Technik

Wenn Würmer Autos parken könnten ... dann sähe das so aus

von Marten Zabel

Ein im Computer nachgestelltes Wurmgehirn hat an der TU Wien ein kleines Auto in eine Parklücke gesteuert. Das neuronale Netzwerk ist überraschend effektiv.

Ein Parkplatz, auf dem nur wenige Autos parken.
Beim autonomen Fahren warten noch einige Hindernisse auf die KIs – dass es auch ganz simpel sein kann, zeigt das neuronale Netz basierend auf einem Wurmgehirn. Foto: Shutterstock / Sergei Gorin

Das erfahren Sie gleich:

  • Wie ein künstliches Wurmgehirn ein Auto steuern kann
  • Warum das neuronale Netz und die KI eine zentrale Rolle spielen
  • Wie Menschen so selbstfahrende Autos besser verstehen sollen

Forscher haben das gesamte Gehirn eines Fadenwurms im Computer nachgebaut und ihm dann das Autofahren beigebracht. Das zumindest ist die vereinfachte Version einer Geschichte, die noch in die Annalen der KI-Forschung eingehen könnte. Denn mit einem Wurmhirn lässt sich künstliche Intelligenz minimalistisch und trotzdem äußerst effektiv trainieren.

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Caenorhabditis elegans heißt die bislang einzige Spezies, deren gesamtes Nervensystem der Forschung bekannt und kartiert ist. Die kleinen Fadenwürmer werden gerade einmal einen Millimeter lang und haben eine festgelegte Anzahl von Zellen (Eutelie), die sich auch bei Wachstum nicht verändert: je nach Geschlecht entweder 959 oder 1031 Zellen. Davon sind 302 beziehungsweise 304 Nervenzellen, also Neuronen. Diese sind im Computer nachbildbar, wodurch sie sich als neuronale Netze für KI-Experimente simulieren und trainieren lassen.

Ein Fadenwurm – oder Caenorhabditis elegans.
Ein Wurm lernt das Einparken: Der Fadenwurm hat nur knapp über 300 Hirnzellen – so viele braucht sein virtuelles Abbild jedoch nicht, um ein Auto einzuparken. Foto: picture-alliance / dpa

Das Wurm-Gehirn: Ein neuronales Netz für alle Gelegenheiten

Forscher nutzen das virtuell nachgebaute Nervensystem von C. elegans schon länger für Tests in der Entwicklung von KI. Jetzt hat ein Team der Technischen Universität Wien einen Teil des Wurmgehirns dazu trainiert, kleine Roboterautos einzuparken. Für die Parkfunktion des Rovers, der sich über einen Tastsinn orientieren kann, bedarf es dabei nicht einmal des vollständig simulierten Nervensystems: Lediglich zwölf digitale Neuronen reichen aus, um das kleine Gefährt in eine Parklücke zu bugsieren. Dafür musste das neuronale Netz allerdings ausreichend üben.

Die Tatsache, dass ein kleiner Teil des Wurmhirns ausreicht, um ein Fahrzeug zu steuern und einzuparken, zeigt das Potenzial von künstlicher Intelligenz in Form von neuronalen Netzen. Das Ziel war im Falle des Versuchs der Wiener Forscher aber keinesfalls, einen Wurm ans Steuer eines Autos zu setzen. Sie wollten stattdessen ein neuronales Netzwerk erschaffen, das Menschen verstehen können.

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Komplexere Systeme, wie etwa die, die selbstfahrende Autos steuern, beinhalten zum Teil Millionen von Neuronen. Das bedeutet zwar, dass sie äußerst komplexe Verhaltensweisen, wie etwa Autofahren, Gesichtserkennung oder die Diagnose von Krankheiten erlernen können. Das hat aber den Nachteil, dass menschliche Programmierer nicht wissen, wie und warum sie ihre Entscheidungen treffen. Genau deshalb forschen einige Entwickler mit äußerst simplen neuronalen Netzwerken, wie es im Experiment mit dem Teil eines virtuellen Wurmgehirns hier geschehen ist.

Im richtigen Leben sind die Würmer der Spezies C. elegans gut erforscht, stellen die Wissenschaft aber weiter vor neue Aufgaben. Einige Forscher glauben sogar, dass die Tiere eine simple Vorstufe eines Bewusstseins haben, da sie sich etwa bei Gefahr zur Nahrungsaufnahme zusammenrotten. Dass ein derart einfaches Nervensystem dafür und für das Einparken eines Autos genügt, zeigt die Effektivität eines Gehirns — egal, ob organisch oder im Computer simuliert.

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