Ist es für Computer möglich, gesunden Menschenverstand zu erlernen?

Die zentralen Thesen

• Gesunder Menschenverstand ist die Fähigkeit, Alltagssituationen zu verstehen und darauf zu reagieren, ohne übermäßig zu analysieren. Es wird durch Lebenserfahrungen und Beobachtungen sowie gesellschaftliche und kulturelle Normen erworben.
• Computer haben Schwierigkeiten mit dem gesunden Menschenverstand, weil es ihnen an realen Erfahrungen und der Fähigkeit mangelt, sich an neue Kontexte anzupassen. Sie kämpfen auch mit unausgesprochenen Regeln und Annahmen, die Menschen intuitiv verstehen.
• Forscher erforschen verschiedene Ansätze, etwa den Aufbau umfangreicher Wissensdatenbanken, Crowdsourcing des gesunden Menschenverstandes und das Unterrichten von KI durch simulierte Welten, um Computern das Erfassen beizubringen gesunder Menschenverstand. Es wurden Fortschritte erzielt, aber es gibt noch viel zu tun.

Gesunder Menschenverstand. Wir alle denken, wir haben es. Aber was genau ist das? Können Computer oder künstliche intelligente Systeme es jemals wirklich erlangen?

Was ist gesunder Menschenverstand und wie erwerben Menschen ihn?

Der gesunde Menschenverstand ist die grundlegende Fähigkeit, Dinge wahrzunehmen, zu verstehen und zu beurteilen, die von den meisten Menschen erwartet wird. Es ist die Sammlung von Fakten, Informationen und Faustregeln, die wir durch Lebenserfahrungen und Beobachtungen sammeln. Der gesunde Menschenverstand ermöglicht es uns, Alltagssituationen effizient zu verarbeiten und darauf zu reagieren, ohne sie zu tief zu analysieren.

Der Mensch beginnt bereits in der Kindheit, sich gesunden Menschenverstand anzueignen. Als Babys beginnen wir, Ursache-Wirkungs-Beziehungen zu erlernen – so wie Weinen dazu führt, dass wir gefüttert oder umgezogen werden. Durch wiederholte Erfahrungen gewinnen wir praktisches Wissen über die Welt. Das Berühren einer heißen Herdplatte führt beispielsweise zu Verbrennungen. So lernen wir, heiße Oberflächen nicht zu berühren.

Als Kinder erweitern wir unseren gesunden Menschenverstand durch Versuch und Irrtum sowie durch Beobachtung und Interaktion mit Familienmitgliedern. Wir wissen zum Beispiel, dass Kleidung regelmäßig gewaschen werden muss, man nicht mit vollem Mund reden sollte und das Umstoßen des Milchglases zu Unordnung führt. Eltern, Geschwister, Lehrer und andere Erwachsene korrigieren uns, wenn wir gegen gesellschaftliche Normen und Erwartungen verstoßen. Mit der Zeit werden diese Lektionen zum grundlegenden gesunden Menschenverstand.

Neben persönlichen Erfahrungen wird der gesunde Menschenverstand durch umfassendere gesellschaftliche und kulturelle Normen geprägt. Was in einer Kultur gesunder Menschenverstand sein mag (wie das Ausziehen der Schuhe beim Betreten eines Hauses), ist in einer anderen Kultur möglicherweise nicht der Fall.

Unser gesunder Menschenverstand passt sich an, wenn wir älter werden und mehr Menschen und Umgebungen ausgesetzt sind. So entwickelt ein Kind, das in einer Kleinstadt aufwächst, einen grundlegenden gesunden Menschenverstand für das Leben in dieser Umgebung. Ein Erwachsener, der in eine große Metropole zieht, muss seinen gesunden Menschenverstand an die neue Umgebung anpassen.

Der gesunde Menschenverstand entwickelt sich ständig weiter, wenn wir im Laufe unseres Lebens neue Erfahrungen machen.

Warum stellt der gesunde Menschenverstand für Computer eine Herausforderung dar?

Es gibt einige Gründe, warum der gesunde Menschenverstand schwer zu programmieren ist.

Zum einen lernt der Mensch im Laufe der Jahre, in denen er die Welt erlebt, nach und nach den gesunden Menschenverstand. Wir probieren Dinge aus, sehen, was funktioniert und was nicht, und erinnern uns an die Lektionen. Computer verfügen nicht über solche Erfahrungen aus der realen Welt, aus denen sie schöpfen können. Sie wissen nur, was ihnen die Menschen ausdrücklich sagen.

Ich habe ChatGPT (GPT 3.5) beispielsweise diese Frage gestellt:

Janet runs a laundry business. She washes clothes for customers and hangs them outside on clotheslines to dry in the sun. One day, Janet washed five shirts and hung them on the clotheslines in the morning. It took the shirts five hours to dry. How long will it take to dry 30 shirts? 

Es stellte sich mit dieser Antwort heraus:

Ein weiteres Problem besteht darin, dass der gesunde Menschenverstand vom Kontext abhängt. Wenn ein Computer nur bestimmte Regeln einprogrammiert hat, kann er diese nicht so an neue Kontexte anpassen, wie es Menschen intuitiv können.

Angenommen, Sie haben einem Computer beigebracht, was zu tun ist, wenn es draußen zu regnen beginnt. Scheint einfach, oder? Aber was wäre, wenn statt Regen eine Sprinkleranlage anspringt? Oder was ist, wenn es in einem Lebensmittelgeschäft steht und aus den Rohren Wasser von der Decke austritt? Wir wüssten sofort, wie wir mit diesen Variationen umgehen sollen, aber ein Computer würde blind seiner Regel „Wenn es draußen regnet, geh nach drinnen“ folgen, was jetzt keinen Sinn mehr ergibt.

Es gibt auch unausgesprochene Regeln und Annahmen, die Menschen übernehmen, ohne es zu merken. Wie nah kann man zum Beispiel neben jemandem stehen, bevor es sich unangenehm anfühlt? Der Mensch kennt die Antwort intuitiv, ist aber möglicherweise nicht leicht in der Lage, die genauen Regeln zu erklären. Es kann für Computer besonders schwierig sein, diese impliziten sozialen Normen allein aus Daten zu erfassen.

Daher bleibt der gesunde Menschenverstand vorerst eine der größten Schwächen der KI im Vergleich zur menschlichen Intelligenz. Für Menschen ist das eine Selbstverständlichkeit, für Maschinen jedoch nicht so sehr.

Wie Computer gesunden Menschenverstand lernen können

Nach anfänglichem Optimismus in den 1970er und 1980er Jahren wurde den Forschern klar, wie schwierig es sein würde, Computern gesunden Menschenverstand beizubringen. Allerdings erweisen sich neue Ansätze als vielversprechend, um KI-Systeme darin zu trainieren, einen grundlegenden gesunden Menschenverstand für die alltägliche physische und soziale Welt zu entwickeln.

Ein Ansatz besteht darin, umfangreiche Wissensdatenbanken manuell aufzubauen, in denen Fakten und Regeln darüber detailliert aufgeführt sind, wie die Welt funktioniert. Das Cyc-Projekt, das 1984 von Doug Lenat ins Leben gerufen wurde, ist ein ehrgeiziges Unterfangen dieser Art.

Hunderte von Logikern haben über Jahrzehnte Millionen logischer Axiome in Cyc kodiert. Das Ergebnis ist zwar zeitaufwändig, aber ein System mit beträchtlichem Praxiswissen. Dank seines Wissens über kulinarische Geschmacksprofile kann Cyc offenbar zu dem Schluss kommen, dass eine Tomate technisch gesehen eine Frucht ist, aber nicht in einen Obstsalat passen sollte.

Crowdsourcing des gesunden Menschenverstandes mit ConceptNet

Modernere Wissensdatenbanken wie ConceptNet Verwenden Sie einen Crowdsourcing-Ansatz, um vernünftige Aussagen zu generieren. Die Idee dahinter ist, dass Experten oder KI nicht versuchen, alle grundlegenden Fakten und Zusammenhänge in der Welt zu ermitteln, sondern dass sie die Welt so öffnen, dass jeder einen Teil seines gesunden Menschenverstandes beisteuern kann.

Dieser Crowdsourcing-Ansatz ermöglicht es diesen Wissensdatenbanken, die kollektive Intelligenz vieler unterschiedlicher Menschen im Internet zu nutzen. Durch die Anhäufung Tausender und Abertausender dieser kleinen Nuggets des gesunden Menschenverstands aus der Masse hat ConceptNet einige überraschend große Bestände an grundlegendem, alltäglichem Wissen aufgebaut. Und da ständig neue Mitwirkende hinzukommen, wächst das Wissen ständig.

Gesunden Menschenverstand durch Erfahrung lehren

Ein weiterer vielversprechender Ansatz besteht darin, detaillierte simulierte Welten zu bauen, in denen KI-Agenten experimentieren und durch Erfahrung etwas über Physik und Intuitionen lernen können.

Forscher erstellen virtuelle 3D-Umgebungen voller Alltagsgegenstände, die die reale Welt nachahmen, wie das vom Allen Institute gebaute digitale Zuhause „AI2 THOR“. In diesen Räumen können KI-Roboter alle Arten von Interaktionen ausprobieren, um ein intuitives Verständnis für Konzepte zu entwickeln, die Menschen für selbstverständlich halten.

Beispielsweise kann ein KI-Bot einen virtuellen Körper erhalten und versuchen, Blöcke aufzuheben, zu stapeln, umzuwerfen usw. Indem er die Blöcke realistisch fallen und kollidieren sieht, lernt der Bot grundlegende Vorstellungen über Festigkeit, Schwerkraft und physikalische Dynamik. Es sind keine Regeln erforderlich – nur Erfahrung.

Der Bot kann auch Aktionen wie das Fallenlassen eines Glasobjekts ausführen und beobachten, wie es zerbricht, wenn es auf dem Boden aufschlägt. Oder es kann mit den Eigenschaften von Wasser experimentieren, indem es Flüssigkeiten gießt und beobachtet, wie sie fließen und sich sammeln. Diese praktischen Lektionen vertiefen das Wissen der KI über Sinneserfahrungen und nicht nur über Datenmuster.

Datengesteuerte Techniken wie Pretraining leistungsstarke große Sprachmodelle haben sich auch beim Erkennen gesunder Menschenverstandsmuster als überraschend effektiv erwiesen. KI-Modelle mögen GPT-3.5 und GPT-4 kann nach dem „Lesen“ großer Mengen an Internetdaten beeindruckend menschenähnliche Texte erzeugen.

Obwohl sie manchmal unkluge Vorschläge machen (auch bekannt als KI-Halluzination) ermöglicht ihnen der statistische Lernansatz, bestimmte Arten des gesunden Menschenverstandes nachzuahmen. Es besteht jedoch weiterhin Uneinigkeit darüber, ob dies gesunder Menschenverstand oder eine geschickte Ausnutzung von Verzerrungen in den Daten ist.

So testen Sie Computer auf gesunden Menschenverstand

Da künstliche Intelligenzsysteme immer komplexere Aufgaben in der realen Welt übernehmen, wird die Beurteilung, ob sie über „gesunden Menschenverstand“ verfügen, von entscheidender Bedeutung.

Physischer gesunder Menschenverstand

Ein Bereich, den es zu testen gilt, ist der gesunde Menschenverstand – die Intuition über Objekte, Kräfte und grundlegende Eigenschaften der Welt.

Zeigen Sie zum Beispiel a Computer-Vision-System Machen Sie ein Foto mit einem in der Luft schwebenden Buch und bitten Sie es, die Szene zu beschreiben. Fällt ihm etwas Ungewöhnliches an dem schwebenden Buch auf? Oder füttern Sie das KI-System mit ungewöhnlichen Szenarien wie „Der Mann hat mit einem Laib Brot einen Stein zerschnitten“ und prüfen Sie, ob es diese als unwahrscheinlich markiert.

Die AI2 THOR-Umgebung des Allen Institute simuliert Blocktürme, verschüttete Tassen und andere Szenen, um diese physischen Intuitionen zu testen.

Sozialer gesunder Menschenverstand

Menschen verfügen auch über sozialen gesunden Menschenverstand – ein implizites Verständnis der Motivationen, Beziehungen und Normen anderer Menschen. Um dies in der KI zu bewerten, stellen Sie Situationen mit mehrdeutigen Pronomen oder Motivationen dar und prüfen Sie, ob das System diese angemessen interpretiert.

Zum Beispiel habe ich ChatGPT in der folgenden Eingabeaufforderung gefragt, ob sich „es“ auf den Koffer oder die Trophäe bezieht:

The trophy could not fit into the suitcase because it was too small. 

Es hat den Test nicht bestanden; In der Zwischenzeit würde ein Mensch offensichtlich wissen, dass ich den Koffer meinte.

Diese Art von Test wird Winograd Schema Challenge genannt und zielt speziell auf den sozialen gesunden Menschenverstand ab.

Sicherheit und Ethik

Es ist von entscheidender Bedeutung zu testen, ob KI-Systeme unsichere oder unethische Muster gelernt haben. Analysieren Sie, ob die KI bei der Beurteilung schädliche Vorurteile aufgrund von Geschlecht, Rasse oder anderen Merkmalen aufweist.

Prüfen Sie, ob vernünftige ethische Unterscheidungen getroffen werden. Das Töten eines Bären, um ein Kind zu retten, kann als gerechtfertigt angesehen werden, während die Zündung einer Atombombe zum gleichen Zweck nicht gerechtfertigt wäre. Markieren Sie alle Empfehlungen für eindeutig unethische Handlungen.

Leistung in der Praxis

Bewerten Sie den gesunden Menschenverstand, indem Sie beobachten, wie KI-Systeme in realen Umgebungen funktionieren. Tun Sie es zum Beispiel Selbstfahrende Autos erkennen Objekte und Fußgänger korrekt und reagieren darauf? Kann sich ein Roboter durch verschiedene häusliche Umgebungen bewegen, ohne wertvolle Gegenstände zu zerstören oder Haustiere zu verletzen?

Tests unter realen Bedingungen offenbaren Lücken im gesunden Menschenverstand, die unter eingeschränkten Laborbedingungen möglicherweise nicht auftreten.

Es wurden Fortschritte erzielt, aber die Arbeit an der KI mit gesundem Menschenverstand bleibt bestehen

Einige Experten argumentieren, dass KI möglicherweise nie den gesunden Menschenverstand erreichen wird, ohne Gehirnstrukturen und Körper wie unseren zu entwickeln. Auf der anderen Seite sind digitale Köpfe nicht durch menschliche Vorurteile und mentale Abkürzungen eingeschränkt, sodass sie uns theoretisch übertreffen könnten! Allerdings müssen wir uns wahrscheinlich noch keine Sorgen um superintelligente KI machen.

Kurzfristig ist die beste Wahl KI, die erlernten gesunden Menschenverstand mit guter, altmodischer Programmierung kombiniert. Auf diese Weise können dumme Fehler wie die Verwechslung einer Schildkröte mit einem Gewehr hoffentlich vermieden werden.

Wir sind noch nicht so weit, aber der gesunde Menschenverstand ist nicht länger die dunkle Materie der KI – es gibt Fortschritte! Dennoch wird bei der Anwendung dieser Technologien noch einige Zeit eine gesunde Portion menschlicher gesunder Menschenverstand erforderlich sein.