Harte Nüsse knacken

Intelligenz verstehen

24. September 2019 Exzellencluster "Science of Intelligence"

Goffinkakadus haben zwar kleine Köpfe, ihr Gehirn scheint jedoch große Leistungen zu erbringen: Um an die begehrten Cashewnüsse zu kommen, überwinden die Vögel die komplexesten Hindernisse. Für den 2018 bewilligten Exzellenzcluster "Sciene of Intelligence (SCIoI)" sind sie deshalb ein willkommenes Studienobjekt, um dem Geheimnis der Intelligenz auf die Spur zu kommen.

Um an die begehrten Cashewnüsse zu kommen, überwinden Goffinkakadus die komplexesten Hindernisse. Für den 2018 bewilligten Exzellenzcluster „Sciene of Intelligence (SCIoI)“ sind sie deshalb ein willkommenes Studienobjekt, um dem Geheimnis der Intelli

Kakadus sind verrückt nach Cashewnüssen. Und sie entwickeln clevere Strategien, um an die süßlich chmeckenden Kerne heranzukommen. Im Labor von Alice Auersperg am Messerli Forschungsinstitut der Veterinärmedizinischen Universität Wien und bei Alex Kacelnik in Oxford lösen indonesische Goffinkakadus komplexe mechanische Rätsel aus miteinander verknüpften Aufgaben – etwa, um an die im Innern einer Holzbox verborgenen Nüsse zu gelangen. Sie öffnen Plexiglastüren, die durch einen Riegel blockiert sind, der nur dann entfernt werden kann, wenn der Vogel zuvor eine Scheibe so lange rotieren lässt, bis ein Schlitz mit einer kleinen Stange zur Deckung kommt, und so weiter und so fort. Die Vögel nutzen Werkzeuge, die sie sich aus verfügbaren Materialien gebastelt haben und die sie zum Teil horten, um sie erneut zu verwenden. Sie lösen Schrauben. Oder sie werfen Steine in Apparaturen, um das System zum Kollabieren zu bringen. Die Klügsten von ihnen sind sogar in der Lage, ihr Wissen an Artgenossen weiterzugeben. "Die Papageien handeln strategisch, um Zeit und Kraft zu sparen", sagt Auersperg.

Die kognitive Leistung, derart komplexe Denkprozesse zur Problemlösung zu vollführen, entspräche der  Intelligenz eines Kleinkinds. Indes: Das Gehirn eines Vierjährigen wiegt durchschnittlich 1300 Gramm – das des Kakadus weniger als ein halbes Dutzend Cashewnüsse.

Wie schafft der kleine Kopf des Papageien das?

„Wie andere mentale Fähigkeiten bei Krähen oder Affen sind auch die der Goffinkakadus noch ein vollkommenes Rätsel“, erläutert Oliver Brock von der Technischen Universität Berlin. „Überhaupt ist Intelligenz ja ein biologisches Phänomen, das wir auch beim Menschen nicht einmal ansatzweise verstehen.“ Brock ist Sprecher des 2018 bewilligten Exzellenzclusters „Sciene of Intelligence (SCIoI)“, das an den beiden Berliner Universitäten verankert ist und unter anderem auch eng mit externen Forschern wie Alice Auersperg oder Alex Kacelnik zusammenarbeitet. Im interdisziplinären Verbund wollen die Forscherinnen und Forscher ergründen, was beim Lösen von Aufgaben im Kopf passiert und wie die effektivsten Lösungswege gefunden werden – und das nicht nur beim Individuum, sondern auch im effektiven Zusammenspiel. Warum zum Beispiel können wir im Team einen Airbus zusammenbauen, sind dazu allein aber nicht in der Lage? Und wie schaffen es Schwärme von Vögeln oder Fischen unabhängig von der kognitiven Leistung ihrer Teammitglieder auf derart kluge Weise, Feinden auszuweichen oder Nahrung zu finden?

Um auf eine neue Art und Weise Antworten auf diese Fragen zu finden, arbeiten im „SCIoI“-Cluster Forscherinnen und Forscher aus den Ingenieurwissenschaften, der „Computer Vision“ und der Künstlichen Intelligenz (KI) mit Vertreterinnen und Vertretern der Psychologie, Verhaltensbiologie, Erziehungswissenschaft und Philosophie zusammen – und dies räumlich durchmischt, damit über kurze Wege ideale Synergien entstehen und die unterschiedlichen Perspektiven auf die komplexe Sache optimal genutzt werden können. „Gemeinsam verfolgen wir die Idee, dass es bei individueller, sozialer oder kollektiver Intelligenz Prinzipien gibt, die universelle Gültigkeit haben“, sagt Brock. "Diese Prinzipien würden wir gern extrahieren.“ Und zwar mit einer Art fachübergreifender Intelligenz des Wissenschaftssystems, die derjenigen der Einzeldisziplin überlegen ist und mit der sich auch Erkenntnisse gewinnen lassen, die anschließend dem jeweiligen Fach wieder zugutekommen. Wie etwa der Robotik, dem wissenschaftlichen Feld von Oliver Brock.

„Am meisten verbreitet ist heute vielleicht die Vorstellung, dass Intelligenz äquivalent ist zum maschinellen Lernen, also der von Regeln geleiteten Auswahl relevanter Informationen aus Datenmengen“, erklärt Brock. „Tatsächlich aber scheint das, was biologische Wesen wie Vögel, Affen oder Menschen leisten, davon grundverschieden zu sein.“ Da sei „offensichtlich etwas, was wir noch nicht verstanden haben“.

Tierische Problemlösungsfähigkeiten auf Roboter übertragen

Gerade diese animalischen Formen der Intelligenz aber möchte Brock mit seinem Team auf einen  Roboter übertragen – „und schauen: Funktioniert es dort, und wenn ja: auf welche Art und Weise?“ Am Ende sollte dieser Roboter in der Lage sein, aus einem Escape-Room auszubrechen: Wenn der Kakadu eine Verkettung von Schlössern und mechanischen Hindernissen überwinden kann, so die Überlegung, dann müsste das auch für einen Roboter möglich sein. Gleichzeitig könnte die Maschine dazu dienen, dem Phänomen biologischer Intelligenz auf die Schliche zu kommen – auch im sozialen Bereich, wenn mehrere Roboter kooperieren oder voneinander lernen. Denn: „Beim Roboter können die experimentellen Parameter systematisch variiert werden“, so Brock. Dort haben wir Einblick in die Ursachen des beobachteten Verhaltens. Wir können beliebig oft sagen: Lasst uns mal gucken, was passiert, wenn wir hieran oder daran schrauben. Das geht bei Gehirnen nicht.“ Mit dem Roboter aber sei ein neues experimentelles Objekt geschaffen, „mit dem wir auch Hypothesen über biologische Intelligenz verifizieren oder falsifizieren können“.