Künstliche Intelligenz flexibler machen

Dafür hat die Natur durch Evolution, Entwicklung und Lernen deutlich praktikablere Lösungsstrategien entwickelt. Professor Dr.-Ing. Yaochu Jin, der seit dem Herbst als Alexander-von-Humboldt-Professor für Künstliche Intelligenz an der Universität Bielefeld forscht, befasst sich damit, wie sich solche Prinzipien auf KI übertragen lassen.

Der Humboldt-Professor wird an der Universität Bielefeld seine bisherige Forschung zu Künstlicher Intelligenz fortsetzen, die sich an Prinzipien aus der Natur orientiert, und wird zu naturinspirierten und selbstorganisierten KI-Anwendungen forschen. „Mein Ziel ist es, erfolgreiche Mechanismen aus der Natur zu verstehen und sie auf Künstliche Intelligenz und ihre Anwendungen zu übertragen, um typische Probleme zu lösen“, sagt Jin.

Die Alexander-von-Humboldt-Stiftung unterstützt Yaochu Jins Forschung mit einem Preisgeld in Höhe von 3,5 Millionen Euro über einen Zeitraum von fünf Jahren.

Aktuell richtet der Wissenschaftler, der aus China stammt, sein Forschungslabor an der Technischen Fakultät ein und baut seine Arbeitsgruppe auf. Dabei ist ihm die interdisziplinäre Ausrichtung seines Teams besonders wichtig, um in der Forschung Ansätze aus unterschiedlichen Fachrichtungen wie Informatik, Biologie und Medizin zusammenzuführen. Für seine Forschung setzt er auch auf internationale Kooperation. So blickt er Forschungsaufenthalten internationaler Wissenschaftler entgegen, etwa von ehemaligen Studierenden aus China und Forschenden der University of Surrey aus England, wo er zuletzt geforscht und gelehrt hat. Wissensdurst und Neugier treiben ihn an: „Ich möchte etwas umsetzen, das nicht dem gängigen Ansatz in der Künstlichen Intelligenz entspricht“, sagt er. „Und ich will mehr über Anwendungsmöglichkeiten herausfinden, die noch nicht ausreichend erforscht worden sind.“

Professor Dr.-Ing. Yaochu Jin

Technische Systeme befähigen, sich selbst zu organisieren Es gibt etliche Bereiche, in denen KI an Grenzen stößt. „KI ist darauf ausgerichtet, sehr exakt zu arbeiten“, sagt Jin. „Wenn aber Unsicherheit ins Spiel kommt oder Dinge nicht ganz eindeutig sind, wird es für sie schwierig.“ Außerdem ist KI meist konkret an einer bestimmten Fragestellung oder einer bestimmten Aufgabe ausgerichtet. Ihr Einsatz wird zur Herausforderung, wenn sie sich selbst organisieren soll, um etwa Zusammenhänge herzustellen oder eine Lösung für eine nicht genau definierte Aufgabe zu finden.

Die Natur wiederum kann mit verschiedenen Graden von Unsicherheit bestens umgehen. „Bei unserer Geburt bringen wir als Grundausstattung Millionen Jahre der Evolution mit“, sagt Jin.

So ist etwa die Struktur des Gehirns in der Natur lange erprobt. „Aber zugleich verändern wir uns und stellen uns auf die Anforderungen unserer Umgebung ein“, sagt der Professor. Das Gehirn ist neuroplastisch und vernetzt sich ständig neu, kann sich also anpassen. Wenn jemand etwa eine Fremdsprache lernt oder eine neue Sportart betreibt, verändert sich das Gehirn entsprechend. „Das sieht man auch, wenn man Zwillingskatzen in einer unterschiedlichen Umgebung aufwachsen lässt. Man wird bei ihnen Unterschiede im neuronalen System finden, auch wenn ihre genetische Ausstattung nahezu identisch ist.“

Die Natur ist also fähig, flexibel auf unterschiedlichste Probleme und Anforderungen zu reagieren und sich anzupassen, während viele Bereiche der KI auf sehr spezifische und starre Fragestellungen ausgerichtet sind. Jin befasst sich deshalb mit einer Ausrichtung der Künstlichen Intelligenz, die diese Grundprinzipien der Natur nachahmt und dadurch deutlich flexibler ist.

In der Vergangenheit wirkte der Informatiker, als er als Forscher am Honda Research Institute Europe (Offenbach) arbeitete, in einer Kooperation am Institut CoR-Lab der Universität Bielefeld mit. Zuletzt war er an der University of Surrey (Großbritannien) und University of Jyväskylä (Finnland) tätig. Er hat Pionierarbeit zu naturinspirierter KI geleistet und wird sich auch in Bielefeld weiter mit so genannten evolutionären und sich entwickelnden Systemen beschäftigen, also einer Form der Künstlichen Intelligenz, die ihre Fähigkeiten selbst optimiert.

An der Universität Bielefeld wird sich Yaochu Jin damit befassen, natürliche Intelligenz besser zu verstehen und zu simulieren, insbesondere in Bezug auf das menschliche Nervensystem und den Körper.