NZZ Folio 12/01 - Thema: Erinnern und vergessen   Inhaltsverzeichnis

Der Griff nach dem Gehirn

Das Herunterladen des Gedächtnisses - bloss ein Ingenieurproblem?

Von Daniel Weber

RAY KURZWEIL, Jahrgang 1948, hat am Massachusetts Institute of Technology (MIT) Computerwissenschaften und Literatur studiert. Seine wissenschaftliche Forschung zielte immer auch auf die Entwicklung konkreter Anwendungen, die er als Unternehmer erfolgreich vermarktete. 1976 erfand er das erste Lesegerät für Blinde (eine Maschine, die Text in gesprochene Sprache umwandelt), 1984 den Kurzweil 250, den ersten computergesteuerten Synthesizer, 1987 ein Spracherkennungssystem. In den letzten zehn Jahren hat er seine Forschung vor allem in diesem Bereich konzentriert. 2000 überreichte ihm Präsident Clinton die höchste Auszeichnung für seine Erfindungen, die National Medal of Technology. Zwei von Ray Kurzweils Büchern wurden Bestseller: «The Age of Intelligent Machines» (1990), in dem er technische Erfolge, die man inzwischen erreicht hat, präzise voraussagte, und «The Age of Spiritual Machines» (1999), in dem er darlegt, wann und warum Computer die menschliche Intelligenz übertreffen und ein Bewusstsein haben werden. Deutsch ist das Buch unter dem Titel «Homo S@piens» erschienen. Ray Kurzweil lebt in Boston. Seine Website dokumentiert ausführlich die aktuelle Diskussion über Chancen und Gefahren der Forschung in den Bereichen Gentechnologie, Nanotechnologie und künstliche Intelligenz: www.kurzweilai.net

Herr Kurzweil, angenommen, wir führten dieses Gespräch in fünfzig Jahren: Könnte ich sicher sein, mit Ihnen zu sprechen? Oder könnte mein Gegenüber eine Kopie von Ihnen sein, ausgestattet mit Ihrem Hirn, mit Ihrem Gedächtnis?

Ich glaube, schon in dreissig Jahren würden Sie keinen Unterschied bemerken - zumindest wenn wir am Telefon sprächen oder uns in der virtuellen Realität begegneten. In dreissig Jahren wird man nichtbiologische Intelligenz nicht mehr von menschlicher Intelligenz unterscheiden können, vor allem nicht in ihrer Art, Sprache zu verwenden.

Was gibt Ihnen die Sicherheit, diese Prognose zu wagen?

Wir stehen am Anfang des grossen Projekts, das menschliche Gehirn zu analysieren und seine Funktionsweise zu verstehen, um es schliesslich nachzubauen.

Aber das Hirn ist doch das komplexeste Phänomen, das wir überhaupt kennen?

Natürlich, und das Gehirn ist nicht einfach ein informationsverarbeitendes Organ, sondern Hunderte. Es gibt Hunderte von Gehirnregionen, von denen jede unterschiedlich organisiert ist, es gibt verschiedene Typen von Neuronen, verschiedene Vernetzungsmuster, verschiedene Funktionsweisen. Das alles ist sehr kompliziert, aber nicht unendlich kompliziert. Was wir brauchen, sind mathematische Modelle dafür, wie die Neuronen funktionieren. Dann müssen wir einen Schaltplan haben, wie die Neuronen verbunden sind - es gibt in den verschiedenen Hirnregionen sehr verschiedene Muster. Und schliesslich müssen wir verstehen, wie das Hirn Informationen verarbeitet.

Und wie kommen wir so weit?

Auf diesem Weg sind wir schon viel weiter, als die Leute realisieren. Um Ihnen nur ein Beispiel zu geben: ein Forschungsteam in Kalifornien hat neurobiologische Modelle für fünfzehn Hirnregionen erstellt, die für das Hören wichtig sind. Diese Modelle haben sich als ziemlich zutreffend erwiesen: Sie wurden in Software implementiert, die auf akustische Information ähnlich reagiert wie der Mensch.

Ist es dabei hilfreich, dass wir wissen, wie Computer Informationen verarbeiten?

Nein, unser Hirn funktioniert ganz anders als ein Rechner. Ein typischer Computer führt logische Operationen sehr schnell hintereinander aus, unser Hirn arbeitet parallel, nach selbstorganisierenden Prinzipien. Das ergibt ein Aktivitätsmuster, bei dem nicht eine einzelne Verbindung oder Nervenzelle wichtig ist - man kann Tausende, ja Millionen Zellen zerstören, ohne dass dies einen signifikanten Effekt auf das Muster hat. Das ist bei einem Computer anders: Wenn man ihn öffnet und einen einzigen Draht kappt, ist er kaputt.

Dann stimmt auch die Analogie zwischen menschlichem Gedächtnis und Computerspeicher nicht?

Genau. Die Mechanismen, nach denen unser Gedächtnis funktioniert, sind zwar noch nicht klar, aber wir wissen, dass Erinnerungen nicht in einer logischen Struktur abgespeichert werden wie im Computer. Wenn Sie in einer Datenbank ein einzelnes Bit ändern, können Sie die ganze Datenbank ruinieren. Unser Gedächtnis dagegen hat mit verschiedenen Hirnregionen zu tun, in denen visuelle und akustische Eindrücke, Fertigkeiten und Sprache unterschiedlich codiert werden. Und diese Informationen sind jeweils über eine ganze Hirnregion verteilt. Unser Gedächtnis ähnelt nicht dem Computerspeicher, sondern viel eher einem Hologramm.

Wie müssen wir uns das vorstellen?

Ein Hologramm ist ein dreidimensionales Bild, in dem die Information verteilt ist. Wenn wir ein Hologramm entzweischneiden, wird das Bild nicht halbiert, beide Hälften zeigen immer noch das ganze Bild, allerdings mit der halben Auflösung. Teilt man es in hundert Stücke, zeigen alle hundert noch dasselbe Bild, jedes mit einem Prozent der ursprünglichen Auflösung. Die Information ist im Hologramm also verteilt, wie im Hirn. Und wenn man das Hologramm zerkratzt, wird das Bild dadurch nicht zerstört, so wie es kaum wahrnehmbare Folgen hat, dass in unserem Hirn ständig Zellen absterben. Die mentalen Prozesse sind verteilt. Es ist ja eine der grossen Stärken des menschlichen Gedächtnisses, dass es in Würde nachlässt. Wir spüren das, wenn wir uns an Dinge erinnern, von denen wir nur noch ein Bild mit niedriger Auflösung haben. Das Hirn hat diese holographische Qualität. Und die Mathematik, die hinter Hologrammen steckt, verstehen wir. Darum haben wir ein paar Anhaltspunkte in Sachen Gedächtnis, und in einigen Hirnregionen sind wir dem Mechanismus auf der Spur, wie Erinnerungen codiert werden.

Diese Mechanismen bleiben aber vorläufig eine menschliche Spezialität?

Sehen Sie, unser Hirn ist um die Fähigkeit herum organisiert, Muster zu erkennen. Nehmen wir das klassische Beispiel, wie Menschen im Vergleich zu Maschinen Schach spielen. Die Maschine analysiert jeden möglichen Zug, ihre Spielstärke ist eine Frage der Schnelligkeit. «Deep Blue», der Computer, der 1997 den Schachweltmeister besiegte, konnte zwei bis drei Milliarden Züge durchrechnen. Menschen können nicht so schnell denken, ein Grossmeister schafft gerade ein paar Dutzend Züge. Dass Kasparow dennoch mithalten konnte, liegt an der unglaublich mächtigen Parallelverarbeitung von Mustern, die das menschliche Hirn bewältigt. Ein Spieler wie Kasparow braucht nur eine Sekunde, um auf dem Brett ein Muster zu erkennen.

Und so weit sollen Maschinen dereinst auch kommen?

Es gibt keinen prinzipiellen Grund, warum Maschinen dies nicht auch können sollten. Man kann sich vorstellen, dass sie mit simultanen Prozessoren ausgestattet sind, einer erkennt Muster, erledigt die Strukturierung, ohne die es keine Intelligenz gibt, der andere katalogisiert gleichzeitig wie ein Computer. Und dort werden die Maschinen drei Stärken ausspielen, die wir Menschen nicht haben. Erstens die Fähigkeit, Datenbanken anzuzapfen - jeder PC kann Milliarden von Informationen präzise abrufen, während wir nur schon mit einer Handvoll Telefonnummern unsere liebe Mühe haben. Zweitens sind Maschinen viel schneller - selbst die elektronischen Schaltungen heutiger Computer, die, verglichen mit dem, was auf uns zukommt, sehr langsam sind, sind zehn Millionen Mal schneller als die elektrochemischen Verbindungen zwischen den Neuronen in unserem Hirn. Und drittens können Maschinen ihr Wissen sofort teilen.

Können Sie das an einem Beispiel illustrieren?

Mein Forschungsgebiet ist die Mustererkennung. Wir arbeiten seit zehn Jahren an einem Spracherkennungsprogramm, dem wir Sachen beigebracht haben wie einem Kind, wir haben es mit Informationen gefüttert, wir haben es laufend korrigiert. Inzwischen ist es ziemlich gut darin, gesprochene Sprache zu erkennen. Wenn Sie nun möchten, dass Ihr PC dasselbe auch kann, müssen Sie nicht wie bei einem Kind die jahrelange Trainingsprozedur wiederholen. Sie können einfach das Programm herunterladen. Sobald Maschinen die Mustererkennung wirklich beherrschen werden, können sie ihr Wissen austauschen, ihr Gedächtnis - und zwar im Nu.

Der Physiker Stephen Hawking hat kürzlich gesagt, dass Computer schon bald intelligenter sein würden als Menschen und dass wir darum unsere Hirne mit ihnen verbinden sollten, damit sie die menschliche Intelligenz unterstützen, statt gegen sie zu opponieren.

Ich sage schon seit Jahren: Was auf uns zukommt, ist eine zunehmend intime Verbindung zwischen Menschenintelligenz und Maschinenintelligenz. Und diese Verbindung wird unsere menschliche Intelligenz verbessern. Die ersten Computer waren Ungetüme, die ganze Hallen füllten, heute stecken wir sie in unsere Taschen, und in zehn Jahren werden wir Bilder direkt von Brillengläsern oder Kontaktlinsen auf unsere Netzhaut projizieren. Die dafür benötigte Elektronik wird in unseren Kleidern integriert sein. Wir werden herumgehen und immer online sein. 2030 werden wir Nanobots - Roboter von der Grösse unserer Blutzellen - in unseren Blutkreislauf schicken, wo sie in unser Hirn reisen und drahtlos mit unseren Neuronen kommunizieren.

Und was sollen sie da?

Eine wichtige Nanobot-Anwendung wird die vollständige virtuelle Realität sein, die alle unsere Sinne umfasst. Wenn Sie in diese virtuelle Realität eintauchen wollen, unterdrücken die Nanobots Ihre Sinneswahrnehmungen und ersetzen sie mit Signalen, die die virtuelle Realität kreieren. Darin können Sie sehen, hören, sich bewegen, Sie können andere Menschen treffen und jede Art von Begegnung erleben, vom sexuellen Abenteuer bis zur Geschäftskonferenz. Und auch wenn die Leute, denen Sie in der virtuellen Realität begegnen, aussehen wie Menschen, sind sie vielleicht nichtbiologische Wesen. Es wird sehr vielfältige Verbindungen zwischen biologischer und nichtbiologischer Intelligenz geben.

Auch solche, die von medizinischem Nutzen sind?

Da darf man schon in diesem Jahrzehnt einiges erwarten. Auf meinem Gebiet zum Beispiel, der Spracherkennung, wird es ein Gerät geben, das in Echtzeit das, was jemand sagt, für Gehörlose in Schrift auf einem Display umsetzt.

Gibt es auch die Hoffnung, Alzheimer bekämpfen zu können?

Alzheimer ist eine tückische Krankheit, die im fortgeschrittenen Stadium sehr umfassend ist, sie zerstört das neuronale Gewebe nicht an einem lokalisierbaren Ort. Parkinson dagegen lässt sich besser lokalisieren. Darum gibt es dagegen schon neuronale Implantate, die eine bestimmte Gehirnregion stimulieren. Aber ich bin überzeugt, dass wir letztlich so weit kommen werden, dass wir mit Nanobots auch nicht klar lokalisierbare Schädigungen beheben können.

Worauf gründet dieser Optimismus?

Er beruht auf dem exponentiellen Wachstum und der exponentiellen Beschleunigung der Technologie, die zu dem führen, was ich Gesetz des steigenden Ertragszuwachses nenne. Exponentielle Kurven bleiben für eine lange Zeit flach, darum bemerkt man sie zunächst kaum - bis sie jäh steigen.

In welchen Bereichen ist dieses Wachstum zu erwarten?

Die Beschleunigungsrate des technischen Fortschritts verdoppelt sich alle zehn Jahre. Das heisst, dass wir das, was wir unter heutigen Bedingungen in hundert Jahren erreichen würden, in zwanzig oder fünfundzwanzig Jahren erreichen werden. Als man vor fünfzehn Jahren das Projekt zur Entschlüsselung des menschlichen Genoms ankündigte, sagten Kritiker, die sich auf die damaligen technischen Möglichkeiten beriefen, es würde 10 000 Jahre dauern. So lange ging es ja bekanntlich nicht. Exponentielle Trends sehen wir in vielen Bereichen der Forschung: in der Miniaturisierung elektronischer und mechanischer Systeme, die unweigerlich zur Nanotechnologie führt; im Wachstum der Rechenkapazität unserer Computer, die zwar immer noch eine Million Mal einfacher sind als unser Gehirn, aber nicht mehr lange; in der Fähigkeit, unser Hirn in immer höherer Auflösung zu scannen und immer genauer zu analysieren.

Wir beide werden also noch erleben, dass die Maschinen uns überholen.

Technik ist die Fortsetzung der Evolution mit anderen Mitteln. Biologische und nichtbiologische Prozesse werden ineinander übergehen. Es wird keine klare Unterscheidung mehr geben, die einem zu sagen erlaubt: Okay, hier sind die Computer, da die Menschen. Diese Welten werden sich vermischen. Umso mehr, als wir zusehends mehr Zeit in virtuellen Umgebungen verbringen werden, die alle unsere Sinne umfassen.

Werden wir gar keinen Körper mehr brauchen?

Zumindest werden sich unsere Körper deutlich verändern, auch in der wirklichen Wirklichkeit. Wir werden künstlichen Ersatz für viele Systeme unseres physischen Körpers haben. Dass wir unsere Körper sehr bald verlassen werden, glaube ich nicht, in einigen Jahrzehnten aber vielleicht schon. Die virtuelle Realität wird die reale sehr heftig konkurrenzieren.

Und dann wird es wohl auch so weit sein, dass wir unser Hirn herunterladen können. Was wird geschehen, wenn Ray Kurzweil auf die heruntergeladene Kopie seiner selbst trifft?

Das Herunterladen stellt noch einige spezifische Ingenieurprobleme, die man nicht vor 2040 lösen wird. Aber angenommen, man wird mein Hirn scannen können - so dass ich weiterhin existiere - und ein anderes Wesen kreieren können, das die Kopie meines Hirns bekommt: Dieses Wesen wird denken, es sei ich, weil es all meine Erinnerungen hat. Wie meine Begegnung mit ihm aussehen würde? Ich nehme an, wenn man jemanden trifft, der genauso ist wie man selber, ist das eine ziemlich verstörende Sache. Wir erfahren uns selber ja aus dem Inneren unseres Körpers heraus, wir hören unsere Stimme aus dem Innern unseres Kopfes und können uns nicht wirklich vorstellen, uns selber zu begegnen.

Wäre eine solche Begegnung der mit einem biologischen Klon vergleichbar?

Nein. Einen Menschen zu klonen, heisst nicht, ihn zu kopieren. Man kopiert dabei nur das Genom, das zwar sehr wichtig ist, aber nur einen winzigen Bruchteil der Information repräsentiert, die einen Menschen ausmacht. Wir sehen das in den Studien über eineiige Zwillinge, besonders wenn sie getrennt aufwachsen. Da erkennt man zwar den mächtigen Einfluss des Genoms, weil sie verblüffende Ähnlichkeiten aufweisen, aber es sind verschiedene Leute mit verschiedenen Erinnerungen. Ihr Hirn ist verschieden, weil sie ganz unterschiedliche Erfahrungen gemacht haben. Ich sehe im Übrigen keine Vorteile im biologischen Klonen, allerdings auch keine besondere Gefahr, der Ansatz geht einfach in eine falsche Richtung. Das mentale Klonen ist dagegen sehr viel folgenreicher, denn damit stellt man wirklich eine Kopie von dem her, was wirklich wichtig ist, eine Kopie aller neuronalen Verbindungen - das würde etwa zu einem Wesen führen, das identisch wäre mit mir.

Würde man einem solchen mentalen Doppelgänger, der ja ein nichtbiologisches Wesen, eine Maschine wäre, ein Bewusstsein zugestehen müssen?

Das ist die zentrale Frage. Was ist Bewusstsein? Was machen wir mit nichtbiologischen Wesen, die behaupten, sie hätten Gefühle, sie seien traurig oder fröhlich? Diese Wesen werden sehr überzeugend sein, weil sie all die subtilen Gefühlsäusserungen zeigen werden, die wir mit einem komplexen Bewusstsein assoziieren. Emotionen zu erkennen und auf sie zu reagieren, ist für mich kein Nebenprodukt der menschlichen Intelligenz, sondern der Lackmustest für ein Wesen, das behauptet, Bewusstsein zu haben.

Man könnte auch sagen, nur aus biologischen Neuronen kann menschliches Bewusstsein kommen.

Wer kann dies abschliessend beantworten? Können wir je wirklich erfahren, was die subjektive Erfahrung eines andern Wesens ist? Unser Glaube, nur Menschen seien bewusst, ist auch nur ein Glaube. Es ist eine Annahme, die zusammenbricht, wenn man das Gebiet der gemeinsamen menschlichen Erfahrung verlässt. Haben hochentwickelte Tiere ein Bewusstsein? Viele Leute denken: Ja, ich glaube, meine Katze hat ein Bewusstsein. Andere sagen entschieden: Nein. Wir haben da keinen Konsens, das sieht man in der Debatte über Tierrechte. Und wir werden dasselbe Problem, nur noch verschärft, mit den Maschinen haben. Weil ihr Verhalten dem menschlichen näher sein wird als jenes der Tiere. Auf einen wissenschaftlichen Test, mit dem sich beweisen lässt, ob ein Wesen bewusst ist oder nicht, können wir nicht hoffen. Die Frage wird nicht aus der Welt zu schaffen sein: Ist das Maschinenwesen wirklich bewusst, oder simuliert es intelligentes menschliches Verhalten bloss?

Wenn nun so ein Wesen mit meinem Bewusstsein - oder der Simulation davon - existiert, erlange ich dann eine Form von Unsterblichkeit?

Die Essenz unseres Lebens wird durch Informationsmuster repräsentiert, die wir dereinst verstehen und in andere Medien übertragen können. Aber das macht einen noch nicht automatisch unsterblich. Ihre Sterblichkeit wird vom Überleben Ihrer Hardware unabhängig, das schon. Man kann sich dies in Analogie zu Hardware und Software eines PC vorstellen: Die Lebensdauer der Software, der persönlichen Files, hängt nicht von jener der Hardware ab. Wenn man den PC wechselt, kann man die Software auf den neuen übertragen - so lebt sie weiter. Aber wenn ich an meine alten Files denke, die ich zwanzig Jahre lang links liegen gelassen habe . . . Aus dieser praktischen Überlegung ergibt sich eine philosophische: Wenn wir Information sind, bleiben wir so lange lebendig, als jemandem etwas an dieser Information liegt. Wenn uns selber daran liegt, werden wir die Möglichkeit haben, unsere Lebensdauer vom Überleben unserer Hardware zu trennen, der Entscheid über unsere Sterblichkeit wird in unserer Hand liegen.

Wird er nicht vielmehr in der Hand von Leuten liegen, die unsere Software kontrollieren und manipulieren können?

Wir sehen die Vorboten solcher Gefahren bereits heute in unseren nichtbiologischen Systemen. Denken Sie an die Probleme, die Viren unserer Software bescheren. Aber wir sind nicht schutzlos. Als die ersten Viren auftauchten, malten viele die Schreckensvision aus, dass diese Viren immer raffinierter werden und schliesslich die Computernetzwerke zerstören würden. Raffinierter sind sie zwar geworden, aber die Effizienz der Netze haben sie nicht zerstört. Wir werden dennoch ständig wachsam sein, uns um unsere Privatsphäre kümmern und uns gegen Schnüffeleien wehren müssen. Aber gegen jene, die unsere Gedanken überwachen oder beeinflussen wollen, werden wir wirkungsvolle Instrumente haben - Verschlüsselungstechniken werden sehr wichtig sein.

Sind Ihre Visionen nicht im Grunde menschenverachtend, weil sie die Technik verabsolutieren?

Ich bin überzeugt, dass der technische Fortschritt zum Wohle der Menschen sein wird. Ich betrachte Technik nicht als Feind, sondern als Ausdrucksform des Menschlichen. Sie wird uns erlauben, unsere Möglichkeiten und Fähigkeiten zu erweitern, unsere Intelligenz und unsere Emotionalität. Die Entwicklung der Technologie ist der nächste Schritt der Evolution. Ich bin gar nicht ein glühender Verfechter dieser Entwicklung, ich stelle einfach fest: sie wird stattfinden.

Müsste man sich nicht umso mehr auf ethische und moralische Grundsätze einigen und vielleicht die eine oder andere Entwicklung stoppen?

Den Abbruch der Entwicklung halte ich nicht für sinnvoll. Natürlich gibt es Gefahren, die man ernst nehmen muss. Wir müssen die Entwicklung steuern, Schritt für Schritt. Man hat die biologische Evolution einen «blinden Uhrmacher» genannt, die technische Evolution ist dies mit Sicherheit nicht. Wir tragen die Verantwortung, sie so zu lenken, dass sie unseren menschlichen Werten Rechnung trägt - auch wenn wir uns nicht immer darüber einig sind, was diese Werte sind.




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