Die maschinelle Kunst des Denkens

Ein Überblick über die Beiträge dieses Buches soll im folgenden die Orientierung erleichtern. Durch diese geraffte Darstellung wird gleich zu Beginn der Spannungsbogen kontroverser Positionen deutlich, der die vier Kapitel bis zur abschließenden Podiumsdiskussion zusammenhält.

Gewisse menschliche Aktivitäten wie das Planen einer kombinierten Bahn-Bus-Reise, das Verstehen gesprochener Sprache, das Beweisen mathematischer Sätze, das Erstellen einer medizinischen Diagnose oder das Sehen und Erkennen bestimmter Gegenstände erfordern zweifellos Intelligenz — unabhängig davon, welche Definition dieses Begriffes man bevorzugt. Die ›Künstliche Intelligenz (KI)‹ [DA 56] faßt diese bisher dem Menschen vorbehaltenen kognitiven Fähigkeiten als informationsverarbeitende Prozesse auf und macht sie naturwissenschaftlichen Untersuchungsmethoden (und ingenieurmäßiger Verwendung) zugänglich. Die wissenschaftlichen Ergebnisse der KI werden zu einer wichtigen technologischen Basis für den Einsatz von Computern in diesem Jahrzehnt, und es ist bereits absehbar, daß sich die KI zu einer Schlüsseltechnologie entwickeln wird.

Der Begriff ›Intelligenz‹, der während des 14. Jahrhunderts aus dem Lateinischen in moderne Sprachen übertragen wurde, bildete sich in den letzten Jahrzehnten mehr und mehr zu einer Kategorie mit allgemeinwissenschaftlicher Bedeutung aus. In der Fachliteratur findet man Diskussionen über die intellektuellen Ressourcen einzelner Bevölkerungsgruppen und die intellektuellen Bedürfnisse der Gesellschaft im ganzen. Überall wird von geistigen und intellektuellen Freiheiten gesprochen. Eines der Symbole der zeitgenössischen, wissenschaftlichen und technischen Revolution ist der Begriff ›Künstliche Intelligenz‹ geworden. Damit bezeichnet man alle technischen Systeme, die fähig sind zu lernen, Dinge wiederzuerkennen, sich adaptiv zu verhalten, Probleme zu lösen, Wissen zu speichern und zu benützen. Stetig wächst gleichzeitig das Interesse an der Erforschung der ›natürlichen‹ Intelligenz, die sich durch unser Vermögen zur Wahrnehmung, zur Erinnerung, zur Aufmerksamkeit und zur bewußten Entscheidung, aber auch durch kreatives Denken, Verstehen und die Leistungen der Einbildungskraft manifestiert.

Architektonisches Planen und Entwerfen sind sogenannte ›Ill-Defined Problems‹, für die es weder genau definierte Lösungswege noch Lösungsmethoden gibt. Demgegenüber stehen die konkreten Resultate des Planens und Entwerfens in Form von gebauter Architektur. Es liegt daher nahe, aus bestehenden Bauwerken zu lernen und auf die Art ihrer Entstehung zu schließen, was die besondere Bedeutung des Fall-Basierten Schließens oder des Case-Based Reasoning (CBR) für die Architektur unterstreicht. Allerdings scheint zwischen Ausgangspunkt — dem Bauprogramm — und dem Endprodukt — der Architektur — keine eindeutige und kausale Sequenz zu bestehen, so daß sich aus dem Endresultat nicht unbedingt auf den Planungs- und Entwurfsprozeß zurückschließen läßt. Für die meisten Formen lassen sich jedoch die geometrischen Entstehungs-Gesetzmäßigkeiten herausfinden und in Regeln fassen, was die Bedeutung der Formengrammatiken bedingt.

Die Swissair hat von jeher die Möglichkeiten der Informationsverarbeitung frühzeitig zu nutzen versucht, um ihre Transportleistung effizienter gestalten und am Markt besser anbieten zu können. Nicht selten ist sie dabei in echte Pionierrollen geschlüpft. Erfolgreiche Beispiele dafür sind etwa die ersten kommerziell eingesetzten Realtime-Systeme für die Passagierreservation, frühe Datenbankmanagementsysteme für den Flugzeugunterhalt, die Integration von Office-Automation-Systemen und Reservationsterminals für die Administration in Außenstellen, Selbstbedienungseinrichtungen für Check-in und Boarding sowie die Nutzung in- und ausländischer Videotex-Systeme für ein breites Informationsangebot an die Öffentlichkeit [1]. Die Entwicklung der letzten Jahre und die weiter stark anwachsenden Aufwendungen der Luftverkehrsgesellschaften für die Informatik zeigen deutlich, welch hoher Stellenwert dem Computer im Kampf um den Kunden zugewiesen wird. Die Swissair-Unternehmensplanung unterscheidet strategische Aktionsfelder. Ein solches Feld ist auch die Informatik — neben Markt, Produkten, Außenbeziehungen, Flotte, Infrastruktur, Swissair-Gruppe, Menschen und Organisation, Ökologie, Wirtschaftlichkeit sowie Unternehmenskultur [2]. Darin liegen auch die Gründe, daß man sich bereits seit 1985 intensiv mit der Expertensystemtechnik und ihren Möglichkeiten auseinandergesetzt hat. In verschiedenen Projekten für unterschiedliche Unternehmensbereiche hat man inzwischen konkrete Erfahrungen sammeln können (Tabelle 1). Im vorliegenden Artikel interessieren neben dem Vorgehen bei der Einführung von Expertensystemen und einigen Ergebnissen vor allem Managementaspekte. Ein repräsentatives Beispiel für ein erfolgreiches Decision-Support-System für die Frachtdisponenten ist ARGOS. Die Struktur meines Beitrags entspricht dem ungefähren zeitlichen Ablauf von den ersten Studien bis hin zum Aufbau der heutigen Organisationseinheit »Expertensysteme« und deren Integration in die Informationsverarbeitung.

In welchen Bereichen existieren Bedürfnisse nach Expertensystemen? Wir stellen fest, dass in beinahe allen Bereichen ein Einsatz von solchen Systemen denkbar ist. Dabei kann unterschieden werden in:

Die KI und insbesondere die Expertensystemtechnik haben wie kaum ein anderes Gebiet der Informatik Wissenschaftler, Politiker und Gewerkschaftler angeregt, phantastische Erwartungen wie auch tiefe Besorgnis über das Potential dieser Technik und über ihre Auswirkungen auf die Gesellschaft zu formulieren. Dies hat die förderpolitischen und finanziellen Möglichkeiten der KI erweitert, aber auch den Blick auf das Mögliche und Wünschenswerte verstellt. Überzogene Erwartungen gingen mit respektablen Erfolgen einher, philosophische Grundsatzfragen vermischten sich mit rein technischen Herausforderungen und Antworten.

Das Schweizerische Parlament hat 1991 mit der »Botschaft über die Förderung der wissenschaftlichen Forschung in den Jahren 1992–1995« beschlossen, 1,5% der vom Bund bewilligten Forschungsgelder — u.a. für das Schwerpunktprogramm Informatik — für Technikfolgenabschätzung (TA) bereitzustellen.

Im 1989 veröffentlichten »Zukunftskonzept Informationstechnik« der Deutschen Bundesregierung heißt es im Abschnitt »Sicherung der technologischen Basis«: „Die Innovationsschübe in der Informationsverarbeitung werden aus heutiger Sicht im nächsten Jahrzehnt im wesentlichen von drei Bereichen der Informatik ausgehen“, nämlich Parallelverarbeitung, Software-Technologie und Künstlicher Intelligenz.„Der Bundesminister für Forschung und Technologie wird die Förderung der Spitzenforschung auf dem Gebiet der Künstlichen Intelligenz auch in den neunziger Jahren fortsetzen.“ Dies hebt die dort tätigen Forscher aus der Masse der Informatiker hervor. Anwender und insbesondere noch zögernde Anwender könnten dies als klares Zeichen eines starken Willens interpretieren: Künstliche Intelligenz und Expertensysteme sind eine Schlüsseltechnologie des nächsten Jahrzehnts. Bislang ist die allseits angekündigte breite Umsetzung der Ergebnisse dieser Forschungen allerdings ausgeblieben, und die versprochene »Schlüsseltechnologie« erinnert mehr an den Kneipenulk »Morgen Freibier!«. Die Zeitschrift BYTE fragt etwas spöttisch auf dem Titelblatt der Januarnummer des Jahres 1991: »Is Artificial Intelligence dead?«. Doch der nahe Tod der KI oder angesichts bereits getätigter Investitionen ihre Metamorphose wird weitere erhebliche Auswirkungen der Informatik nicht beseitigen. Nicht gelöste Probleme verschwinden nicht einfach dadurch, daß sich das gewählte Werkzeug als untauglich erweist.

Ich halte es für notwendig, einen Diskurs zu fördern, um die unterschiedlichen Fachperspektiven, die auch in diesem Band vertreten sind, miteinander ins Gespräch zu bringen. Vielleicht als einzige hier bin ich nicht in einer der einschlägigen Disziplinen ausgewiesen: Ich bin weder Künstliche Intelligenzlerin, noch Philosophin, noch Psychologin, sondern ich habe mich als Informatikerin mit all diesen Gebieten beschäftigt. Trotzdem will ich im folgenden versuchen, vor dem Hintergrund einer ganzheitlichen Sichtweise eine kurze Vorstellung des Forschungsgebietes mit meinem engeren Thema zu verbinden.

Als Laien lassen wir uns häufig, mehr oder weniger freiwillig, die Entscheidung und Verantwortung für unser Handeln von Experten abnehmen. Delegieren gegenwärtig beide, Laien wie Experten, ihrerseits ihre Verantwortung an Expertensysteme? Nehmen diese damit die Stelle ein, die früher das Delphische Orakel, die göttliche Vernunft oder die Partei als oberste Entscheidungsinstanz innehatten? Hat dann nicht mehr das Orakel, Gott, das Zentralkomitee oder ein sonstiges Über-Ich, sondern der Computer schuld? Dies jedenfalls ist beispielsweise in einem von Michael Landmann 1976 fingierten Mensch-Computer-Dialog der Fall:

»Der Mensch: Mein Name ist Hoffnung. (...) Man hat mich zu dir geschickt, weil du die irrtumsfreie und inappellable Entscheidungsinstanz unseres Zeitalters bist. Ich möchte gern Assyriologe werden, und ich möchte gern Lulu heiraten. Mein Fall scheint mir komplikationslos zu sein. Ich nehme an, dass du nach kurzer Prüfung ohne weiteres zustimmen wirst.

Das 21. Jahrhundert ist jetzt nur noch 6 Jahre entfernt. Dieses bevorstehende Ereignis sollte uns einen mächtigen psychologischen Anreiz verschaffen, nämlich zu überprüfen, wohin wir uns als Industriegesellschaft bewegen. Das Jahr 2000 markiert das Ende des außergewöhnlichsten Jahrtausends in der Geschichte der Menschheit. Eines seiner bedeutendsten Eigenschaften war die Verschmelzung von Wissenschaft und Technologie, wie wir sie heute kennen.

Wenn man eine technische Entwicklungsrichtung betrachtet, die neu und faszinierend ist — wie das bei der ›Künstlichen Intelligenz‹ der Fall ist -, so gerät man leicht in die Gefahr, nur auf das Technische zu sehen und nicht auf die Tätigkeiten, vor allem die Arbeitstätigkeiten, die durch dieses Technische beeinflußt und verändert werden. Zunächst ist daran nichts Kritisierenswertes; wir wollen uns nicht gegenseitig unsere Perspektiven vorschreiben. Aber ein kritischer Hinweis sei doch gestattet: Vielleicht ist diese Perspektive der erste Schritt zu einer Strategie der Gestaltung von Arbeitstätigkeiten, von der uns die Arbeitswissenschaft seit langem sagt, daß sie sowohl unwirtschaftlich als auch inhuman ist.

In den frühen fünfziger Jahren, als die ersten Computer aufkamen, begann einigen vorausschauenden Denkern klar zu werden, daß digitale Computer mehr können, als nur Zahlen zusammenzurechnen. Zu diesem Zeitpunkt entstanden zwei einander entgegengesetzte Visionen, was ein Computer sein könnte, jede mit einem ihr verbundenen Forschungsprogramm und jede um Anerkennung ringend. Das eine betrachtete den Computer als ein System für die Manipulation mentaler Symbole, das andere als ein Medium für die Modellierung des Gehirns. Das eine wollte Computer verwenden, um eine formale Repräsentation der Welt zu erreichen; das andere, um Interaktionen von Neuronen zu simulieren. Das eine nahm ›Problemlösung‹ als sein Paradigma für Intelligenz, das andere ›Lernen‹. Das eine machte sich die Gesetze der Logik zunutze, das andere Statistik. Die eine Schule war der rationalistischen und reduktionistischen philosophischen Tradition verpflichtet, die andere betrachtete sich selbst als idealisierende, holistische Neurophysiologie.

Intelligenz ist neu in der Welt — aber nicht so neu, wie manche Leute denken. Vielen Kindern dieser Welt werden darüber falsche Theorien gelehrt — z.B. daß die Welt vor 6000 Jahren erschaffen wurde, daß vor 5000 Jahren die Ägypter Pyramiden bauten, daß es schon vor 3000 Jahren in Griechenland Philosophen gab, und daß vor 2000 Jahren die Römer in die Schweiz einfielen. Das ist in der Regel alles, was die meisten Menschen über ihren Ursprung lernen.

Ich werde mich im Verlauf dieses Vortrages mit den Begriffen ›Computer‹, ›Wirklichkeit‹ und ›Vernetzung‹ befassen. Bevor ich versuchen werde, diese Begriffe in den Griff zu bekommen, will ich Ihnen sagen, daß gegenwärtig die meisten Ausführungen eines allgemeineren Charakters den Zweck haben, uns in einer Lage zu orientieren, die durch einen vertikalen Paradigmenwechsel gekennzeichnet ist, so daß die Kategorien, die uns in der Schule beigebracht wurden, und die uns helfen sollten, unser Verhalten, unser Erkennen und unser Erleben zu ordnen, nicht mehr greifen. Ich habe nicht die Hoffnung, Ihnen neue Kategorien vorzulegen. Vielleicht wird, was ich sagen werde, Sie nur noch mehr verwirren. Ich selbst bin verworren. Aber, das ist kein Malheur, im Gegenteil! Wenn unsere vorangegangenen Urteile sich als Vorurteile auszuweisen beginnen, dann ist es ja gesund, wenn wir sie zerbrechen, auch wenn wir vorläufig keinen anderen Ausweg sehen sollten.

Cyranek: Unser Thema lautet Perspektiven und Grenzen der Künstlichen Intelligenz. Zur Einstimmung unserer ersten Diskussionsrunde folgende Fragen: Was werden wir in den nächsten Jahren an KI-Entwicklungen erleben? Mit welchen Erfolgen und Produkten können wir rechnen? Was sind realistische Perspektiven, was marktschreierische Utopien? Welche Fortschritte können wir z.B. bei natürlichsprachlichen Systemen sowie bei der akustischen Sprachein- und -ausgäbe erwarten: Kommt die Sprechschreibmaschine? Ist die Fifth Generation als ein gescheitertes Projekt einzuschätzen, weil die Anforderungen überrissen waren? Was hat man in Japan für die Sixth Generation daraus gelernt?