Können Maschinen ohne menschliche Hilfe Dinge erfinden? Diese KI-Beispiele zeigen, dass die Antwort „Ja“ lautet.

Professor für KI an der UNSW, Forschungsgruppenleiter, UNSW Sydney

Außerordentlicher Professor für Rechtswissenschaften, UNSW Sydney

Toby Walsh wird vom ARC über ein Laureate Fellowship gefördert.

Alexandra George arbeitet nicht für ein Unternehmen oder eine Organisation, die von diesem Artikel profitieren würde, berät sie nicht, besitzt keine Anteile daran und erhält keine Finanzierung von diesen und hat über ihre akademische Anstellung hinaus keine relevanten Verbindungen offengelegt.

UNSW Sydney stellt als Mitglied von The Conversation AU finanzielle Mittel bereit.

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Die Frage, ob künstliche Intelligenz (KI) erfinden kann, ist fast 200 Jahre alt und reicht bis zu den Anfängen der Informatik zurück. Die viktorianische Mathematikerin Ada Lovelace schrieb das, was allgemein als das erste Computerprogramm gilt. Dabei fragte sie sich, welche Grenzen die Leistungsfähigkeit von Computern hat.

Im Jahr 1843 schrieb Lovelace über den wohl ersten programmierbaren Allzweckcomputer:

Die Analytical Engine hat keinen Anspruch, etwas hervorzubringen. Es kann alles tun, was wir wissen und wie wir es ausführen lassen. Es kann der Analyse folgen; aber es hat keine Fähigkeit, analytische Beziehungen oder Wahrheiten vorwegzunehmen. Seine Aufgabe ist es, uns dabei zu helfen, das verfügbar zu machen, was wir bereits kennen.

Und diese Behauptung geistert seit jeher durch den Bereich der KI. Viele Kritiker werden feststellen, dass Computer nur das tun, was wir ihnen sagen.

Ein Jahrhundert nachdem Lovelace sich gegen die Maschinenerfindung ausgesprochen hatte, kam Alan Turing, einer der Erfinder des elektronischen Computers, auf das Thema zurück. Im Jahr 1950 verfasste Turing das, was allgemein als die erste wissenschaftliche Arbeit über KI gilt. Darin versuchte er, Lovelaces Einwand zu entkräften:

Wer kann sicher sein, dass die „ursprüngliche Arbeit“, die er geleistet hat, nicht einfach das Wachstum des Samens war, der durch Lehren in ihn gepflanzt wurde, oder die Wirkung der Befolgung wohlbekannter allgemeiner Prinzipien? Eine bessere Variante des Einwands besagt, dass eine Maschine uns niemals „überraschen“ kann. Diese Aussage ist eine direktere Herausforderung und kann direkt erfüllt werden. Maschinen überraschen mich sehr oft.

Das hat sich nicht geändert. Maschinen überraschen uns heute zunehmend. Nehmen Sie als Beispiel den neuen ChatGPT-Chatbot von OpenAI. Tatsächlich gibt es immer mehr Beweise dafür, dass KI Menschen beim Erfinden helfen kann – und in manchen Fällen könnte sie sogar als Erfinder selbst betrachtet werden.

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Die Frage, ob Maschinen erfinden können, beschäftigt mittlerweile Gerichte auf der ganzen Welt. Stephen Thaler, Mitbegründer von Scentient.ai, hat zwei Erfindungen zum Patent angemeldet, bei denen ein neuronales Netzwerk als alleiniger Erfinder genannt wird.

Diese Anträge wurden in fast allen Gerichtsbarkeiten abgelehnt, meist mit der rechtlichen Begründung, dass ein Erfinder ein Mensch sein müsse. Aber keiner der bisherigen Rechtsfälle hat Thalers Behauptung bestätigt, dass der Computer tatsächlich der alleinige Erfinder sei.

In einem heute in Nature Machine Intelligence veröffentlichten Artikel untersuchen wir Thalers Behauptung. Während wir mehrere technische Gründe aufdecken, warum der Computer in diesem Fall nicht der einzige Erfinder ist, können wir auch eine lange Geschichte der Verwendung von KI verzeichnen, die Menschen beim Erfinden unterstützt – und in einigen Fällen auch bei der Selbsterfindung. Hier nur einige Beispiele.

3D-Schaltungen

In den 1980er Jahren erfand das Eurisko-System des KI-Forschers Douglas Lenat (eurisko ist griechisch für „Ich entdecke“) eine Reihe neuartiger 3D-Schaltkreise. Für eines davon wurde sogar ein vorläufiges US-Patent angemeldet.

Seltsame Antennen

Ab den 1990er Jahren nutzte der Informatiker John Koza genetische Programmierung, um mehrere neuartige Geräte zu erfinden, darunter einige ziemlich bizarre Radioantennen, die gebogenen Büroklammern ähnelten. Eine dieser Antennen ist wahrscheinlich die erste KI-Erfindung im Weltraum, da sie auf der ST5-Raumsonde der NASA flog.

Eine Zahnbürste

Obwohl es sich nicht um eine bessere Mausefalle handelt, wurde die Oral-B CrossAction Zahnbürste 1998 von dem bereits erwähnten Stephen Thaler in einer Brainstorming-Sitzung mit einem neuronalen Netzwerk erfunden.

Antibiotika

Kürzlich nutzten Forscher des Massachusetts Institute of Technology ein tiefes neuronales Netzwerk, um Halicin zu identifizieren – ein wirksames neues Antibiotikum. Halicin ist nach HAL benannt, dem berühmten KI-Computer in Arthur C. Clarkes „2001: Odyssee im Weltraum“. Mehrere Unternehmen mit einer Finanzierung in Milliardenhöhe nutzen KI-basierte Strategien für die Entdeckung und Entwicklung von Arzneimitteln.

Es scheint, dass die KI-Erfindung von Dauer sein wird.

Die abstrakte Idee, wie KI-Programme erfinden können, ist relativ einfach. Sie definieren einen Konzeptraum und das Programm erkundet diesen Raum. Der Raum ist typischerweise sehr groß, vielleicht sogar unendlich. Daher müssen erhebliche Anstrengungen unternommen werden, um herauszufinden, ob es sich lohnt, einen Teil des Raums weiter zu erkunden, und um die Aussicht auf ein neues Konzept zu bestätigen.

Beispielsweise könnte der Raum der Konzepte alle Möglichkeiten bieten, eine gerade Antenne zu biegen. Die Herausforderung besteht darin, herauszufinden, welche der unendlich vielen Möglichkeiten die besten elektromagnetischen Eigenschaften aufweist.

Wir haben den Jurassic-1-Chatbot, einen Cousin von ChatGPT, gebeten, ein Patent nach dem Vorbild einer von Thalers Patentanmeldungen zu entwickeln. Das haben wir bekommen:

Handschuhe aus PVC, Latex oder Silikonkautschuk, insbesondere Einweghandschuhe. Die Erfindung stellt einen Handschuh bereit, der einen flexiblen Griffabschnitt aufweist, der aus einem fraktalen Muster gebildet ist. Der Griffabschnitt besteht aus einem kontinuierlichen fraktalen Muster. Der flexible Greifabschnitt ist ausreichend stark und steif, um seine beabsichtigte Funktion zu erfüllen.

Um herauszufinden, ob diese Idee tatsächlich originell oder zumindest nicht patentiert war, haben wir die Online-Datenbank des US-amerikanischen Patent- und Markenamts durchsucht und kein Patent mit den Wörtern „Handschuh“ und „Fraktal“ gefunden. Es ist daher möglich, dass ein Handschuh mit einem flexiblen fraktalen Griffmuster patentiert werden könnte.

Wichtig ist, dass diese Idee unabhängig vom Computer generiert wurde, ohne menschliche Hilfe oder Aufforderungen.

So wie KI andere Aspekte unseres Lebens verändert, ist es wahrscheinlich, dass sie bald auch die Art und Weise verändern wird, wie wir erfinden. Wir müssen sorgfältig darüber nachdenken, wie sich das Innovationssystem an diese Veränderungen anpasst. KI könnte den mit Erfindungen verbundenen Zeit- und Kostenaufwand reduzieren und gleichzeitig die technische Tiefe von Erfindungen erhöhen.

Brauchen wir eine neue Form des geistigen Eigentums, um Erfindungen von KI-Systemen zu schützen? Oder werden Patentämter mit neuen Patentanmeldungen überschwemmt, die mit Hilfe (oder durch) KI erfunden wurden?

Ziehen Sie Ihre fraktalen Handschuhe an und lassen Sie sich überraschen!

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