Neuronale Netze: Was bedeutet das?

Neuronale Netze des Gehirns sollen durch Expertensysteme ständig lernen und sich selber verbessern. So wird die komplexe Welt des Gehirns in der Rechenmaschine abgebildet. Neben der Erklärung des aktuellen Standes liefert dieses knappe Kompendium aber auch Vorhersagen und Visionen:

Vergleich mit dem menschlichen Gehirn

Über das Hirn weiß die Neurowissenschaft schon verhältnismäßig viel. Sie weiß, was eine Idee ist, wie das Gehirn arbeitet.
Das Gehirn wiederum besteht aus unzähligen Neuronen. Diese Neuronen sind eng vernetzt und verwoben. Man charakterisiert dabei verschiedene Typen von Neuronen, aber um die Entstehungsform eines Gedankens grundlegend zu begreifen, reichen schon zwei Arten aus: Erregende und hemmende Neuronen. Für einen Gedanken sind eigentlich nur die erregenden Neuronen bedeutsam. Ein vereinfachtes Modellgehirn wird abgebildet und in einen Rechner übertragen. In der Welt der Computer übersetzt, heißt das „künstliche Intelligenz“. Man spricht dabei also von einer Software, die neuronale Netzwerke abbilden kann. Neuronale Netze sind also dort informationsverarbeitende Methoden, die aus den Neuronen bestehen. Sie wechseln Botschaften durch Reizungen über gerichtete Kanäle aus. Um nun ein neuronales Netzwerk sich zunutze zu machen, muss zuerst die Aufgabenstellung an Hand von Testbatterien und Mustern trainiert werden. Das überwachte oder unüberwachte Lernen des erforderlichen Basiswissens wird durch die Angabe von Eingangsmengen und den zu berechnenden Ausgangsmengen erzielt. Die größte Aufgabe bei neuronalen Netzwerken liegt darin, dass der Weg zur Lösung nicht verständlich wird. Die Ergebnisse sind freilich ausgezeichnet, und die NASA gebraucht neuronale Netze zur Wartung des Space Shuttles.

Über Space Shuttle bis zum Roulette

Das Einsatzgebiet ist beinahe grenzenlos etwa auch am Finanzmarkt bei der Vorhersage des Wertes von Fonds oder am Glücksspielssektor beim Roulette. Auch in Deutschland bietet nun eine Firma intelligente Suchmaschinen auf der Grundlage neuronaler Netzwerke an. Insuma lautet der Name des Start-up-Unternehmens. Zurück zum Gehirn: Die Neuronen werden unabhängig voneinander aktiv sein. Auch wenn es kein Eingangssignal gibt, werden sie aktiv sein. Für menschliche Neuronen steht fest, dass sie unabhängig vom Eingang aktiv sind. Quasi „Auf Lauer“ liegen.

Vorhersagen

Und lang ist es schon her. Man sah jedoch, was einem erwartet. Und so schreibt man den März 2011 – das CEBIT Monat! Wer ist intelligenter, der Mensch oder eine Maschine? Dieses beinahe schon philosophische Streitgespräch hat Watson, der innovative Superrechner von IBM gedämpft. Erstmals erreichte der Rechner, dass er im amerikanischen Wissensquiz „Jeopardy“ die Besten übertrumpfte. Zur CeBIT 2011 brachte nun IBM das technische Superhirn nach Hannover. Das Besondere liegt im Maschinen-Design: Watson findet mit einer semantischen Suchmaschine bedeutsame Daten und kann, die im Spiel gegebenen Hinweise wie Wortspiele entsprechend deuten. Watson denkt also mit. Und funktioniert und reagiert wie das menschliche Gehirn bisher – nur kann er durch vernetztes und gerichtetes Schalten ein bisschen mehr als das menschliche Gehirn.