Kompliziert geht ganz einfach
Wie entsteht komplexes Verhalten aus schlichten Neuronen? Der jüngst verstorbene Kybernetiker Valentin Braitenberg hat darauf schon vor fast 30 Jahren eine sehr anschauliche Antwort gegeben.
Ob Hamster, Hund oder Mensch – Lebewesen sind schon deshalb von einer gewissen Magie umfangen, weil sich ihr Verhalten kaum vorhersagen lässt. Selbst eine dumme Stubenfliege scheint einen eigenen Willen zu haben. Wer kann schon sagen, in welche Richtung sie abschwirren wird, ob sie nun die nächste Torte, Kuh oder Fensterscheibe ansteuert? Dabei besteht ihr Hirn nur aus einer lächerlich kleinen Anzahl von Neuronen. Wie verträgt sich ihr komplexes Verhalten mit einer solch einfachen Hardware? Den Mensch verfügt zwar über weitaus mehr Neuronen, aber auch die folgen letztlich nur einer schlichten Eins-Null-Logik. Wo hat sich hier der freie Wille, die Persönlichkeit, die Einzigartigkeit des Menschen versteckt?
Eine Antwort darauf versucht das kurzweilige und humorvolle Buch „ Vehikel – Experimente mit kybernetischen Wesen“ von Valentin Braitenberg. Der 1926 in Bozen geborene Braitenberg war Physiker, Mediziner, Psychiater und Informationstheoretiker. Von 1968 bis 1994 leitete er die Abteilung „Struktur und Funktion des natürlichen neuronalen Netzes“ des Max-Planck-Instituts für biologische Kybernetik in Tübingen. Am vergangenen Freitag, dem 9. September, ist er im Alter von 85 Jahren gestorben. Sein Tod ist ein würdiger Anlass, sich die „Vehikel“ noch einmal vorzunehmen. Das Buch ist zwar schon 1984 erschienen (deutsch 1986), bietet aber immer noch eine erkenntnisreiche Lektüre.
Das Interessante an Braitenbergs Ansatz ist, dass er die Bottom-up-Logik der Ingenieure mit dem Top-Down-Denken der Naturwissenschaftler verbindet. Er analysiert also nicht nur, wie etwa ein Gehirn aufgebaut ist, um daraus auf dessen Funktionsweise zu schließen, sondern überlegt auch, wie es denn konstruiert werden müsste, um ein bestimmtes Verhalten hervorzubringen. Im Zeitalter der Computersimulationen klingt das wenig revolutionär, aber noch mal zur Erinnerung: Braitenberg hat das Buch Anfang der Achtziger geschrieben. Außerdem geht er systematisch in so kleinen Schritten vor, dass man – anders als bei komplexen Computersimulationen – immer den Überblick darüber behält, was man sich denn da nun (in Gedanken) zusammengebastelt hat.
Den Anfang macht Braitenberg mit einem denkbar einfachen Vehikel: Es hat nur einen einzigen Sensor (für Licht, Wärme oder was auch immer, das spielt in diesem Zusammenhang keine Rolle), der einen Motor regelt. Es zeigt ein ruheloses und planloses Verhalten. Vehikel Nummer zwei hat schon zwei Sensoren und zwei Motoren; je nachdem, wie sie verdrahtet sind, steuert es entweder eine Lichtquelle an oder weicht ihr aus – ein unbefangener Beobachter könnte schon „Liebe“ oder „Hass“ aus dem Verhalten diagnostizieren, dabei ist die dahinterliegende Bauweise an Schlichtheit kaum zu überbieten.
Und so arbeitet sich Braitenberg mit immer etwas komplexer werdenden Wesen die Evolutionsleiter hoch: Vehikel vier entwickelt Geschmack, sein Nachfolger Logik, Nummer sieben entdeckt Begriffe, das zehnte Wesen hat Ideen, das dreizehnte kann Vorhersagen treffen, das vierzehnte und letzte schließlich zeigt ein Verhalten, das auf Egoismus und Optimismus schließen lässt. So zeigt er, wie schon sehr einfache Prinzipien sehr komplexes Verhalten erzeugen können. Im zweiten Teil des Buches erläutert Braitenberg, was seine Konstruktionen mit der realen Natur zu tun haben.
Jetzt, beim erneuten Lesen, erinnern mich die Braitenbergschen Vehikel irgendwie an meinen Roomba-Staubsauger. Er ist allerdings noch nicht sehr weit die Evolutionsleiter heraufgeklettert und bauzt gerne immer wieder gegen die Wand. So ein Roomba wäre eine geeignete Plattform, Braitenbergs Gedankenspiele auf die Realität zu übertragen. Etwas Logik könnte den Dingern nicht schaden. Aber bevor sie dann Egoismus entwickeln, sollte man die Evolution einfrieren. (wst)
