Wissen/Schaft

Die Geschichte der Null

Die Null ist die seltsamste Figur in der Republik der Zahlen. Sie hat eine Fülle verschiedener Bedeutungen.

Vor 5000 Jahren erfanden indische Mathematiker die NULL. Schon früher wurde sie von den Sumerern als Zeichen für “dazwischen” gebraucht. Für die Mayas, mit ihren vielen Kalendern, diente die NULL dazu, den Sturz in den Abgrund der Zeit zu verhindern. Nach Europa kommt die NULL durch die Araber als Trennlinie zu den negativen Zahlen.

Über die vielen Rätsel der NULL schrieb der Professor Dr. Robert Kaplan sein berühmtes Buch: THE NOTHING THAT IS; THE NATURAL HISTORY.

Das Ganze steuert der Blitz

Die eigentlichen Sieger im 2. Weltkrieg, sagt Kulturforscher Friedrich Kittler von der Humboldt-Universität Berlin, waren die Mathematiker John von Neumann und Alan Turing. Der eine entwickelte mit seinen Rechnern die Grundlagen für die Atombombe, der andere erfand die Computer, die die Geheimschlüssel der Wehrmacht entzifferten. Aus dem Geiste dieser Mathematik entstand die Interkontinentalrakete, deren furchtbare Macht für ein halbes Jahrhundert den Frieden zwischen den Großmächten erzwang. Friedrich Kittler über die Entstehung der Beschleunigung in der Welt aus dem Geiste der Mathematik und das PRINZIP UNBERECHENBARKEIT – “Das Ganze steuert der Blitz”.

Zufall und Wahrscheinlichkeit

Kämen Außerirdische ins Weiße Haus, würde sich rasch zeigen, dass sie nicht Englisch sprechen. Auf die Sprache der Mathematik dagegen, behaupten Experten, würden sie mit Gewissheit reagieren. Die Sprache der Mathematik ist der Umgangssprache fern, aber sie ist die Sprache des Kosmos. Es lohnt sich, Anton Wakolbinger, Professor für Mathematik an der Universität Frankfurt/Main, zuzuhören. Er vertritt eines der interessantesten Gebiete der Mathematik, die Stochastik: Das ist der Umgang mit Zufall und Wahrscheinlichkeit. Hier gibt es den berühmten Grenzwertsatz: das Gesetz der seltenen Ereignisse. Die Mathematik davon ist gleicherweise relevant für Phänomene der Finanzkrise, für den Ausbruch und den Ausgang von Kriegen, für die Verläufe der biologischen Evolution und für die Voraussage von Wahlergebnissen und Zuschauerquoten. Begegnung mit Prof. Dr. Wakolbinger und dem Grenzwertsatz.

„Deep Learning“ und die Lernmaschinen

Unsere neue digitale Welt des 21. Jahrhunderts wird von Algorithmen geleitet. Algorithmen sind knapp gefasste mathematische Rechenvorschriften, nach denen ganze industrielle Systeme funktionieren, wenn sie untereinander digitalisiert sind. Solche Systeme sind als Ganze lernfähig. Aber auch die einzelnen Lernmaschinen lernen untereinander und erweitern so in gewaltigem Tempo ihr gespeichertes Wissen. Auch passen sie ihre Aufträge an neue Umstände an. Dieses Lernen der künstlichen Intelligenz – als ob bei Shakespeare Gespenster nachts ihre Nachrichten und Fähigkeiten austauschen – kann in den tiefen Ebenen der digitalen Arbeit von den Programmierern im Einzelnen nicht direkt und oft überhaupt nicht beobachtet werden. Dieses Lernen, bei dem die Lernmaschinen und deren Daten selbst die Lehrer sind, nennt man „deep learning“. Um die Gleichgewichte zwischen tradierter menschlicher und künstlicher Intelligenz zu stabilisieren, braucht man heute und in Zukunft sowohl Algorithmen als auch Gegen-Algorithmen, die die Systeme im Gleichgewicht halten. Für beides gilt „deep learning“.

Der Physiker und Informatiker Prof. Dr. Klaus-Robert Müller, spezialisiert auf neuronale Netze und Zeitreihenanalyse, ist Co-Direktor des Big Data Centers an der TU Berlin.

Roboter

Kognitive Robotik konkurriert und kooperiert mit der menschlichen Intelligenz. Moderne robotische Instrumente sind von besonderer Bedeutung in der Krebsdiagnostik und in der Chirurgie: differenzierte und wirksame Prothesen des menschlichen Fingerspitzengefühls und der ärztlichen Erfahrung. Zunehmend entsteht heute eine Symbiose zwischen künstlicher und natürlicher Intelligenz. Prof. Dr. Sir Brady, Universität Oxford, ist sowohl Experte auf dem Gebiet der Robotik als auch auf der Onkologie.

Sprachspiele unter Robotern

Die Genese von Grammatik und Sprache erfolgt bei den biologischen Lebewesen nach den Gesetzen der Evolution. Neueste Untersuchungen an Robotern zeigen, dass sich auch bei diesen die Kommunikation und Intelligenz (ähnlich wie bei den Menschen) durch die soziale Interaktion und durch die Berührung der robotischen Körper mit der Umwelt, also wie in der Evolution, durch kleine Mutationen und langfristige Selektion entwickeln. Prof. Dr. Luc Steels, Vrije Universiteit Brussels, berichtet von seinen Forschungen.

Evolutionäre Robotik

Intelligenz ist ein Bestandteil des Lebens und verhält sich dynamisch. Auch Roboter, also die die künstliche Intelligenzler, lernen spontan. Voraussetzung für die Betätigung von Intelligenz sind Körper. Die im Institut von Prof. Dr. Frank Pasemann entwickelten Humanoiden lernen so wie die Tiere in der Evolution “lernten”: durch Selbsttätigkeit, Versuch und Irrtum, also indem sie Erfahrungen machen. Diese Forschungsmethode unterscheidet sich grundlegend von dem bloßen Konstruieren. Prof. Pasemann nennt seine Geschöpfe daher auch nicht Automaten, sondern Animaten (Anima = Seele, Tier). Begegnung mit Frank Pasemann und seinen Animaten.

Körperintelligenz in der Robotik

Der weltweit erste Roboter, dessen Gliedmaßen sich während des Forschungsbetriebs ab- und anschrauben lassen, heißt Myon. Er ist ein Produkt des Labors für Nano-Robotik an der Humboldt-Universität zu Berlin. Prof. Dr. Manfred Hild hat mit seinem Team diesen AUTONOMEN HUMANOIDEN entwickelt. Mit seiner Hilfe erforscht er elementare Fragen der evolutionären Intelligenz. Begegnung mit Myon und seinem “Vater” Manfred Hild.

Neugierde ist das Vitamin meiner Roboter!

Nach einem raffinierten Navigationssystem findet die Wüstenameise ihre Wege im Niemandsland und den Weg zurück. Die kognitive Robotik baut die Erfindungen der Natur in ihre Geschöpfe (Maschinen) erfolgreich ein. Eine Potenzierung solcher robotischen Kräfte ist immer dann festzustellen, wenn die Roboter in Gesellschaft sind, aufeinander reagieren und ihre Selbstregulation angeregt wird. In gewisser Hinsicht reagieren sie von sich aus “lebendig”. Sie sind soziale Wesen. Prof. Dr. Verena Hafner, Humboldt-Universität Berlin, über kognitive Robotik