Physik-Nobelpreis für Pioniere der Künstlichen Intelligenz

Sie gelten als Wegbereiter der Künstlichen Intelligenz: John Hopfield und Geoffrey Hinton erhalten den Physik-Nobelpreis. Doch die Pioniere der KI warnen auch vor den Gefahren der Technologie.

"Wann immer ich die Antwort auf etwas wissen will, frage ich einfach ChatGPT4", sagt der frischgebackene Nobelpreisträger für Physik Geoffrey Hinton kurz nach der Bekanntgabe. "Aber ich vertraue ihr nicht ganz, weil sie halluzinieren kann." Der Informatiker gilt als "Godfather of AI", also als Pate oder Urvater der Künstlichen Intelligenz. Seine Forschung und die Entdeckung des zweiten Preisträgers John Hopfield gelten als Grundlage für die rasante KI-Entwicklung in den vergangenen Jahren, aber auch den Jahrzehnten davor.

Trotz der "enormen Vorteile" dieses Fortschritts warnt das Nobelpreis-Komitee aber auch vor einem verantwortungslosen Gebrauch der Technologie. Auch Nobelpreisträger Hinton zeigt sich besorgt über die rasante Entwicklung. Auf die Frage, ob er seine Entwicklung bereut, antwortet er, dass er zwar nichts rückgängig machen wolle. Gleichzeitig äußert er sich ehrfürchtig über möglichen Konsequenzen: "Es könnte am Ende nicht gut ausgehen."

Künstlichen Intelligenz - wie alles begann

Die Preisträger Hopfield und Hinton legten den Grundstein für Künstliche Intelligenz, wie wir sie heute kennen. Sie nutzten die Prinzipien der Physik, um künstliche neuronale Netzwerke zu entwerfen und zu trainieren. Diese neuronalen Netzwerke würden heute überall verwendet, erklärt Professor Gregor Kasieczka vom Institut für Experimentalphysik der Universität Hamburg im Interview mit tagesschau 24. "Neuronale Netzwerke sind die Technologie, die überall drin ist, wo heutzutage KI draufsteht."

Neuronale Netze arbeiten ähnlich wie ein Gehirn: Sie bestehen aus verbundenen Knotenpunkten - wie das Netz von Neuronen, also Nervenzellen, im Gehirn. Diese künstlichen neuronalen Netze können dann zum Beispiel mit Bildern und Texten trainiert werden. Ein Chatbot kann mithilfe von komplizierten statistischen Methoden dann möglichst natürliche Antworten oder auch Bilder und Videos generieren.

Gefahren von KI

Den aktuellen Fortschritt im Bereich der Künstlichen Intelligenz vergleicht der Preisträger Hinton bei der Bekanntgabe des Nobelpreises mit der Industriellen Revolution. Aber statt die Menschen an physischer Kraft zu übertreffen, würde Künstliche Intelligenz sie nun an intellektuellen Fähigkeiten übertreffen.

"Wir haben keine Erfahrung damit, wie es ist, wenn es Dinge gibt, die schlauer sind als wir", gibt Hinton zu bedenken. Er zeigt sich besorgt, dass "letztlich Systeme entstehen, die intelligenter sind als wir und irgendwann die Kontrolle übernehmen".

Das Nobelpreiskomitee appelliert ebenfalls an die Verantwortung der Menschen, dass die Technologie "sicher und ethisch vertretbar zum Nutzen der Menschheit" eingesetzt werden müsse.

Revolution in Medizin, Klimaforschung und mehr?

Was passiert, wenn man das Potential von KI zugunsten der Menschheit nutzt, zeigt sich bereits heute: So können Solarzellen beispielsweise durch KI-gestützte Materialentwicklung effizienter gestaltet werden, sodass aus Sonnenlicht mehr Energie gewonnen wird. Bei Klimamodellen sorgt Künstliche Intelligenz für eine höhere Auflösung - mögliche Folgen des Klimawandels, zum Beispiel in Städten, sind so genauer vorherzusagen.

Auch in der Medizin sorgt die KI-gestützte Bilderkennung für eine bessere Diagnostik oder kann Chirurgen bei einer Operation assistieren. Die Modelle von Hopfield und Hinton haben auch wichtige Grundlagen für moderne KI-Chatbot-Systeme geliefert, wie ChatGPT und Perplexity.

Spinne man den Erfolgskurs der Künstlichen Intelligenz in die Zukunft weiter, so könne sie eine "wesentlich bessere Gesundheitsversorgung" ermöglichen, erklärt der Preisträger Hinton. Der Fortschritt ließe sich auf viele andere Anwendungsbereiche erweitern: "Die Menschen werden in der Lage sein, mit einem KI-Assistenten in viel kürzerer Zeit den gleichen Umfang an Arbeit zu erledigen", so der Informatiker.

Hopfield und Hinton: Ihr Weg zum Nobelpreis

John J. Hopfield ist ein US-amerikanischer Physiker, der vor allem für seine Arbeit im Bereich der künstlichen neuronalen Netze bekannt ist. Er wurde am 15. Juli 1933 in Chicago, Illinois, geboren und hat an renommierten Institutionen wie der Princeton Universität und dem California Institute of Technology gearbeitet.

1982 gelang ihm mit dem nach ihm benannten Hopfield-Netz der Durchbruch, für den er nun mit dem Physik-Nobelpreis geehrt wird. Das Netzwerk ist eine Art "assoziatives Gedächtnis", das gelernte Muster speichern und wiederherstellen kann.

Der 1947 in London geborene Informatiker und Kognitionspychologe Geoffrey E. Hinton entwickelte dieses Hopfield-Netz mithilfe von statistischer Physik weiter. Auf dieser Grundlage können neuronale Netze heute nicht nur bekannte Muster wiederherstellen, sondern auch unbekannte Daten verarbeiten und Ähnlichkeiten erkennen. Würde das Netzwerk beispielsweise mit Bildern von Autos einer bestimmten Marke trainiert, so könnte es dann auch Bilder von Autos einer anderen Marke erkennen und als "Auto" einordnen.

Hinton arbeitete von 2013 an neben seiner Tätigkeit als Professor auch für die KI-Sparte von Google. Vergangenes Jahr kündigte er, um frei über die Gefahren Künstlicher Intelligenz sprechen zu können.