreyfuss weit hinter sich zurücklässt. Ausgangspunkt ist ein Gedankenexperiment, das Searle in enger Anlehnung an den sogenannten Turingtest formuliert hat. Da den Wittgenstein-Schüler Turing die Fallgruben und Stolpersteine der tiefschürfenden Frage, ob Maschinen denken können, nicht interessierten, schlug er zu ihrer praktischen Überprüfung eine Testanordnung vor, die er -Imitationsspiel? nannte. Ins Spiel involviert sind die drei Personen A, B und C. A ist ein Mann, B eine Frau, und das Geschlecht von C braucht nicht zu interessieren. A und B sind räumlich von der Person C getrennt und - damit die Stimme sie nicht verrät - über Fernschreiber mit dieser verbunden. Person C soll die Geschlechtszugehörigkeit von A und B erfragen. Was würde passieren, so Turings Frage, wenn man A von einem Computer spielen liesse? Würde der Fragesteller genauso oft zu einem falschen Ergebnis kommen, wie wenn A von einem Mann gespielt würde, der vorgibt, eine Frau zu sein?
«Ich glaube», so Turing, «dass es in etwa fünfzig Jahren möglich sein wird, Computer mit einer Speicherkapazität von 10 hoch 9 so zu programmieren, dass sie das <Imitationsspiel> gut genug spielen, um einem Fragesteller nur eine siebzigprozentige Chance zu lassen, dass er nach fünf Minuten die richtige Identifizierung vornimmt.»
Womit er wohl abermals Weitsicht bewiesen hat. «Julia», die sich von einem Computer der Carnegie-Mellon-Universität in Pittsburgh aus in Internet-Diskussionsforen einschaltet, mit der man persönliche Daten austauschen, über Hockey diskutieren und flirten kann - «Julia» ist nicht etwa ein verkappter Mann, der in den Plauderzimmern des Cyberspace seine weiblichen Seiten entfaltet, sondern ein Computerprogramm. Es folgt dem Strickmuster jener berühmten «Eliza» aus dem Jahr 1966, deren verblüffende Wirkung ihren Schöpfer Joseph Weizenbaum später zum Computerkritiker vom Dienst werden liess.Er hatte mit «Eliza» einen Psychotherapeuten parodieren wollen und musste dann entsetzt feststellen, dass selbst einige Psychiater den Scherz ernst nahmen.
Searle glaubt zwar durchaus daran, dass man mit Maschinen Intelligenz simulieren kann. Das sei jedoch, wendet er ein, keinesfalls mit echter Intelligenz gleichzusetzen. Ein auf dem Computer simuliertes Gewitter könne uns höchst realistisch erscheinen, nass würden wir dabei trotzdem nicht. Um seine Behauptung zu verdeutlichen, hat Searle sich in Gedanken in einen zugesperrten Raum gesetzt. In seinem «chinesischen Zimmer» sind eine grosse Menge Kärtchen mit chinesischen Schriftzeichen gestapelt. Searle, der kein Chinesisch versteht, findet im Zimmer ein Buch in englischer Sprache, das Regeln enthält, die besagen, wie man die Symbole auf Grund ihrer äusseren Form kombinieren darf. Nun reichen ihm Menschen chinesischer Muttersprache ein Körbchen mit «Kritzel-Kratzel-Zeichen» ins Zimmer, beispielsweise mit der Frage: «Welches ist Ihre Lieblingsfarbe?» Searle konsultiert das Buch und wird dadurch befähigt, «Schnörkel-Schnarkel-Zeichen» herauszureichen, die besagen: «Meine Lieblingsfarbe ist Blau, aber Grün mag ich auch sehr.» Searle verstünde danach zwar immer noch kein Wort, dennoch hätte er den Turingtest für Chinesisch bestanden.
Searle klammert allerdings semantische Vorschriften aus: «Für unser Verständnis vom digitalen Computer ist es wesentlich, dass sich seine Operationen rein formal angeben lassen. (. . .) Die Symbole haben keine Bedeutung; sie haben keinen semantischen Gehalt; sie beziehen sich auf nichts.» Sein Regelbuch würde ihm deshalb zwar syntaktisch korrektes Chinesisch erlauben, jedoch kaum eine sinnvolle Antwort der obigen Art. Was Searle demonstrieren will, ist dies: Maschinen können uns zwar in vielen Aspekten übertreffen, aber es mangelt ihnen an Qualitäten wie Bewusstsein, Zielstrebigkeit und Subjektivität, die wir dank unserer biologischen Existenz haben.
Diesen Mangel, so der Tenor aus dem Lager der Konnektionisten, habe zwar das Computerprogramm eines seriell arbeitenden Rechners. Vorstellbar sei jedoch ein Roboter, der die sensorischen Fähigkeiten eines Menschen besitze und sich in unserer Art und Weise in einer Welt fortbewegen könne, die ihm zuvor beigebracht wurde. Gesteuert würde er nicht von einem einzigen Programm, sondern von einer Vielzahl von unterschiedlichen, parallel verlaufenden Prozessen auf parallel geschalteten Prozessoren. Solche Prozesse kann man sich gar als gegenläufig - und damit innere Konflikte erzeugend - vorstellen. Die Rolle des Bewusstseins schliesslich könnte, wie Johnson-Laird vorschlägt, ein Betriebssystem übernehmen, das nicht nur über die Prozesse wacht, sondern auf ein Modell seiner selbst zurückgreifen kann.
Der streitbare Searle hat dem Argument natürlich Paroli geboten. Die Frage, ob Androiden zum Einschlafen elektronische Schäfchen zählen, pardon, Roboter Bewusstsein entwickeln können, bleibt jedoch insofern strittig, als niemand so genau sagen will, was er unter Bewusstsein versteht. Eine weitere Frage ist schliesslich, ob wir, die wir vorläufig noch das Sagen haben, das vielleicht Denkbare auch tatsächlich wollen. Mag der Computer zwar besser rechnen und Schach spielen als unsereiner, ja, mag er dereinst sogar besser Gutes tun - den Genuss von Erdbeeren mit Schlagrahm an einen Roboter abzutreten hielt schon Turing für idiotisch.
Martin Meier ist Verlagsleiter der IDG-Fachpublikationen «Computerworld», «Macworld» und «PCtip».