Ray Kurzweil – Das Geheimnis des mensch­li­chen Denkens

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Über Ray Kurzweil

Ray Kurzweil (geboren 1948) ist ein Pionier auf dem Gebiet der künst­li­chen Intel­li­genz und Leiter der tech­ni­schen Entwick­lung bei Alphabet (Google).

In seinem Buch Das Geheimnis des mensch­li­chen Denkens* beschreibt er seine Muster-Erken­nungs-Theorie des Geistes, kurz PRTM (Pattern Reco­gni­tion Theory of the Mind). Sie basiert auf den Erkennt­nissen der modernen Gehirn­for­schung und dient der ange­wandten KI-Forschung als Blaupause für die Entwick­lung künst­li­cher Intel­li­genz.

Zusam­men­fas­sung

Die Muster-Erken­nungs-Theorie des Geistes (PRTM) beschreibt die Arbeits­weise der Groß­hirn­rinde (Neocortex), dem Sitz des Denkens, Verste­hens und Erinnerns. Der Neocortex ist 2 bis 5 Milli­meter dick und verleiht dem mensch­li­chen Gehirn die charak­te­ris­tisch gefaltete Ober­fläche. Komplett entfaltet hätte er in etwa die Ausmaße der Sitz­fläche eines Stuhls. Bei den meisten anderen Säuge­tieren ist der Neocortex deutlich kleiner. Die PRTM kann einige Phänomene erklären, die den meisten Menschen aus eigener Erfahrung bekannt sein dürften.

(1) Unser Gehirn ist unglaub­lich gut darin, Muster zu erkennen, aber Logik fällt uns vergleichs­weise schwer. Zum Beispiel ist das mensch­liche Gehirn dazu in der Lage, vertraute Gesichter schnell und zuver­lässig wieder­zu­er­kennen – auch unter ungüns­tigen Bedin­gungen, zum Beispiel wenn sie in Form von Kari­ka­turen stark verzerrt sind. Kein Computer ist dazu in der Lage. Bei Logik verhält es sich umgekehrt. Hier ist uns jeder Taschen­rechner haushoch überlegen.

(2) Wir können das Alphabet in wenigen Sekunden aufsagen, jedoch nicht in umge­kehrter Reihen­folge. Unser Wissen scheint in Listen orga­ni­siert zu sein, die Einbahn­straßen gleichen.

Kurzweils PRTM geht davon aus, dass der Neocortex aus rund einhun­dert Millionen fast iden­ti­schen Grund­ein­heiten besteht, den Muster­er­ken­nern. Die funk­tio­nelle Einheit im Neocortex ist damit nicht das einzelne Neuron sondern ein Verbund von einigen Dutzend Neuronen.

Wir sind dazu in der Lage, komplexe Muster flexibel wieder­zu­er­kennen, weil unsere Muster­er­kenner hier­ar­chisch mitein­ander verschaltet sind. Dieses univer­selle Prinzip lässt sich am einfachsten am Beispiel von Text­ver­ständnis verstehen.

Während wir einen Text lesen, scannen unsere Augen den Text Zeile für Zeile von links nach rechts. Die Muster­er­kenner der untersten Hier­ar­chie­ebene verar­beiten die Rohdaten aus dem Sehsystem. Sie erkennen helle und dunkle Bereiche und melden diese in Echtzeit an Muster­er­kenner der zweiten Hier­ar­chie­ebene. Hier wird die charak­te­ris­ti­sche Abfolge heller und dunkler Bereiche einfachen Formen zuge­ordnet, zum Beispiel Punkten, Strichen und Kurven. Ein Muster­er­kenner ist für das Erkennen einer einzigen Form zuständig und meldet ein positives Ergebnis an Muster­er­kenner der dritten Hier­ar­chie­ebene. Hier gibt es Muster­er­kenner, die einzelne Buch­staben erkennen. Ein Muster­er­kenner, der den Buch­staben i erkennt, würde zum Beispiel aktiv werden, wenn er Meldungen über einen Punkt und einen verti­kalen Strich erhält. Noch eine Hier­ar­chie­ebene höher, gibt es Muster­er­kenner, die einzelne Worte erkennen, sobald ein charak­te­ris­ti­sches Muster an Buch­staben gemeldet wurde. Und immer so weiter. Auf der höchsten Hier­ar­chie­ebene erkennen die Muster­er­kenner abstrakte Konzepte wie zum Beispiel Sarkasmus oder Ironie.

Auf die gleiche Weise erkennen wir vertraute Gesichter und auch die Emotionen, die diese mögli­cher­weise ausdrü­cken. Auf die gleiche Weise kann ein Schach­spieler die Posi­tionen der Figuren auf dem Schach­brett lesen und seinen nächsten Zug planen, ohne – wie ein Computer – Millionen Züge voraus­be­rechnen zu müssen.

Kurzweil vermutet eine hohe Redundanz, das heißt ein vertrautes Gesicht wird wahr­schein­lich nicht von einem einzigen Verband an Muster­er­ken­nern erkannt, sondern von vielen Verbänden, die sich leicht vonein­ander unter­scheiden. So können wir Gesichter aus verschie­denen Perspek­tiven erkennen und unter­schied­liche Schrift­arten lesen. Die Muster­er­kenner benach­barter Hier­ar­chie­ebenen tauschen sich intensiv mitein­ander aus. Dabei fließen Infor­ma­tionen in beide Rich­tungen. Erfolg­reich erkannte Muster werden von unten nach oben gemeldet, und Infor­ma­tionen über die Erwartung zu erken­nender Muster fließen in die umge­kehrte Richtung. So können Muster auch unter ungüns­tigen Bedin­gungen erkannt werden. Zum Beispiel der folgende Satz:

Unnsniig aebr lhiect zu leesn

Jeder geübte Leser kann diesen Satz lesen, aber es dauert etwas länger als bei einem fehler­freien Satz, weil ein inten­si­verer Austausch zwischen den Muster­er­ken­nern der einzelnen Hier­ar­chie­ebenen notwendig ist.

Nicht nur die Wahr­neh­mung, auch das asso­zia­tive Denken funk­tio­niert auf der Basis der Muster­er­kenner. Ein Gedanke A löst einen Gedanken B aus, weil der Gedanke A von einem Muster­er­kenner, der den Gedanken B reprä­sen­tiert, erkannt wird. Dass sich Menschen mit Logik so schwertun, liegt daran, dass das soge­nannte logische Denken auf der Basis von Muster­er­ken­nung funk­tio­niert.

Der Neocortex guter logischer Denker enthält eine vergleichs­weise große Biblio­thek mit bereits gelösten logischen Problemen, die zur Lösung neuer logischer Probleme heran­ge­zogen wird. Was sie nicht auf bereits Bekanntes zurück­führen können, ist auch für sie nicht einfach lösbar.

Und unsere Hand­lungen?

Auch hier spielt die hier­ar­chi­sche Muster­er­ken­nung eine Haupt­rolle. Bestimmte Auslö­se­reize starten eine komplexe Routine, die aus einer Kette von Hand­lungen besteht, die sich ihrer­seits aus einer Kette von Mikro-Hand­lungen zusam­men­setzt. Wenn morgens der Wecker klingelt, stehe ich auf und gehe duschen. Anschlie­ßend koche ich mir einen Kaffee und mache mich an die Arbeit. Die Zube­rei­tung meines Kaffees verläuft über Hand­lungen, die ich jeden Morgen in der gleichen Reihen­folge abspule: Kaffee­ma­schine einschalten – warten bis sie aufge­wärmt ist – Schrank öffnen – Kaffee­tasse entnehmen – Schrank schließen – Tasse unter den Auslass stellen – Knopf drücken – und so weiter.

Jeder einzelne dieser Schritte besteht aus Mikro-Hand­lungen. Zum Öffnen des Schranks umfasse ich den Griff mit der rechten Hand und ziehe die Schranktür zu mir. Dann lasse ich den Griff wieder los und senke den Arm. Niemals lasse ich auch nur einen Schritt aus – außer wenn ich beim Abspulen einer Routine unter­bro­chen werden, zum Beispiel durch einen Tele­fon­anruf. Dann kann es passieren, dass ich einen Schritt vergesse und zum Beispiel den Knopf der Kaffee­ma­schine drücke, ohne zuvor eine Tasse unter den Auslass gestellt zu haben.

Wer hat unsere Muster­er­kenner program­miert? Wir selbst! Die Muster­er­kenner werden program­miert, indem man sich den von ihnen erkannten Mustern aussetzt.

Der Lern­pro­zess hat schon vor unserer Geburt mit dem Erkennen von hell und dunkel und von Geräu­schen ange­fangen. Je häufiger ein Muster­er­kenner seinem Muster ausge­setzt ist, umso zuver­läs­siger erkennt er es. Bei den höchsten Hier­ar­chie­ebenen dauert es entspre­chend am längsten, bis sie ausge­lernt haben, denn sie erhalten erst dann zuver­läs­sige Daten von den Ebenen darunter, wenn deren Entwick­lung weit­ge­hend abge­schlossen ist. Kinder können mit drei Jahren sprechen, aber erst mit etwa zehn Jahren verstehen sie Ironie.

Solange die Muster­er­kenner noch nicht ausge­lernt haben, sind Denk­fehler unver­meid­lich. Die meisten Denk­fehler sind nicht zufällig. Sie gehorchen einer gewissen Logik und sind repro­du­zierbar.

Ein verbrei­teter Denk­fehler könnte darin bestehen, das Wissen über die Funk­ti­ons­weise eines Muskels auf das Gehirn zu über­tragen. Viele Menschen glauben, man könne das Gehirn als Ganzes wie einen Muskel trai­nieren, zum Beispiel durch Kreuz­wort­rätsel oder Sudoku. Experten sprechen vom soge­nannten Fern­transfer.

Gibt es einen Fern­transfer? Kann das logische Denken durch das Lösen von Kreuz­wort­rät­seln trainiert werden? Wenn der Neocortex tatsäch­lich nach Kurzweils Vorstel­lung funk­tio­niert, dann wäre ein Fern­transfer nicht zu erwarten. Die meisten Studien sprechen ebenfalls gegen den Fern­transfer.

Beim Lösen von Kreuz­wort­rät­seln werden nur dieje­nigen Muster­er­kenner lernen, die dabei zum Einsatz kommen. Man kann allen­falls auf einen Nahtransfer hoffen: Wer Kreuz­wort­rätsel löst, wird besser darin, Kreuz­wort­rätsel zu lösen und auch einige sehr ähnliche Fähig­keiten könnten verbes­sert werden. Das Gehirn als Ganzes kann nicht mit einer einzelnen Übung trainiert werden.

Unsere indi­vi­du­ellen kogni­tiven Fähig­keiten hängen mit der Program­mie­rung der Muster­er­kenner in unserem Neocortex zusammen. Wer bestimmte Muster­er­kenner nicht ausge­bildet hat, kann sie nicht nutzen. Eine wichtige Impli­ka­tion aus der PRTM ist, dass Wissen so abge­spei­chert werden sollte, wie es spätere einmal ange­wendet werden soll. So müssen auch Vokabeln in beiden Rich­tungen gelernt werden.

Fazit

Es ist inter­es­sant, sich die Arbeit der hier­ar­chi­schen Muster­er­kenner im Alltag bewusst zu machen. Mir ist aufge­fallen, dass ich den Reifegrad von Birnen mögli­cher­weise mit meinem Apfel-Muster­er­kenner beurteile. Aufgrund ihrer Textur und Härte, halte ich Birnen fast immer für weniger reif und süß, als sie tatsäch­lich sind. (Ich habe schon immer viele Äpfel gegessen, aber Birnen esse ich erst seit ein paar Jahren und weniger häufig als Äpfel.)

Wenn ich am Computer schreibe und mich vertippe, dann beginne ich den Satz lieber noch einmal ganz von vorne, als in der Mitte des Satzes zu starten.

Es ist wichtig zu verstehen, dass die Muster­er­ken­nung die Sprache unserer Gedanken ist. Wenn bestimmte Muster­er­kenner nicht mit den Muster­er­ken­nern für Sprache verbunden sind, können wir über Dinge zwar nach­denken, aber wir können sie nicht arti­ku­lieren. In einer Umgebung, in der nur arti­ku­lierte Gedanken zuge­lassen sind, kann das volle Potential des Gehirns nicht genutzt werden, weil viele Muster­er­kenner eben nicht mit den Muster­er­ken­nern für Sprache verknüpft sind.

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Über Dr. Jan Höpker

Eines Tages bin ich aufge­wacht und habe fest­ge­stellt, dass ich über viele spannende Dinge nicht nur nichts wusste, sondern dass ich nicht einmal wusste, dass ich nichts wusste (trotz Studium und Promotion). Seitdem lese ich viele Bücher und mache mir Gedanken, die ich auf dieser Webseite veröf­fent­liche.

Meine Artikel gehen in die Tiefe, weil ich für Ober­fläch­lich­keit keine Zeit habe. Warum die Seite HabitGym heißt? Weil es nicht darum geht, Dinge nur zu wissen, sondern Wissen auch anzu­wenden, was einiger Übung bedarf. Auch Geld ist nur ein Werkzeug, nicht mehr und nicht weniger. Zurzeit arbeite ich übrigens an meiner zweiten Million – die erste Million hat leider nicht geklappt ;)

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