Die Mozart-Maschine

Die Fähigkeit zu malen, zu dichten oder zu komponieren galt lange als eines der letzten Unterscheidungsmerkmale zwischen Mensch und Computer. Diese Grenze fällt nun.

"Sad“ heißt das Bild – „traurig“. Der Mann darauf schaut ins Leere, seine Augen sind nachtblau, rot umrändert, wie verheult – die Mundwinkel sind nach unten gezogen, die Haare grau. Die Striche sind kurz, gerade, wie abgehackte Bewegungen. Nur über Mund, Nase und Augen fangen sie zu fließen an – wie Tränen im Regen. „Painting Fool“ wird der Künstler genannt – der malende Narr. Das klingt poetisch, ist aber durchaus wörtlich gemeint, denn der Maler hat keinen Schimmer davon, was Trauer ist, Schmerz oder Angst. Es ist ein Stück seelenlose Software – eine Maschine.

Ist das nun Kunst oder Quatsch? Können Computer kreativ sein? Seelenlose Algorithmen, die mechanisch Zeile um Zeile abarbeiten, was der Programmierer ihnen aufgetragen hat. Sie sollen Neues erschaffen können? Die Antwort gibt nicht nur Einblicke in die verblüffenden Fähigkeiten von Computern, sondern rührt am Selbstverständnis des Menschen. Denn die Maschinen können – und sie werden dabei immer besser.

Alan Turing, genialer britischer Mathematiker und einer der Gründerväter der modernen Informatik, war bereits in den 1950er-Jahren fest davon überzeugt, dass es nicht mehr lange dauern kann, bis Computer so klug sind wie Menschen. So rasch ging es dann doch nicht. Zwar haben Computer vergleichsweise schnell gelernt, rein rechnerische und streng logische Probleme wie das Schachspielen besser zu lösen als Menschen. Das Land der Fantasie, der Träume und Emotionen blieb den von Turing erdachten universellen Maschinen aber bislang weitgehend verschlossen.

Erste Versuche in den 1960er-Jahren mit malenden, dichtenden und komponierenden Algorithmen jedenfalls fanden nur wenig Widerhall. Einer der ersten malenden Roboter, Aaron, programmiert und konstruiert vom Künstler und Informatiker Harold Cohen, hat es 1977 zwar bis in die Kunstausstellung Documenta geschafft. Doch Kritiker sprachen der Maschine keine eigenständige Schöpfung zu. Vielmehr galten Experimente wie Aaron selbst als Kunstwerk, eine Schöpfung „generativer Kunst“, die ihrerseits nur indirekt Kunstwerke hervorbringt.

Seit einigen Jahren formiert sich jedoch eine neue Generation von Wissenschaftlern, die sich damit nicht abfinden wollen. Sie entwickeln Programme, die malen, wie der Painting Fool, dichten, Computerspiele entwerfen oder sogar neue Kochrezepte erfinden. Die kreativen Programme sollen jedoch nicht nur interessanten Output liefern. Sie dienen den Wissenschaftlern auch als Modellsysteme, mit deren Hilfe die menschliche Kreativität, die produktive Zusammenarbeit zwischen Menschen, zwischen Mensch und Maschine und auch Lernprozesse erforscht werden können.

„Die künstliche Kreativität ist erwachsen geworden“, sagt Simon Colton, Schöpfer des Painting Fool und Informatiker am Imperial College, London, nicht ohne Stolz. Quasi als Ritterschlag ist sein Forschungsgebiet erst kürzlich in die Liste der Ziele des siebten Rahmenplans der EU-Forschungsförderung aufgenommen worden.

Welche Fortschritte die Wissenschaftler gemacht haben, zeigte sich am 2. Juli 2012: International bekannte klassische Musiker führten zu Ehren des hundertsten Geburtstags von Computerpionier Alan Turing in Málaga ein Konzert auf, das von einem Computer komponiert worden ist. Damit nicht genug: Iamus, benannt nach dem Sohn des griechischen Gottes Apollo, der die Stimme der Vögel verstehen konnte, komponiert so gut, dass selbst das renommierte London Symphony Orchestra sich bereit erklärte, eine CD mit Kompositionen dieses Computers einzuspielen – zum ersten Mal in seiner Geschichte.

Der „Melomic“ genannte Algorithmus von Iamus arbeitet mit Datensätzen, aus denen durch Vererbung und Mutation immer neue „Mels“ entstehen. Das Prinzip stammt vom Ende der 1950er-Jahre. Damals entwickelten mehrere Forschungsgruppen weltweit Methoden, um die Mechanismen der biologischen Evolution auf die Problemlösung mit Computern anzuwenden. Das Grundprinzip: Für die zu lösende Aufgabe, etwa den nächsten Zug in einem Schachspiel zu planen, wird ein Datensatz erstellt. In der ersten Runde würfelt der genetische Algorithmus zufällige Variationen dieses Datensatzes aus. Aus dieser Grundmenge erzeugt er die nächste Generation, indem er die Datensätze kombiniert – wie die Gene von Mutter und Vater bei der biologischen Vererbung. Ein Teil der Daten wird dann noch einmal zufällig verändert – wie bei einer Mutation. Die besten Nachkommen werden dann für die Erzeugung der nächsten Generation verwendet. Wie „gut“ ein Datensatz ist, wird jeweils durch die sogenannte Fitnessfunktion ermittelt. Beim Schach etwa würde ein Zug, bei dem man eine Figur verliert, eine geringere Fitness zugewiesen bekommen als ein Zug, bei dem man eine gegnerische Figur schlagen kann. Bei Iamus entsteht durch einen Interpretationsprozess aus den besten Daten schließlich ein kleines Stück konkrete Musik. Eine zweite Softwareschicht setzt daraus, nach programmierten Kompositionsregeln, ein Musikstück zusammen.

„In Analogie zur Biologie könnte man sagen, die Datenstrukturen sind die genetischen Grundlagen der Musik, das daraus entstehende Musikstück ist die äußere Gestalt“, sagt José David Fernández Rodríguez, Mitarbeiter der GEB (Grupo de Estudos Biomimética) an der Universität Málaga, die Iamus entworfen hat. Wie die Datensätze und die Fitnessfunktion aussehen und warum Iamus erfolgreicher ist als seine Vorgänger, wollen seine Konstrukteure allerdings nicht verraten. Aus der Tatsache, dass die Spanier einen eigens angepassten Computercluster verwenden, kann man aber zumindest schließen, dass sie sehr viel mehr Rechenleistung dafür brauchen, als früher zur Verfügung stand.

Kann so „echte“ Kreativität entstehen? „Die Antwort hängt im Wesentlichen vom philosophischen Standpunkt ab, den Sie einnehmen“, sagt Rodríguez. „Der Science-Fiction-Schriftsteller Robert A. Heinlein hat gesagt, ein Kunstwerk sei strukturierte Emotion, die eine Wirkung auf den Beobachter ausüben soll. So gesehen kann ein Algorithmus nicht kreativ sein, weil er weder Gefühle wahrnehmen noch ausdrücken kann. In jeder Kultur gibt es aber eine lose Beziehung zwischen Gefühlen und Musik. Das ermöglicht uns, Emotionen auszudrücken, obwohl der Algorithmus Gefühle nicht versteht.“

Die Antwort zeigt, auf welch schwammigem Terrain sich die Forscher bewegen. Wie schon bei der künstlichen Intelligenz bleibt der eigentliche Gegenstand der Forschung merkwürdig unbestimmt. Kein Wissenschaftler kann wirklich präzise definieren, was Kreativität ist, geschweige denn erklären, wie sie funktioniert. Wie also Kreativität in der Maschine nachbilden? (wst)