Willkommen in der Matrix

Ein Schweizer will das menschliche Gehirn simulieren, der andere die ganze Welt

Da die Wirklichkeit in den letzten Jahren die großen Science Fiction Themen wie Überwachung, urbaner Zerfall, Verschwörungstheorien durchnimmt wie ein Schüler seine Lektionen, sind wir nun bei der Matrix als Unterrichtseinheit angekommen. In der Schweiz wusste man schon immer, wie die Uhren gehen, und es bestehen Chancen, dass hier die künstliche Intelligenz aus dem Hexenei der Neuroinformatik entspringen wird.

Der Weg zur Hölle ist immer gepflastert mit guten Vorsätzen, und er wird immer zuerst beschritten von Leuten, die den Hals nicht voll kriegen können. Zu diesen Leuten muss Henry Markram gehören, der Gründer und Leiter des Blue-Brain-Projekts an der École Polytechnique Fédérale de Lausanne. Denn er hat einen Traum: die Tätigkeit des menschlichen Gehirns in Echtzeit zu simulieren, was nichts anderes bedeutet, als eine Kombination von Hard- und Software zu konstruieren, die ihren Fähigkeiten nach von einem menschlichen Gehirn nicht zu unterscheiden ist.

Neuronen in einer Spalte. Bild: EPFL/Blue Brain Project, © BBP/EPFL

Das von ihm ins Leben gerufene Projekt hat genau dieses Ziel vor Augen. Es heißt so, weil es die Rechenkraft eines Blue-Gene-Rechners von IBM mit 8192 Prozessoren benutzt. Noch muss man nicht fürchten, dass der betreffende Rechner bald als intelligentes Wesen mit Menschen- und Bürgerrechten angesehen wird. Denn das Blue-Gene-Projekt ist bisher nicht weiter gediehen als bis zur Simulation der Aktivitäten der kleinsten funktionalen Untereinheit des Säugetiergehirns: der Kortikalen Kolumne.

Aufbauen einer Spalte. Bild: EPFL/Blue Brain Project, © BBP/EPFL

Und dabei handelt es sich auch nur um die Kortikale Kolumne einer Ratte. Die Simulation ist im Moment noch um zwei Größenordnungen langsamer als die Vorgänge in einem echten Rattengehirn. Aber schon unter diesen Bedingungen generiert die Anordnung Hunderte von Gigabytes an Daten pro Sekunde, ein SGI-Prism-Rechner hat eigens die Aufgabe, diesen Datentsunami zu visualisieren.

Die Interpretation des künstlichen Neuronengeflackers - ja, die Interpretation ist nun wirklich noch einmal eine ganz andere Geschichte. Immerhin behauptet man:

Wir haben bereits eine derart hohe Detailtreue erreicht, dass das Modell selber als ein vollgültiges Werkzeug für die Stimmigkeit und Relevanz neurobiologischer Daten dient, und gleichzeitig als Wegweiser für neue experimentelle Unternehmungen dient.

Das ist eine kühne Aussage, wenn gilt, was an anderer Stelle gesagt wird:

Eine visuelle Schnittstelle zeigt schnell Orte von Interesse, die dann bei weiteren Experimenten genauer untersucht werden können. Eine visuelle Repräsentation kann auch benutzt werden, um die Resultate der Simulation mit Experimenten zu vergleichen, die die elektrischen Vorgänge im tatsächlichen Gehirn aufzeichnen. Dieser Kalibrierungsprozess - der Vergleich des Blue-Brain-Netzwerks in Aktion mit realen Daten zum Zweck seiner Verbesserung und Feinabstimmung - ist das zweite Stadium des Blue-Brain-Projekts und wird wahrscheinlich Ende 2007 abgeschlossen sein.

Das mag eine etwas optimistische Sicht der Dinge gewesen sein, denn drei Jahre später harrt die Phase II offensichtlich immer noch ihres Abschlusses. Die Vollsimulation eines Säugetiergehirns wird noch eine Weile auf sich warten lassen, und ehrlicherweise geben die Forscher an EPFL das auch zu. Es gibt sogar Leute, die den ganzen Ansatz für komplett verfehlt halten.

Hemmungs-Neuronen. Bild: EPFL/Blue Brain Project, © BBP/EPFL

Mit Kleinkram will sich Dirk Helbing, ebenfalls Schweizer, gar nicht erst abgeben. Klotzen, nicht kleckern, lautet seine Devise, und er geht mit seinem Living Earth Simulator gleich die ganze Erde an. Seine Hochschule, die ETH in Zürich, soll bis 2022 der Standort für diesen Simulator werden, der in bisher nie da gewesener Feinkörnigkeit Daten aus allen möglichen Quellen zu einem stets in Bewegung befindlichen Mosaik der Erde destillieren soll, mit unmittelbarer Relevanz für Politik, Wirtschaft, Ökologie und all die anderen Ressorts, die immer gerne ein bisschen mehr über die nächsten 24 Stunden wüssten, als ihnen die jeweiligen "Dienste" erzählen können.

Der Hintergedanke ist natürlich der, dass die quasitotale Erfassung von der quasipräzisen Extrapolation nur durch einen kleinen Schritt getrennt ist - wie bei den Gehirnsimulanten der EPFL geht es dabei um die richtige Visualisierung und Interpretation des Datensummens in Bezug auf die Zukunft. Helbing ist mit seinem Wunsch nach wissenschaftlicher Wahrsagerei nicht allein. Ein Projekt der japanischen Agency for Marine-Earth Science and Technology arbeitet seit 2002 an einem Simulator für globale meteorologische und ozeanographische Entwicklungen, und auch dort versucht man die eigene Tätigkeit über die Methoden fortgeschrittener Visualisierungen besser zu verstehen.

Aber Helbing will mehr mit seinem "reality mining", viel mehr. Im Grunde geht es ihm um ein Brute-Force-Attacke auf die Wirklichkeit der ganzen Erde, die man wohlmeinend "visionär" und skeptisch "totalitär" nennen könnte. Eine Maschine (im sozialen und technologischen Sinn) to end all machines, ein digitaler Laplacescher Dämon.

Ganz sicher bedenkt man an der ETH bereits die Feedback-Effekte, die solch eine Maschine unweigerlich haben würde, nebst den Möglichkeiten, die anvisierten Kosten von einer Milliarde Euro durch geschickte Monetarisierungsstrategien wieder zu amortisieren. Die Presseagenturen werden jedenfalls schön blöd aussehen, wenn sie bloß noch als Zuliefere für Zürcher Ungeheuer existieren können. Aber möglicherweise kommt ja alles auch ganz anders, und der Living Earth Simulator hat als Antwort auf die Fragen nach dem Leben, dem Sinn und dem ganzen Rest nur die Antwort: "42", wie einst "Deep Thought" aus dem Anhalter in die Galaxis. Garantiert ist nur eines: das bloße Vorhandensein einer Maschine, die auch nur annähernd die in sie gesetzten Erwartungen erfüllt, wird seltsame und unvorhersehbare Konsequenzen haben.

Warum gerade in der Schweiz derzeit zwei so dermaßen auf Rechenkraft setzende Projekte angegangen werden, ist rätselhaft. Eine Gespräch, das ich neulich mit mehreren Deutschen hatte, die die Schweiz gut kennen, weil sie zum Teil jahrelang dort gelebt haben, weist vielleicht in die richtige Richtung: ein in Europa wohl einmaliges System des quasifeudalen Mäzenatentums erlaubt in der Schweiz schon lange kühne Experimente in Wissenschaft und Kunst, die völlig losgelöst von mühseliger Drittmitteleinwerbung und irgendwelchen Gremienquerelen vor sich hinerblühen können.

Wenn man sich Institute wie das Hyperwerk ansieht, dann könnte man auf den Gedanken kommen, dass da was dran ist. Natürlich kommen Blue Brain und Living Earth Simulator ohne Drittmittel- und Gremiengezerre nicht aus - letzterer soll sogar hauptsächlich von der EU finanziell angeschoben werden. Aber diese: "Yep, das machen wir, und zwar hier"-Haltung mag sich doch den besagten Schweizer Bedingungen mitverdanken.

Unter diesen Bedingungen wäre es dann kein Zufall, dass auch der Large Hadron Collider in der Schweiz steht. Richtig blümerant wird einem aber erst zumute, wenn man das Projekt in Lausanne mit dem in Zürich zusammendenkt, wie es jüngst ein Blogger tat. Total vernetzte Serverfarmen mit der neuronalen Rechenkraft einer unübersehbaren Anzahl von menschlichen Gehirnen, die die Welt träumen - dagegen wären Wintermute und Neuromancer nichts weiter als bessere Taschenrechner. Was sollte eigentlich ein solches Konstrukt daran hindern, sich für Gott zu halten? Womit wir wieder bei der Science Fiction wären. Und der zunehmenden Tendenz der Wirklichkeit, sie nachzuahmen. Wir gehen glorreichen Zeiten entgegen. In gewisser Weise haben sie schon angefangen.

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IBM simuliert - kein Katzengehirn

Bernd Kling 25.11.2009

Sie hätten mit geballter Prozessorenpower ein Katzengehirn simuliert, verkündeten IBM-Forscher, ein führender Neurowissenschaftler sieht darin eine bewusste Irreführung der Öffentlichkeit

IBM-Wissenschaftler veröffentlichten den Text: The Cat is Out of the Bag. Selbst erfahrene technische Journalisten ließen sich täuschen. IBM sei es gelungen, mit dem elftgrößten Computer der Welt ein Katzenhirn zu simulieren, berichtete beispielsweise Golem und führte dazu die beeindruckenden technischen Einzelheiten auf: eine Milliarde Neuronen und zehn Billionen Synapsen simuliert mit Hilfe von 147.456 Prozessoren und 144 Terabyte Arbeitsspeicher. Nebenbei solle der Algorithmus Bluematter die Funktionsweise des Gehirns entschlüsseln. Die schöne Überschrift dazu, als sei das alles wahr: "IBM simuliert ein Katzengehirn – Auf dem Weg zum Gehirncomputer".

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