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GEO Magazin Nr. 07/11 Seite 1 von 1

Künstliche Intelligenz: Spielerische Problemlösung

Elektronengehirne können strohdumm sein. In Online-Spielen der exquisitesten Art geben die Nutzer ihnen Nachhilfe in humanoider Intelligenz - so lange, bis die Schüler die Lehrer übertreffen

Text von Christian Heinrich

Keine Utopie: Daddeln im Dienste der Wissenschaft (Foto von: PhotoAlto/Alix Minde/Getty Images)
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Keine Utopie: Daddeln im Dienste der Wissenschaft

"Kann man den Menschen am Computer, während er spielt, nicht dazu bringen, gleichzeitig Probleme im Dienste der Menschheit zu lösen?", fragte sich vor einigen Jahren der Informatiker Luis von Ahn. Im Jahr 2003 stellte er seine Antwort ins Netz: ein Programm, in dem zwei zufällig zusammengewürfelte Spieler unabhängig voneinander dasselbe Bild zu sehen bekamen und jeweils eine Handvoll beschreibende Stichwörter dazu eintippen mussten. Für jede Übereinstimmung erhielten sie Punkte. Der Computer merkte sich die Schlagwörter zum jeweiligen Bild für die eigentlich beabsichtigte Anwendung: Wer in einer Suchmaschine einen entsprechenden Begriff eingab, sollte dazu passende Bilder gezeigt bekommen. Bald kaufte Google eine Lizenz für das Spiel und entwickelte seine eigene Version unter dem Namen Google Image Labeler. Wer heute bei Google nach Bildern sucht, erhält sinnvolle Treffer, weil Menschen zum Zeitvertreib Millionen von Bildern mit Stichwörtern gekennzeichnet haben.

Es war erst der Anfang. Luis von Ahn, Informatikprofessor an der Carnegie Mellon University in Pittsburgh, ist inzwischen ein Star in der Szene. Er hat eine neue Gattung von Programmen geschaffen: Human computation games oder games with a purpose nennt man heute Anwendungen, bei denen Millionen Menschen am Computer ihren Spieltrieb ausleben - und damit gleichzeitig einen Zweck erfüllen. Sie erledigen Aufgaben, die für die Rechner allein ungeheuer aufwendig oder gar unmöglich umzusetzen wären.

So auch beim Online-Spiel OnToGalaxy. Eine Erprobung im Selbstversuch: Weit entfernt von der Erde fliege ich in einem Raumgleiter durch eine fremde Galaxie und jage Waffenschmuggler.


Die Schmuggler verstecken ihre Ladung in Weltraumfrachtern, die ich anhand von Kennwörtern in ihrem Funkverkehr identifizieren soll. Die Einsatzzentrale gibt mir nur das Thema des Codes durch, "Gras" etwa. Wenn die markierten Frachter dazu passende Kennwörter verwenden, "grün" oder "Rasen" zum Beispiel, gehören sie zu den Schmugglern - und ich kapere sie mit meinem Raumgleiter. Frachter mit unpassenden Kennwörtern schieße ich ab. Bei OnToGalaxy sind Reaktionsfähigkeit und Treffsicherheit gefragt. Zeit und Energie plätschern dahin - ich denke kaum daran, dass hier noch etwas anderes geschieht: Markus Krause, Informatiker an der Universität Bremen und einer der Schöpfer des Spiels, zapft meine Energie ab und nutzt sie.

Im Rechenzentrum der Universität Bremen verfolgt ein Computerprogramm meine Bemühungen und lernt. Dass Menschen das Wort „grün“ ebenso mit Gras in Verbindung bringen wie mit dem Wort "Dollar", dass Dollar und Gras aber nichts miteinander zu tun haben. Während ich und andere spielen, lehren wir den Computer Zusammenhangwissen. Mit jedem Begriffspaar kann er die menschliche Sprache besser verstehen.

Markus Krause steht vor einem guten Dutzend Studenten im Seminarraum, ein Beamer hat ein Bild des Eiffelturms an die Wand geworfen. "Ich möchte Ihnen zeigen, wie produktiv Zeit genutzt werden kann. Der Eiffelturm zum Beispiel war ein Mammutprojekt. 20 Millionen menschliche Arbeitsstunden brauchte es, um ihn zu errichten", sagt Krause. Nächste Folie, ein comicartiges Feld mit einer Farm aus der Vogelperspektive, eine kleine Figur zieht einen Pflug. "Einige von euch kennen sicher das Spiel FarmVille. Jeden Tag wenden weltweit zehn Millionen Menschen insgesamt zwei Millionen Stunden auf, um den Ausbau ihrer Farm voranzutreiben." Ein Raunen geht durch die Bänke der Studenten. "Würden alle FarmVille-Spieler ihre Zeit zusammenwerfen und ihre Energie in ein Projekt wie den Bau des Eiffelturms investieren, wäre der in gerade einmal zehn Tagen fertiggestellt." Aber sie tun es nicht. Stattdessen kümmern sie sich um ihre Farm. Noch.


Links zu diesem Thema
  • › Human Computation

    Homepage der Arbeitsgruppe "Digitale Medien" der Universität Bremen

  • › Foldit

    Homepage des Onlinespiels, mit dem Menschen versuchen, bei der Lösung eines der größten Probleme der Biologie zu helfen

Immer mehr Wissenschaftler wollen die Zeit nutzen, die "da gewissermaßen ungenutzt verpufft". Noch ist die Bewegung so jung, dass man ihr Potenzial erst erahnen kann. "Es gibt eine Reihe von Problemen, die Computer nicht lösen können und die für Menschen normalerweise viel zu zeitaufwendig wären", sagt Markus Krause. Dazu gehören Zusammenhangwissen, Sprache, Bilder. Aber auch Knobelaufgaben, bei denen Menschen intuitiv vorgehen.

In der Molekularbiologie etwa. Proteinmoleküle, die Eiweißbausteine der Körperzellen, wirken wie zusammengeklumpte Knäuel. Das täuscht; sie sind auf spezielle und raffinierte Art gefaltet, um ihre Funktion in der Zelle zu erfüllen. Die Prinzipien dieser Faltung zu verstehen kann langfristig die Medizin verändern; der Nachbau von Proteinen mit neuen Eigenschaften würde möglich. Doch der Weg dahin ist weit, denn jedes Eiweißmolekül besitzt viele Hundert "Gelenke", potenzielle Faltstellen.

"Der Computer probiert stur eine Variation nach der anderen aus. Dabei steigt die Zahl der Möglichkeiten mit Zunahme der Faltstellen exponentiell an, und der Rechner ist überfordert", sagt Krause. Im Online-Spiel Foldit haben Wissenschaftler nun eine grafische Oberfläche geschaffen, in die Computerspieler die Moleküle passgenau einfügen und dazu vorher entsprechend falten müssen. Die meisten, die es probieren, kapitulieren schnell, doch es gibt Menschen mit gutem räumlichen Vorstellungsvermögen und Lust zum Knobeln, die den Computer mühelos schlagen. Von ihren oft unbewusst eingesetzten Algorithmen kann die Maschine lernen. "Indem der Mensch seine Fähigkeiten einspeist, sammelt der Computer gewissermaßen Erfahrung", sagt Krause. Irgendwann sei häufig der kritische Punkt erreicht, an dem der Rechner genügend Daten gewonnen habe, um für den Menschen von Nutzen zu sein. Dann kehrt sich das Kräfteverhältnis um - die Maschine hilft den Menschen: Suchmaschinen etwa beantworten dann direkte Fragen, statt im Netz nur nach Stichwörtern zu suchen; Rechner erkennen tatsächlich, was auf Bildern abgebildet ist und ermitteln für Biologen die ideale Faltung von Molekülen. Und so könnte es kommen, dass sich Biologen dereinst bei Millionen digitalen Weltraumkriegern, Landwirten und Faltkünstlern bedanken.



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