Erreichen Computer 2030 die Leistungsfähigkeit unseres Gehirns?

Die Leistung von Computern (gemessen in Rechenleistung pro Dollar Investition) verdoppelt sich ungefähr alle ein bis zwei Jahre. Diese Erkenntnis formulierte der Intel-Gründer Gordon Moore in den Sechzigerjahren. Aber tatsächlich gilt sie erstaunlicherweise schon viel länger: Schon seit Konrad Zuse den ersten voll programmierbaren Computer baute und Alan Turing seinen berühmten Aufsatz „Computing Machinery and Intelligence“ schrieb, kann man eine exponentielle Zunahme der Rechenleistung beobachten. Ein schönes Beispiel dafür ist die Rechenleistung des jeweils schnellsten Computers seiner Zeit, gemessen in Rechenoperationen pro Sekunde (siehe Grafik), die auf Wikipedia dokumentiert ist. Die Grafik sieht "harmlos" aus, weil sie einem linearen Trend zu folgen scheint, doch jeder etwas dickere Strich bedeutet eine Vertausendfachung der Rechenleistung!

 

Was diese exponentielle Steigerung in der Praxis bedeutet, lässt sich an einem einfachen Beispiel verdeutlichen: Die Anzahl an Rechenoperationen pro Sekunde, die der schnellste Computer der Welt im Jahr 1996 durchführen konnte, entspricht etwa der Leistung des Grafikchips in einem iPhone 6s. In etwa fünfzehn Jahren wird die Power des heute schnellsten Rechners Tianhe-II, 33 Billiarden Rechenoperationen pro Sekunde, millionenfach in Smartphonegröße zur Verfügung stehen (ob wir dann noch Smartphones haben oder etwas ganz anderes, sei dahingestellt). Vorausgesetzt natürlich, das Moore’sche Gesetz gilt auch weiterhin.

 

Manche bezweifeln das. Immerhin lässt sich die Anzahl der Schaltelemente in einem Mikroprozessor nicht beliebig steigern, schon jetzt sind einige Leiterbahnen nur noch wenige Atome breit. Doch solche scheinbar unüberwindlichen Barrieren gab es in der Geschichte des Computers schon häufiger. Zuses Computer arbeiteten mit langsamen elektromagnetischen Schaltern, die später durch Röhren ersetzt wurden. Den Röhren folgten Transistoren, dann integrierte Schaltkreise, Mikroprozessoren und schließlich die heute üblichen Parallelprozessoren, die jeweils einen neuen Leistungsschub brachten. Die Forscher werkeln bereits an ganz neuen Technologien, die eine weitere deutliche Leistungssteigerung ermöglichen sollen, wie Lichtleitern oder gar Quantencomputern.

 

Ohne auf diese Techniken im Einzelnen einzugehen, kann man eines mit Sicherheit sagen: Es muss möglich sein, einen Computer zu konstruieren, der so leistungsfähig ist wie das menschliche Gehirn. Denn es gibt ihn ja bereits. Unser Gehirn ist nichts anderes als ein biologischer Computer, der noch dazu mit vergleichsweise langsamen Nervenzellen arbeitet. Es gibt keinen prinzipiellen Grund, dass man die Funktionsweise dieser Nervenzellen nicht in einem Computer simulieren und damit ein „virtuelles Gehirn“ nachbilden kann. Dieses könnte, genügend Rechenpower vorausgesetzt, deutlich schneller „denken“ als ein Mensch.

 

Ein menschliches Gehirn besteht aus einigen hundert Milliarden Neuronen. Diese zu simulieren, übersteigt noch immer die Fähigkeiten der schnellsten Computer, die wir haben. Doch einige Millionen Neuronen schaffen wir bereits und erreichen damit die Leistungsfähigkeit eines Reptiliengehirns. Wenn das Moore’sche Gesetz auch in Zukunft gilt, werden Hochleistungscomputer in 15 Jahren gut tausendmal so schnell sein wie heute. Damit wäre dann die Simulation von Strukturen möglich, die annähernd so komplex sind wie das menschliche Gehirn.

 

Allerdings ist die Frage, ob es überhaupt nötig ist, das menschliche Gehirn nachzubilden, um dessen Leistungsfähigkeit zu erreichen und so genannte „starke KI“ zu entwickeln, also die Fähigkeit einer Maschine, in beliebigen Themengebieten selbstständig Schlussfolgerungen zu ziehen, zu lernen und letztlich  die Fähigkeit zur Selbstreflexion zu erlangen. Ich halte das für sehr zweifelhaft; bereits jetzt ist erkennbar, dass Maschinen, wenn sie einmal gelernt haben, eine bestimmte Aufgabe zu lösen, dies so gut wie nie auf dieselbe Weise tun, wie es ein Mensch tun würde. Autos haben schließlich keine längeren Beine, und Schachcomputer können besser Schachspielen als Menschen, benutzen aber andere Strategien dafür. Auf diese Unterschiede werde ich in einem späteren Beitrag eingehen.

 

Stimmt es also? Werden Computer in nur fünfzehn Jahren so leistungsfähig sein wie ein menschliches Gehirn? Ich freue mich über Kommentare!

 

Grafik: Supercomputer von Geek1337 - self-made. Lizenziert unter CC BY-SA 3.0 überWikipedia.