Dienstag, 16. Mai 2017

Der Nase nach.

aus scinexx

Ist auch der Mensch Pheromon-gesteuert?
Der Duftstoff Hedion beeinflusst menschliches Verhalten
 
Einflussreiche Duftnote: Der blumige Duftstoff Hedion aktiviert beim Menschen einen Pheromonrezeptor - und beeinflusst dadurch unser Verhalten. Experimente zeigen: Ist der Duft in bewusst kaum wahrnehmbarer Konzentration in einem Raum vorhanden, zeigen Probanden verstärkt reziproke Verhaltensweisen. Die Forscher deuten dies als Hinweis darauf, dass Pheromone nicht nur bei Tieren, sondern auch beim Menschen wirken könnten. Wie groß die Bedeutung solcher Botenstoffe für unsere soziale Interaktion wirklich ist, bleibt jedoch umstritten.

Die Nase ist womöglich unser leistungsfähigstes Sinnesorgan - auch, wenn uns das oft nicht bewusst ist. Immerhin kann sie vermutlich mehr als eine Billion Duftnoten unterscheiden, wie "Schnüffelstudien" nahelegen. Viele dieser Gerüche nehmen wir allerdings erst in höheren Konzentrationen wahr. Doch auch unbewusste Duftnoten können eine große Bedeutung haben, beispielsweise bei der Partnerwahl.
 
Bei vielen Tieren sind derartige Duftsignale ein unerlässliches Mittel zur Kommunikation und sozialen Interaktion. Ob Hirsch, Kaninchen oder Ameise: Sie alle produzieren spezielle chemische Stoffe, mit deren Hilfe sie ihren Artgenossen Botschaften senden und zum Beispiel Paarungsbereitschaft signalisieren. Beim Menschen ist die Duftkommunikation über solche Pheromone dagegen nicht verbreitet - oder doch? Diese Frage ist unter Wissenschaftlern hoch umstritten.

Es liegt was in der Luft

Klar ist: Auch der Mensch verfügt über einen Pheromonrezeptor - und kürzlich haben Forscher gezeigt, dass dieser durch den blumigen Duftstoff Hedion aktiviert wird. Als Folge wird eine Gehirnregion erregt, die an der Hormonsteuerung beteiligt ist. Bei Frauen ist dieser Effekt deutlich größer als bei Männern. Doch beeinflusst der Duft dadurch auch unser Verhalten? Ein Team um Sebastian Berger von der Universität Bern hat dies nun untersucht.

 
Bei ihren Experimenten beobachteten die Wissenschaftler, wie sich Probanden in unterschiedlichen Situationen gegenüber anderen Personen verhielten. Um ein bestimmtes Ziel zu erreichen, sollten die Teilnehmer dafür in einem Spiel miteinander kooperieren. Dabei war einmal kein Duft im Raum, einmal der Duftstoff Hedion und einmal ein anderer floraler Kontrollduft. Die Konzentration der Düfte war jedoch so schwach, dass die Studienteilnehmer sie während der Tests nicht bewusst wahrnahmen.

Hinweis auf Pheromonwirkung?

Das Ergebnis: Tatsächlich zeigten die Probanden unter dem Duftstoff Hedion stärkere reziproke Verhaltensweisen nach dem Motto "Wie du mir, so ich dir." Signalisierten andere Personen Vertrauen und Freundlichkeit, reagierten sie demnach mit erhöhter Vertrauenswürdigkeit. Verhielten sich die anderen Personen nicht kooperativ, neigten sie stärker dazu, diese dafür zu bestrafen. "Unsere Probanden reagierten im Vergleich zum Kontrollversuch etwas freundlicher auf Freundlichkeit und etwas unfreundlicher auf unfaires Verhalten", sagt Berger.

 
"Dies könnte ein Hinweis darauf sein, dass es auch bei Menschen eine Pheromonwirkung geben könnte, die sich vom klassischen Riechen unterscheidet", sagt Mitautor Hanns Hatt von der Ruhr-Universität Bochum. In einem nächsten Schritt wollen die Forscher ihre Ergebnisse nun in anderen Verhaltenskontexten bestätigen und die zugrundeliegenden molekularen Mechanismen identifizieren.
 
Wichtig sei zudem, natürliche Geruchsmoleküle in Körpersekreten zu identifizieren, die Hedion ähnlich sind und auf den Rezeptor wirken, schreibt das Team. Denn für den Nachweis menschlicher Pheromonkommunikation ist zunächst ein vom Menschen produzierter Duft nötig, der bei einem anderen Menschen eine spezifische, reproduzierbare Reaktion auslöst. Erst dann könne die Bedeutung von Pheromonen beim Menschen wirklich geklärt werden, schließen die Wissenschaftler. (Frontiers in Behavioral Neuroscience, 2017; doi: 10.3389/fnbeh.2017.00079)
 
(Universität Bern, 12.05.2017 - DAL)

Montag, 15. Mai 2017

Wird's doch noch was mit der Weltformel?

 aus derStandard.at, 14. Mai 2017, 11:00

Experiment am Übergang zwischen Quantenphysik und Relativitätstheorie
Österreichische Forscher testeten das Phänomen der Verschränkung unter anderem mit einer Zentrifuge

Wien – Die Quantenphysik und die Relativitätstheorie sind wohl die zwei wichtigsten Säulen der modernen Physik. Sie basieren aber auf Konzepten, die nicht unterschiedlicher sein könnten. Angestrebt wird, in einer zukünftigen Theorie alle physikalischen Vorgänge auf ein Grundprinzip zurückzuführen und auch diese beiden Theorien mit einzuschließen. 


Bisher verlief die Suche nach einer solchen Theorie, die alle Kräfte im Universum beschreibt und deshalb auch als "Weltformel" oder "Theorie von Allem" bezeichnet wird, allerdings ergebnislos – auch weil es bisher an Experimenten am Übergang zwischen Quantenphysik und die Relativitätstheorie mangelte.

"Es ist das erste Experiment, das es in diese Richtung gibt"

Genau solche Versuche haben Physiker des Instituts für Quantenoptik und Quanteninformation (IQOQI) der Österreichischen Akademie der Wissenschaften (ÖAW) sowie den Universitäten Wien und Queensland (Australien) durchgeführt. Sie haben untersucht, ob das quantenphysikalische Phänomen der Verschrän- kung auch im freien Fall und bei hohen Beschleunigungen – und damit bei relativistisch relevanten Bedin- gungen – bestehen bleibt. "Es ist das erste Experiment, das es in diese Richtung gibt", erklärte Rupert Ursin, Forschungsgruppenleiter am IQOQI.

Verschränkung nennt sich in der Quantenphysik ein Zustand von zwei Teilchen, die über beliebig große Distanzen miteinander verbunden bleiben. Sind etwa Photonen verschränkt, dann bewirkt die Messung des Zustandes eines der beiden Teilchen, dass das andere augenblicklich genau den gleichen Zustand einnimmt – wie zwei Würfel, bei denen zum Messzeitpunkt der eine automatisch die gleiche zufällige Augenzahl anzeigt wie der andere.

Die Box, die Matratze und der Fall

Das Phänomen wird von Physikern beispielsweise für verschiedene Quantenkommunikations-Experimente genutzt. Weil sie die Technologie dafür mittlerweile sehr gut beherrschen, konnten die Physiker der öster- reichisch-australischen Kooperation ein Verschränkungs-Experiment sehr kompakt und robust bauen. Die Quelle für verschränkte Photonenpaare, die notwendigen Detektoren, Batterie, Computer, etc. passt in eine Box von der Größe zweier Bierkisten.

Diese Box ließen Ursins Doktorand Matthias Fink und Kollegen am Institut für Leichtbau und Kunststoff- technik der Technischen Universität Dresden im freien Fall aus zwölf Meter Höhe auf Matratzen fallen. "Wir konnten den Versuch ohne Probleme zehn Mal wiederholen, was uns genug statistische Daten für die Publikation lieferte", zeigte sich Fink über die Robustheit der Technologie begeistert. Die Studie erschien in "Nature Communications".

Test in der Zentrifuge

Zudem setzten sie die Box in einer großen Materialzentrifuge in Ranshofen, in der üblicherweise Flugzeug- bauteile getestet werden, der 30-fachen Erdbeschleunigung aus. Während des freien Falls und während der Zentrifugalbeschleunigung wurde laufend die Güte der Verschränkung gemessen und per W-LAN übertra- gen.

Im stationären Betrieb im Labor sind bei einem solchen Versuch von 1.000 verschränkten Photonenpaaren zehn bis zwanzig nicht verschränkt. "Genau diese Güte sehen wir auch in beiden Beschleunigungsexperi- menten", sagte Ursin. Das heißt, dass unter den untersuchten Bedingungen die Güte der Verschränkung nicht eingeschränkt ist. Die Obergrenze des Einflusses von relativistisch relevanten Beschleunigungen liegt somit bei der 30-fachen Erdbeschleunigung.

Die Wissenschafter wollen nun den Aufbau der Experimente-Box noch wesentlich stabiler machen, damit sie weit höheren Belastungen standhält. Ursin nennt etwa Möglichkeiten mit speziellen Zentrifugen, mit denen man eine millionenfache Erdbeschleunigung erzeugen kann. Selbst bei einer solchen Beschleuni- gung ist es nicht sicher, ob man Auswirkungen auf die Verschränkung sehen würde, "aber irgendwann versagen die beiden Theorien bei der Beschreibung von Phänomenen vollständig, spätestens am Level des Planck'schen Wirkungsquantum", so Ursin. Um dorthin zu gelangen, würde man allerdings gigantische Teilchenbeschleuniger benötigen. (APA, red.)

Link
Nature Communications: "Experimental test of photonic entanglement in accelerated reference frames"



Nota. - Lieber Leser, zu gern würde ich das kommentieren können. Doch leider verstehe ich nicht genug davon, um auch nur zu erkennen, was dieses Experiment über eine mögliche Beziehung von Quantenphysik und Relativitätstheorie aussagt. Wenn Sie in der glücklichen Lage sind, mir und den andern Lesern mit ein paar erläuternden Sätzen behilflich zu sein, möchte ich Sie herzlich darum bitten!
JE



Mittwoch, 3. Mai 2017

Dein Zeitgefühl wird von deiner Sprache beeinflusst.

Unser Zeitgefühl wird offenbar auch von unserer Sprache beeinflusst.
aus scinexx

Sprache beeinflusst Zeitgefühl
Bilinguale schätzen Dauer je nach Sprache unterschiedlich ab

Verändertes Zeitempfinden: Zweisprachig aufgewachsene Menschen schätzen die Dauer von Ereignissen je nach Situation unterschiedlich ab. Entscheidend dabei ist, welche Sprache sie zuvor gehört haben. Das zeigt nun ein Experiment. Dass Sprache unser Zeitgefühl beeinflussen kann, sei ein weiterer Beleg dafür, wie sehr sich Sprache auf unsere Wahrnehmung und unser Denken auswirke, schreiben die Forscher.

Sprache ist ein wichtiges Mittel der Kommunikation. Sie verbindet Menschen und hilft, sich miteinander zu verständigen. Doch Sprache kann noch viel mehr als das. Als Teil des kulturellen Gedächtnisses spiegelt sie das Wissen ganzer Bevölkerungsgruppen wider. Zugleich prägt sie die Wahrnehmung und das Denken jener, die sie sprechen - und verändert dabei sogar nachhaltig das Gehirn. 

Wie weit dieser Effekt reicht, zeigt sich besonders deutlich bei Menschen, die zweisprachig aufwachsen. So verarbeiten Zweisprachige die Laute der verschiedenen Sprachen in zwei komplett getrennten Bereichen, zwischen denen sie flexibel wechseln können. Dadurch klingen Laute und Silben für sie jeweils leicht unterschiedlich - je nach dem, welche Sprache sie gerade erwarten zu hören. 

Wie viel Zeit ist vergangen? 

Doch nehmen bilinguale Menschen je nach Sprachkontext nur Klänge anders wahr, oder beeinflusst die Sprache bei ihnen auch andere Bereiche der Wahrnehmung? Wissenschaftler um Emanuel Bylund von der Universität Stockholm haben dies nun am Beispiel von Zeit untersucht.

Ihnen war aufgefallen: In der schwedischen und englischen Sprache wird die Dauer von Ereignissen bevorzugt durch physikalische Distanzen wie kurze Pause oder lange Hochzeit beschrieben. In Spanien oder Griechenland sprechen die Menschen hingegen von der kleinen Pause oder der großen Hochzeit. Manche Sprachen beschreiben Zeit demnach als zurückgelegte Distanz - andere eher als eine wachsende Menge, schreibt das Team.

Diese Beobachtung nutzten die Forscher für ihren Test. Dafür sollten Bilinguale, die sowohl Schwedisch als auch Spanisch sprechen, mehrmals hintereinander abschätzen, wie viel Zeit innerhalb eines vorgegebenen Intervalls vergangen war. Eine Animation auf einem Bildschirm diente dabei der Verwirrung: eine länger werdende Linie oder ein sich füllender Container, die sich mal schneller und mal langsamer veränderten und so kein verlässlicher Indikator für die tatsächliche Dauer waren. 

In die Irre geführt 

Zu Beginn jeder Testrunde formulierten Bylund und seine Kollegen für ihre Probanden jeweils eine kurze Aufforderung als Startsignal, wobei sie entweder das spanische Wort für Dauer, "duración", oder die schwedische Entsprechung, "tid", benutzten. Würde sich dies auf das Verhalten der Teilnehmer auswirken? 

Die Ergebnisse waren eindeutig: Beobachteten sie den sich füllenden Container, ließen sich auf die spanische Sprache gepolte Probanden von dieser Animation in die Irre führen. Sie orientierten sich für ihre Schätzung daran, wie voll der Container war. Bekamen sie die wachsende Linie zu sehen, beeinflusste das ihre Zeitwahrnehmung nicht. Wurden die gleichen Personen hingegen mit dem schwedischen Wort konfrontiert, ließen sie sich von der Linie beeinflussen - der Container jedoch wirkte sich nicht auf ihre Schätzung aus. 

Sprache infiltriert die Sinne 

Zusätzlich zeigte sich: Ohne das sprachliche Schlüsselwort schnitten die Teilnehmer jeweils ähnlich gut ab - egal, ob sie den Container oder die Linie betrachteten. Der Effekt der Sprache auf die Wahrnehmung verschwand. "Die Tatsache, dass Zweisprachige flexibel und scheinbar unbewusst zwischen diesen beiden Wegen, die Zeit abzuschätzen, wechseln, ist ein weiterer Beleg für die Macht der Sprache", sagt Bylands Kollege Panos Athanasopoulos von der Lancaster University. 

"Es zeichnet sich immer deutlicher ab, wie leicht Sprache sich in unsere grundlegendsten Sinne hineinschleichen kann - einschließlich unserer Gefühle, unserer visuellen Wahrnehmung und, wie sich nun zeigt, unserem Zeitempfinden", schließt der Linguist. Gleichzeitig offenbarten die Ergebnisse, dass Bilinguale flexibler denken können. Ihr Springen zwischen verschiedenen Sprachen wirke sich positiv auf Lernprozesse aus - und könne langfristig als Gehirnjogging wirken. (Journal of Experimental Psychology, 2017; doi: 10.1037/xge0000314)
(Lancaster University, 03.05.2017 - DAL)


Nota. - Es geht offenbar weniger um die (sinnlichen) Laute, die gehört werden, als umd die (semantische) Bedeutung der Worte, die verstanden wird; wobei die Bedeutung durch (analoge) anschauliche Bilder imprägniert ist.
JE


Dienstag, 2. Mai 2017

Die Wahrnehmung des Raums hängt von der Kultur ab.


aus derStandard.at, 1. Mai 2017, 17:02                                                                            Tintoretto, Abendmahl, 1594

Ostasiaten nehmen Räume ganz anders wahr als Europäer
Wissenschafter weisen kulturelle Unterschiede bei der räumlichen Wahrnehmung nach

Tübingen – Die Kultur, in der man aufgewachsen ist, hat wesentlich Einfluss auf das Denken. Auch die räumliche Wahrnehmung ist davon betroffen, wiewohl diesbezügliche kulturelle Unterschiede bisher noch weitgehend unerforscht sind. Nun hat ein Team um Aurelie Saulton vom Max-Planck-Institut für biologische Kybernetik anhand von Experimenten nachweisen können, dass Menschen aus Ostasien Räume anders erfahren als beispielsweise Deutsche.


Die Wissenschafter verwendeten eine psychophysische Aufgabe, bei der die Probanden beurteilen mussten, ob ein rechteckiger Raum größer oder kleiner als ein quadratischer Referenzraum war. Die Forscher variierten in der Folge systematisch die Rechtwinkligkeit (Tiefen- zu Breiten-Seitenverhältnis) und den Blickpunkt (Mitte der kurzen Wand gegenüber der langen Wand) von dem der Raum betrachtet wurde.

Kontextabhängige Verarbeitungsstrategien

Bei Südkoreanern lösten die Rechteckigkeit des Raums und der Blickpunkt deutlich weniger Vorannahmen aus als bei ihren deutschen Pendants. Diese Ergebnisse stehen im Einklang mit früheren Vorstellungen, die besagen, dass allgemeine kognitive Verarbeitungsstrategien in ostasiatischen Gesellschaften eher kontextabhängig sind als in westlichen. Diese Erkenntnisse verdeutlichen die Notwendigkeit, kulturspezifische kognitive Verarbeitungsstrategien in der visuellen räumlichen Kognitionsforschung zu untersuchen.

Insgesamt bestätigen die im Fachjournal "Plos One" veröffentlichten Ergebnisse die bestehende Hypothese, dass Deutsche in der Raumgrößenwahrnehmung, aufgrund des übermäßigen Gebrauchs einer einzigen Dimension (der Tiefe), eher empfindlich für Vorannahmen sind, statt alle Dimensionen des Raumes zu berücksichtigen. Obwohl man nicht definieren kann, welche kognitiven Prozesse den Strategien der jeweiligen Bevölkerung zur Bewältigung dieser Aufgabe zugrunde liegen, wirft sie interessante Fragen über kulturelle Unterschiede bei Wahrnehmungsprozessen von Innenräumen auf.

Varianten der Raumgestaltung

Diese Resultate zeigen Möglichkeiten zur kulturell sensiblen Gestaltung öffentlicher und privater Räume auf (z. B. bei Raumstationen). Ein weit verbreitetes Thema bei der Stadtplanung in Bezug auf Wohnräume und Transport ist, wie man das Gefühl von Weitläufigkeit innerhalb eines begrenzten physischen Raumes erzielt. Die Studien am MPI für biologische Kybernetik könnten als Leitfaden bei der innenarchitektonischen Gestaltung verwendet werden, um die Wahrnehmung von Raumgrößen vorherzusagen. (red.)


Abstract
Plos One: "Cultural differences in room size perception."



Nota. - Die Zentralperspektive und damit die Tiefe des Raumes waren eine Errungenschaft der italie- nischen Renaissance und haben Jahrhunderte gebraucht, um sich, erst bei den Malern, dann beim Publikum, durchzusetzen. Immerhin ist die Verändeerung von den Zeitgenossen als so erhebelich wahrgenommen worden, dass die Manieristen - s. o. - Furore machen konnten, indem sie die an der Perspektive drehten.

In andern Teilen der Welt und nicht nur in Ostasien ist nichts dergleichen geschehen. Der perspekti- vische Blick scheint weiterhin eine westlich Angelegenheit zu sein. 

Paul Gf. Yorck hat "Verräumlichung" als den spezifischen Charakter unserer neuzeitlichen 'Bewusst- seinsstellung' angesehen. Unter den japanschen Künstler haben einige im 20. Jahundert versucht, ihre traditionelle Malerei mit der Perspektive anzureichern. Das Ergenis ist verheerend:


Hiroshi Yoshida

Es ist einfach Kitsch.
JE
 

Sonntag, 30. April 2017

Wenn das Denken sich herumtreibt.

aus scinexx

Tagträumen: Von wegen Fehler im System
Gedankliche Auszeiten sorgen für eine bessere Vernetzung des Gehirns

Mehr als nur loses Gedanken-Wirrwarr: Tagträume gelten gemeinhin als störende mentale Aussetzer. Doch solche Auszeiten haben auch etwas Positives. Denn wer seinen Gedanken regelmäßig bewusst freien Lauf lässt, bei dem arbeiten bestimmte Hirnregionen, die für die kognitive Kontrolle zuständig sind, besser zusammen. Tagträumen ist demnach alles andere als ein unkontrollierter Prozess - sondern kann im Gegenteil sogar beim Lösen von Problemen helfen.

Wer kennt das nicht: Am Schreibtisch im Büro sinnieren wir über den bevorstehenden Urlaub, planen auf dem Heimweg gedanklich schon das Wochenende durch oder grübeln beim Autofahren plötzlich darüber nach, ob wir wirklich die Haustür abgeschlossen haben. Immer wieder schweifen wir im Alltag mit unseren Gedanken von der Situation im Hier und Jetzt ab.
 
Passiert das in Momenten, die eigentlich unsere volle Aufmerksamkeit fordern, kann das gravierende Folgen haben - zum Beispiel im Straßenverkehr. Tagträumen gilt deshalb oft als Aussetzer in unserem kognitiven Kontrollsystem: ein Fehler im System, durch den wir für kurze Zeit nicht mehr Herr der Lage sind.
 

Bewusste Auszeit 

Doch Tagträumen muss nicht immer etwas Störendes sein. Wissenschaftler sehen inzwischen auch die positiven Seiten des Phänomens. Diese treten vor allem dann zu Tage, wenn wir uns ganz bewusst dafür entscheiden, unseren Gedanken nachzuhängen anstatt ungewollt und spontan abzuschweifen. 


So haben Verhaltensstudien unter anderem gezeigt, dass absichtliche Tagträume manchen Menschen dabei helfen können, ihre Gedanken zu ordnen. Ein Forscherteam um Johannes Golchert vom Max-Planck-Institut für Kognitions- und Neurowissenschaften in Leipzig hat nun herausgefunden, dass sich diese vorteilhaften Effekte gedanklicher Auszeiten sogar im Gehirn nachweisen lassen.

 
Stärkere Vernetzung

Für ihre Untersuchung befragten Golchert und seine Kollegen ihre Probanden zunächst zu ihrem tagträumerischen Verhalten. Dabei sollten diese selbst einschätzen, wie stark Aussagen wie: "Es passiert mir häufig, dass meine Gedanken spontan abdriften" oder: "Ich erlaube mir, meinen Gedanken freien Lauf zu lassen" auf sie zutreffen. Mithilfe der Magnetresonanztomographie (MRT) untersuchten die Wissenschaftler anschließend die Hirnstruktur der Studienteilnehmer. 

Die Auswertung offenbarte einen deutlichen Zusammenhang: "Wir haben herausgefunden, dass bei Menschen, die häufig gewollt mit ihren Gedanken abschweifen, der Cortex in bestimmten Regionen im Stirnbereich des Gehirns dicker ausgebildet ist", berichtet Golchert. 

Außerdem waren bei diesen Probanden zwei wichtige Netzwerke im Gehirn stärker vernetzt: das sogenannte Default-Mode Netzwerk, das besonders aktiv ist, wenn wir unsere Aufmerksamkeit nach innen, auf Informationen aus unserem Gedächtnis richten und das sogenannte fronto-parietale Kontrollnetzwerk, das als Teil unseres kognitiven Kontrollsystems unseren Fokus stabilisiert und etwa irrelevante Reize hemmt. 

Kontrolle bleibt

Insbesondere diese stärkere Verknüpfung ist es, die das Tagträumen zu einem sinnvollen Prozess macht, glauben die Forscher. Denn durch die ausgeprägte Vernetzung könne das Kontrollnetzwerk stärker auf lose Gedanken einwirken und ihnen so eine stabilere Richtung geben. Das sei der Beleg dafür, dass unsere geistige Kontrolle im Falle des gezielten Tagträumens keineswegs aussetze, so das Team. 

"Unser Gehirn scheint hier kaum einen Unterschied darin zu machen, ob unsere Aufmerksamkeit nach außen auf unsere Umgebung oder nach innen auf unsere Gedanken gerichtet ist. In beiden Fällen ist das Kontrollnetzwerk eingebunden", sagt Golchert. Die Folge: Auch beim Tagträumen können wir konzentriert über zukünftige Ereignisse nachdenken oder sogar wichtige Probleme lösen. 

"Tagträume sollten also nicht nur als etwas Störendes betrachtet werden", so Golcherts Fazit. "Kann man sie gut kontrollieren, sie also unterdrücken, wenn es wichtig ist, und ihnen freien Lauf lassen, wenn es möglich ist, kann man den größtmöglichen Nutzen aus ihnen ziehen." (Neuroimage, 2017; doi: 10.1016/j.neuroimage.2016.11.025)

(Max-Planck-Institut für Kognitions- und Neurowissenschaften, Leipzig, 13.04.2017 - DAL)


Freitag, 14. April 2017

Künstliche Intelligenz ist nicht objektiver als natürliche.

lesender Roboter Hubo
aus derStandard.at, 13. April 2017, 20:31

Auch künstliche Intelligenz kann Vorurteile entwickeln
Rassistische und sexistische Anwandlungen: Ein komplexes Sprachsystem "lernt" von seinen menschlichen Schöpfern

Princeton/Wien – Computersysteme werden künftig in immer größerem Ausmaß dafür herangezogen, wichtige Entscheidungen zu treffen. Wer soll wieviel für seine Krankenversicherung zahlen? Welchem Bankkunden sollte man einen Kredit lieber verweigern? Welcher Kriminelle könnte am ehesten wieder straffällig werden? Die Idee dahinter ist unter anderem, dass Computer im Unterschied zu Menschen ihr Urteil nicht auf Basis von vorgefassten Meinungen fällen – zumindest hoffte man das früher.

Überraschenderweise machen sich künstliche Intelligenzen (KI) aber durchaus dieselben Ressentiments zu eigen wie ihre Schöpfer. Ein Forscherteam um Aylin Caliskan von der Princeton University hat nun in einem KI-System nicht nur Voreingenommenheit gegenüber bestimmten Hautfarben oder Geschlechtern festgestellt, sondern auch die möglichen Wurzeln dafür identifiziert.

GloVe kennt 2,2 Millionen Worte

Eine verbreitete Methode, Vorurteile zu messen, ist der Implizite Assoziationstest (IAT). Dabei sollen die Teilnehmer am Computer Worte anderen Begriffen zuordnen. "Blumen" werden dabei etwa in der Regel mit "erfreulich" kombiniert, den "Insekten" wird meist der Begriff "unangenehm" zugewiesen. Unter anderem anhand der Reaktionszeit der Probanden lassen sich Aussagen über das Vorhandensein unterschwelliger Vorurteile treffen.


Caliskan und ihre Kollegen modifizierten diesen Test und setzten ihn einem hochentwickelten KI-System vor. Dieser GloVe-Algorithmus (Global Vectors for Word Representation) kennt nicht nur 2,2 Millionen englische Wörter, sondern auch ihre semantischen Beziehungen untereinander. Seine Erkenntnisse hat GloVe gewonnen, indem er für jedes einzelne Wort in Texten aus dem Internet nachgesehen hat, welche anderen Begriffe im näheren Umkreis vorkommen. Das System "las" dafür im Web rund 840 Milliarden Worte. Das Ergebnis ist ein komplexes System aus semantischen Vektoren.



Vom Menschen gelernt

Der adaptierte Test mit der Bezeichnung WEAT (Word-Embedding Association Test) konnte nun nachweisen, dass GloVe bei seiner Lektüre menschliche Vorurteile in einem hohen Ausmaß übernommen hat. Als Quelle dieser Maschinen-Ressentiments identifizierten die Forscher im Fachjournal "Science" die gleichsam in die menschliche Sprache eingewobenen historischen Vorurteile und kulturellen Stereotypen.

So assoziierte die KI beispielsweise Begriffe aus der Kunst eher mit Synonymen für das Wort "Frau", während Mathematik großteils männlich konnotiert wurde. Außerdem war GloVe statistisch gesehen geneigt, Namen europäischer Herkunft eher mit positiven Eigenschaften zu verbinden als afroamerikanische Namen. Die Forscher überlegen nun, der KI ihre rassistischen und sexistischen Tendenzen auszutreiben, ohne dass dabei auch wichtige semantische Informationen verloren gehen. Bleibt nur zu hoffen, dass GloVe bei der Beseitigung seiner Vorurteile lernfähiger ist als der Mensch. (tberg)



Nota. - Das ist die Grenze maschineller Intelligenz und wird es immer bleiben: Ein Computer kann immer nur das, was ihm ein Mensch oder ein anderer von Menschen konstruierter Computer beigebracht hat. Das kann er vielfältig kombinieren, sicher schneller und gründlicher als sein Erbauer, der dann verblüfft glaubt, der Computer habe 'sich selber was ausgedacht'. 

In Bereichen, wo es ohnehin nur aufs Kombinieren und nicht aufs Erfinden ankommt - also überall, wo mathematische Symbole anwendbar sind -, bleibt dieses Missverständnis folgenlos. Doch wo immer der Computer im semantischen Bereich tätig wird, ist es ein gefährlicher Irrtum, dass er  selber denken könne! Semantik - das Reich der Bedeutungen - ist eine spezifisch und exklusiv menschliche, die spezifisch und exklusiv menschliche Dimension. 

Denn für wen kann irgendwas irgendwas bedeuten? Nur für den, der Zwecke verfolgt, und zwar in letzter Instanz selbstgewählte Zwecke: für einen, der etwas will. Und nur Menschen können etwas wollen, weil sie etwas wollen müssen. Weil ihnen nämlich in die offenen Welt, in die sie einmal aufgebrochen sind, die Evolution keinen angestammten Weg mitgegeben hat. Weil sie ihr Leben führen müssen.

Aber natürlich kann einem semantischen Computer genausogut wie einem bloßer Rechner ein Schaltfehler unterlaufen: Er spielt dann verrückt. Wer falsche Erwartungen an den Computer mitbringt, wird dann womöglich Wahnsinn mit Genie verwecheln, und das könnte böse Folgen haben.
JE 



 

Donnerstag, 13. April 2017

Auch Elefanten haben ein Bewusstsein von sich selbst.

 
aus Die Presse, Wien, 13.04.2017 um 10:21
Ein Elefant merkt, wenn er sich im Weg steht
Haben Tiere ein Gefühl dafür, dass und wer sie sind? Menschen lernen es früh, Elefanten können es auch. 



Aber dieser Test wurde auch kritisiert, weil es in der Natur so viele Spiegel nicht gibt – sieht man von den Wasserstellen ab –, und weil für viele Tiere das Auge nicht der vorrangige Sinn ist. Wie soll man dann herausfinden, ob einer weiß, wer er ist und wo er ist? Psychologen haben für Kinder einen Test entwickelt, bei dem sie auf einem Teppich stehen und einen Wagen schieben sollen. Aber der ist mit einer Schnur am Teppich fixiert, man kann ihn nur bewegen, wenn man vom Teppich herunter geht und sich daneben stellt.

Man muss sich Platz machen!

Kinder lernen das mit 18 Monaten. Und Elefanten können es auch: Joshua Plotnik (Cambridge) und Rachel Dale (VetMed Wien) sind nach Thailand gereist und haben zwölf Elefanten getestet, die für gewöhnlich Touristen spazieren tragen. Sie wurden auf einen Teppich gestellt und sollten ihren Mahouts einen Stock überreichen, aber wie der Wagen bei den Kindern hing der an einer Schnurr am Teppich. Die Tiere begriffen sehr schnell: In 48 Durchgängen gingen sie 42 Mal von der Matte. War die in Kontrollexperimenten nicht mit dem Stock verknüpft, taten sie das nun Überflüssige nur drei Mal (Scientific Reports 12. 4.).

„Das ist ein scheinbar einfacher Test, aber seine Implikationen gehen weit“, schließt Plotnik: „Die Elefanten haben verstanden, dass ihre Körper ihnen im Weg standen, deshalb gingen sie zur Seite. Das impliziert, dass sie sich selbst von Objekten in ihrer Umgebung unterscheiden können.“


Nota. - Da wurde kein unnatürlicher Spiegel benutzt, das stimmt. Aber die Versuche wurden auch nicht mit wilden Elefanten aus der afrikanischen Savanne veranstaltet, sondern mit abgerichteten asiatischen Arbeitselefanten, die seit mehreren Generationen im Dienste von Menschen stehen. 
JE