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Elektronengehirne aus neuronalen Netzen

Viele Teile ergeben ein Ganzes

Der Geologe Dereje Ayalew aus Addis-Abeba erlebt im September mit, wie die Erde sich aufbäumt - und zerreißt. Im Afar-Dreieck liegt die aktivste Zone Afrikas. Dort, wo der Kontinent dem neuen Ozean am nächsten liegt. © Tim Wright / Universität Oxford

Im Gegensatz zu den technisch hochkomplizierten Elektronengehirnen von früher, geht heute der Trend zu einfachen, aber vernetzten Systemen. Nicht mehr nur ein einziges leistungsfähiges Speichermedium als Mittelpunkt sondern viele kleinere aber vernetzte Steuereinheiten bauen das Computergehirn der Zukunft.

Das Funktionsprinzip dieser neuronalen Netzwerke guckten sich die Forscher von der Natur ab: Im menschlichen Gehirn läßt erst das Zusammenspiel der vielen Nerven- und Gehirnzellen ein komplexes Verhalten entstehen.

Rodney Brooks, einer der Vorreiter dieser neuen Richtung in der Roboterforschung, baute schon in den achtziger Jahren erste Roboter nach diesem Prinzip: „Genghis“, ein sechsbeiniger Roboter hatte beispielsweise kein zentrales „Gehirn“ mehr, sondern jedes Bein besaß eine eigene, einfach strukturierte Steuerung. Aus der Kombination der einzelnen Beinbewegungen und der Interaktion der Steuerelemente ergab sich das Laufen. Die heutigen komplexer gebauten Vertreter dieser neuen Robotergeneration können noch viel mehr als das: Neuronale Netze helfen heute Ärzten bei der Diagnose, steuern Haushaltsroboter um Hindernisse herum und lassen sie sogar in Teams arbeiten.

Ein besonders ehrgeiziges Projekt läuft zur Zeit in den Labors der Firma Genobyte in Colorado. Für das Roboterkätzchen „Robokoneko“ wollen dort Wissenschaftler ein künstliches Gehirn bauen, das in seiner Komplexität alles bisher dagewesene übertrifft. Im Gegensatz zu den normalerweise üblichen wenigen hundert künstlichen Neuronen, soll das neue Robotergehirn 37.7 Millionen dieser einfachen Steuerelemente in sich vereinen. Jede einzelne dieser künstlichen Nervenzellen besteht aus winzigen Transistoren, die zu „Zellen“ gruppiert werden. Zusammen sollen sie das Kätzchen dazu befähigen, auf Reize seiner Umwelt mindestens so „intelligent“ wie ein Tier reagieren zu können.

„Beobachter werden schnell merken, dass da ein Gehirn dahinter steckt“, erklärt Hugo de Garis, der Schöpfer und „Architekt“ des Elektronengehirns. Wenn alles glatt läuft, soll das Gehirn im März fertig sein. Bevor es dann endgültig in der Roboterkatze „Robokoneko“ seine Arbeit aufnimmt, wird es in einer Computersimulation zunächst eine virtuelle Katze steuern. Die Entwickler des neuronalen Netzes sind gespannt. Noch können selbst sie nicht vorhersagen, wie das Elektronengehirn tatsächlich reagieren wird. Aber eines ist sicher: Klappt der Versuch, könnte Robokoneko einer der ersten Superstars künstlicher Intelligenz werden.

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Stand: 21.10.2001

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In den Schlagzeilen

Inhalt des Dossiers

Roboter auf dem Vormarsch
Lernfähig und der Natur abgeschaut...

Überblick
Das Wichtigste in Kürze

Interaktion ist Trumpf
Lernfähige Roboter lösen starr vorprogrammierte ab

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Elvis lernt laufen

Viele Teile ergeben ein Ganzes
Elektronengehirne aus neuronalen Netzen

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Die elektronische Krankenschwester
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Roboter als Operationshelfer

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