Da ich vor über neun Monaten
bei der Vorstellung des Hasso-Plattner-Instituts leichtsinnigerweise eine neue Themenreihe
ankündigte, muss ich das Versprechen allmählich einlösen. Dabei springe ich von
Osten nach Westen, von Potsdam nach Kaiserslautern und Saarbrücken. Mit dem Slogan Intelligente Lösungen für die
Wissensgesellschaft stellt sich Deutschlands größte, aus öffentlichen
Mitteln finanzierte Forschungseinrichtung der Informatik vor. Im weiteren Text
der Selbstdarstellung auf der Homepage des DFKI heißt
es:
Das Deutsche
Forschungszentrum für Künstliche Intelligenz GmbH (DFKI) mit den Standorten
Kaiserslautern, Saarbrücken, Bremen (mit Außenstelle Osnabrück) und einem
Projektbüro in Berlin ist auf dem Gebiet innovativer Softwaretechnologien die
führende Forschungseinrichtung in Deutschland. In der internationalen
Wissenschaftswelt zählt das DFKI zu den wichtigsten "Centers of
Excellence" und ist derzeit, gemessen an Mitarbeiterzahl und
Drittmittelvolumen, das weltweit größte Forschungszentrum auf dem Gebiet der
Künstlichen Intelligenz und deren Anwendungen.
Das DFKI wurde 1988
gemeinsam an den Universitäten Kaiserslautern und Saarbrücken gegründet. Nach
Kaiserlautern, vertreten durch die Professoren J. Siekmann, M.M. Richter und
Th. Härder, wurde auch sein erster Geschäftsführer und wissenschaftlicher
Leiter in der Person von Prof. Gerhard Barth berufen. Der heutige Vorsitzende
der Geschäftsführung ist Prof. Dr. Dr. h.c. mult. Wolfgang Wahlster aus Saarbrücken. Das DFKI hat heute über 400 feste Mitarbeiter. Die aktuell laufenden Projekte werden in 14
Forschungsbereichen durchgeführt. Diese sind im Folgenden zusammen mit ihren
derzeitigen Leitern aufgelistet:
- Wissensmanagement (Prof. Dr. Prof. h.c. Andreas Dengel)
- Cyber-Physical Systems (Prof. Dr. Rolf Drechsler)
- Planbasierte Robotersteuerung (Prof. Dr. Joachim Hertzberg)
- Robotics Innovation Center (Prof. Dr. Frank Kirchner)
- Bremen Ambient Assisted Living Lab (Prof. Dr. Bernd Krieg-Brückner)
- Innovative Retail Laboratory (Prof. Dr. Antonio Krüger)
- Institut für Wirtschaftsinformatik (Prof. Dr. Peter Loos)
- Eingebettete Intelligenz (Prof. Dr. Paul Lukowicz)
- Intelligente Netze (Prof. Dr.-Ing. Hans Schotten)
- Agenten und Simulierte Realität (Prof. Dr. Philipp Slusallek)
- Erweiterte Realität (Prof. Dr. Didier Stricker)
- Sprachtechnologie (Prof. Dr. Hans Uszkoreit)
- Intelligente Benutzerschnittstellen (Prof. Dr. Dr. h.c. mult. Wolfgang Wahlster)
- Innovative Fabriksysteme (Prof. Dr.-Ing. Dr. h.c. Detlef Zühlke)
Die Gründung des DFKI fiel in eine Zeit, als überall
auf der Welt Millionenbeträge für Forschung und Entwicklung auf dem Gebiet der Künstlichen
Intelligenz (KI) investiert wurden. Außer dem DFKI entstanden noch mehrere
andere Zentren in Deutschland, die heute nicht mehr existieren, so das FAW in Ulm und FORWISS in München. Da die sehr hohen Erwartungen sich nicht
erfüllten, brach alsbald überall eine Ernüchterungsphase aus. Nicht nur die
Industrie, auch die Hochschulen waren davon betroffen. KI wurde zum Unwort der
ganzen Branche.
Es ist ein Verdienst des Kollegen Wahlster und seiner Truppe, diese Phase durchgestanden zu haben. Immerhin dauerte sie 20 Jahre. Damals baute man LISP-Maschinen und erste mächtige Expertensysteme und staunte wegen der japanischen Fifth Generation. Danach brach die Eiszeit los, der so genannte KI-Winter. Wer weiterarbeitete, verwendete das Wort KI tunlichst nicht mehr. Am stärksten florierte weiterhin die Robotik. Aber auch die Spracherkennung und das maschinelle Übersetzen machten große Fortschritte.
An
drei Beispielthemen, die die Geschichte des DFKIs begleiteten, möchte ich die
Art der Themen, den Stand der Technik und die Wirkung einiger Projekte kurz
skizzieren. Ich wähle die maschinelle Sprachübersetzung, das semantische Suchen
und Benutzungsoberflächen aus, weil sie mir am besten bekannt sind.
Maschinelle Sprachübersetzung
Die
maschinelle Sprachverarbeitung hat in Deutschland eine längere Tradition.
Erinnert sei an das vor 30 Jahren von der IBM Deutschland betriebene Projekt LILOG. Es ist Wolfgang Wahlsters ureigene Domäne.
Seit seinem Studium ist er auf diesem Gebiet aktiv. Nach mehreren kleineren
Projekten griff er 1992 mit dem Projekt Verbmobil den berühmten Stier bei den Hörnern. Es war
eines der größten deutschen Forschungsprojekte überhaupt. Es
sollte ein System entstehen, das gesprochene Sprache, und zwar Deutsch,
Englisch und Japanisch, erkennt und simultan in eine gewünscht Ausgabesprache
übersetzt und dann einen ganzen Satz ausspricht. Wolfgang Wahlster erhielt 2001 den mit
200.000 € dotierten Zukunftspreis des Bundespräsidenten. Er war der erste Informatiker, der diese Anerkennung erhielt. Wir alle fühlten uns
mitgeehrt.
Das
Projekt lief etwa acht Jahre und endete mit einem Symposium im Jahre 2000 in
Saarbrücken, bei dem ein Prototyp vorgeführt wurde. Ein Exponat befindet sich
in der ‚Hall of Fame‘ des Deutschen Museums in München als Dauerausstellung. Das
System selbst wurde nicht zum Produkt weiterentwickelt, jedoch sollen daraus
viele andere Innovationen hervorgegangen sein. Dazu sollen ein weitgehend
sprachgesteuertes Auto, das Vorlesen von E-Mails durch den Computer und eine
automatische Musik-Suche nach Sprachbegriffen im Internet zählen. Für die
beiden letzten gibt es heute Anwendungen im Internet. Auch die
Sprachübersetzung ist als kostenloser Dienst im Angebot von Google. Ob und
wieweit diese Produkte von der in Verbmobil geleisteten Vorarbeit profitiert
haben, ist (zumindest mir) nicht bekannt. Als die greifbaren Ergebnisse des
Projektes werden in einem Rückblick angegeben: 800 Publikationen, 238
Diplomarbeiten und 164 Dissertationen (nachzulesen in Reuse/Vollmar, S.98). Erfindungen oder gar Patente werden
nicht erwähnt.
Interessant
ist, dass aufgrund des Fortschritts der Technik heute völlig neue Ansätze in
Erwägung gezogen werden. Wie weit diese schon bei Verbmobil eine Rolle
spielten, ist mir nicht bekannt. So sind z.B. bei Google die
statistik-basierten Übersetzungsmethoden sehr im Vormarsch, weil sie keinerlei
Kenntnis der beteiligten Sprachen voraussetzen. Es werden reale Textbestände
analysiert (z.B. kanadische Parlamentsprotokolle) und neue Texte unter
Verwendung alter Beispiele übersetzt. Das ist rohe Gewalt (engl. brute force)
statt Wissenschaft.
Semantisches Suchen
Die
Idee des Semantischen Web stammt von niemand anderem als Tim Berners-Lee.
Heutige Suchmaschinen arbeiten primär syntaktisch. Sie sind (ohne weitere
Hilfe) nicht in der Lage bei dem Wort ‚Golf‘ zu unterscheiden, ob es sich um
ein Auto, einen Sport oder einen Meerbusen handelt. Die theoretisch saubere
Lösung erfordert, dass jedem Auftreten der vier Buchstaben ‚Golf‘ eine
entsprechende Erklärung der Bedeutung hinzugefügt wird. Praktisch bieten sich
aber kolossale Schwierigkeiten, weil immer neue Texte dem Internet zugänglich
gemacht werden, die nicht semantisch aufbereitet sind. Das geschieht schneller,
als eine Aufbereitung möglich ist. Man ist nämlich nicht bereit, auf Aktualität
oder Vollständigkeit zugunsten von Genauigkeit oder Verwertbarkeit zu
verzichten. Außerdem kann man die Trefferzahl beim Suchen reduzieren, indem man
statt nur mit dem Wort ‚Golf‘ mit einer Konjunktion aus zwei Worten sucht, z.B.
‚Golf‘ und ‚Spiel‘.
Ich
will damit nicht sagen, dass es nicht auch Anwendungen gibt, bei denen eine
bessere semantische Kennzeichnung von Nutzen sein kann. Das normale ‚Googeln‘
ist es nicht. Vielleicht liegt hier noch Potential, wenn es darum geht, geschäftsrelevante
Informationen aus der Kommunikation in sozialen Netzen zu gewinnen. Leider
stößt man dabei schnell an Grenzen, will man die Privatsphäre nicht verletzen. In
meinem Beitrag über Facebook habe ich darauf hingewiesen. Auch für die
Forschung gibt das Thema nicht mehr viel her. Die Grundlagen dessen, was zu tun
ist, sind hinreichend erforscht. Es bleibt findigen Startups überlassen, wirklich
gute Anwendungen zu erschließen. Diese Situation gab es immer wieder in der
Informatik.
Benutzungsoberflächen
Der
Begriff, den ich hier benutze, ist noch etwas gewöhnungsbedürftig. Er ist
präziser als Bedienoberflächen oder Nutzerschnittstellen. Längst wurde das Wort
‚Bediener‘ durch den Benutzer ersetzt, bis man schließlich eingestand, dass
nicht der Nutzer sondern das benutzte System sich anpassen sollte. Lange wurde
überschätzt, was allein durch die Oberfläche zu erreichen sei, und wie sehr die
gesamte Funktionalität des Systems die Nutzbarkeit beeinflusst, seien es
Hardware oder Software. Es ist wie in der Bäckerei. Nicht nur die Glasur
bestimmt den Geschmack eines Kuchens.
Computer
haben einen langen Weg zurückgelegt, vom Schauraum unter die Tische und dann in
die portablen Geräte hinein, die wir für die Gewinnung, Speicherung und Manipulation
von Informationen benutzen. Das gleiche gilt für Software. Der Nutzer will, so
schnell es geht, zu seiner Anwendung. Eine Nutzungsoberfläche darf auf keinen
Fall im Wege stehen und sich anmaßen, besser als der Nutzer zu wissen, was er
zu tun hat. Der Ansatz, dass das System sich ein Modell seines Nutzers erzeugen
müsse, um so auf seine individuellen Schwächen und Vorlieben reagieren zu
können, erwies sich als Irrweg. Erstens wollen Nutzer nicht vom System (je nach
Tagesform) als Dummerchen eingeordnet oder gar beleidigt werden. Zweitens wird
vergessen, dass Nutzer sich schnell auch an unflexible Systeme anpassen.
Beherrschen sie eine Anwendung einmal, wollen sie nicht dauernd umlernen. Meine
eigene Erfahrung, gewonnen in einem Kooperationsprojekt mit dem DFKI, besagt: Eine
möglichst intelligente Reaktion des Systems kann nie schaden, eine Personalisierung
der Nutzer-Interaktion ist jedoch von übel. Sie zieht nämlich einen
Rattenschwanz von Problemen nach sich, welche die Kommunikation zwischen
Service-Anbieter und Nutzer erschweren.
Im Forschungsbereich Intelligente Benutzerschnittstellen
werden die Grundlagen multimodaler Mensch-Technik-Interaktion erarbeitet und
personalisierte Dialogsysteme entwickelt, die Sprache, Gestik und Mimik mit
physischer Interaktion verbinden. Dabei werden Benutzer-, Aufgaben- und Domänenmodelle
verwendet, um das Dialogverhalten jeweils möglichst natürlich und das
Dialogverstehen selbst in Gruppendiskussionen oder lauten Umgebungen möglichst
robust zu gestalten. Durch die Integration virtueller Charaktere kann auch auf
der Ausgabeseite emotionales und soziales Interaktionsverhalten realisiert
werden.
Es kommt mir vor, als hätte ich das alles schon einmal gehört. Da fehlt es nicht an Breite noch an Tiefe der Aufgabenstellung. Was aus den Anstrengungen werden soll, ist nicht zu erahnen. Auch nicht, wann mit Ergebnissen zu rechnen ist und wer davon profitieren kann. Ich hoffe, dass diese Unsicherheit nur von meinem Unwissen herrührt.
Bewertung
und Einordnung
Es
liegt mir fern, alle aktuellen und (sicherlich) attraktiven Forschungsthemen
des DFKIs nach ihrer wissenschaftlichen Substanz bewerten. Das tun andere. Meine
Sichtweise ist die eines Ingenieurs und Praktikers. Deshalb frage ich mich
manchmal nach dem Sinn und Zweck von Forschung – ein Blickwinkel, den ich mir
in diesem Blog des Öftern anmaße. Meine Sicht weicht von der üblichen Messlatte ab,
mit der in Deutschland die akademische Forschung bewertet wird. Man möge es mir
verzeihen.
Die
Frage, die ich mir dann stelle, lautet vereinfacht, was bringen das aufgewandte
Geld und der Einsatz menschlicher Leistungskraft für das Fach, den Standort und
die Menschheit. Mit Fach ist die weltweite Informatik gemeint, wobei ich mir
erlaube, Informatik mit Computertechnik inklusive Software gleichzusetzen. Beim
Standort geht es um Jobs in unserem Lande und die Wettbewerbsfähigkeit der
deutschen Wirtschaft. Die Probleme, die alle Menschen betreffen, haben mit
Gesundheit, Ernährung, Bildung und Sicherheit zu tun. Dass dem DFKI die
aufnehmende Industrie in Deutschland fehlte (oder abhandenkam), kann man nicht
dem DFKI zum Vorwurf machen. Zum Glück ist ein streng nationales Denken nicht
mehr nötig, da es ja reichlich Geld von der EU oder von internationalen
Unternehmen gibt.
Die
vorwiegend öffentlichen Geldgeber müssen sich jedoch die Frage gefallen lassen,
ob man die Aufwendungen in ein Forschungszentrum von der Größenordnung des DFKI
überhaupt noch als Investitionen sehen kann. Wäre dies der Fall, folgt darauf
die Frage, wo und wann der Rücklauf, das ‚Return on Investment‘ (ROI) erfolgen
kann. Wage ich es, dies laut zu sagen, komme ich mir wie ein Spielverderber
vor.
Vermutlich
stellt man der deutschen Großforschung auch eine nationale Grundfinanzierung
zur Verfügung, um sie in die Lage zu versetzen, sich am Wettbewerb um internationale
Forschungsmittel beteiligen zu können. Dann wäre Forschung wie eine olympische
Disziplin aufzufassen, wo es ja heißt ‚Dabei sein ist alles‘. Das primäre Ziel der
nationalen Förderung wäre es dann, Kapazitäten und Qualifikation aufzubauen und
Leistungsvermögen zu demonstrieren. Die Ergebnisse und deren Nutzen wären sekundär.
Dass unter dem Deckmantel von Forschung oft nur Ausbildungsziele verfolgt
werden, ist in Deutschland ein alter Hut. Das ist durch das deutsche Grundgesetz
bedingt, d.h. das Kompetenzgerangel zwischen Bund und Ländern. Der Bund darf
keine Bildungsaktivitäten fördern. Dafür sind die Länder zuständig. Da diese angeblich
arm sind, hilft ihnen der Bund und nennt es Forschungsförderung. In Europa
müsste die Situation einfacher sein. Manchmal dient die Forschungsförderung
Politikern auch als Mittel, etwas für das Prestige ihrer Wahlbezirke oder Bundesländer
zu tun. Am Schluss lasse ich das DFKI noch einmal selbst zu Wort kommen (aus
der oben erwähnten Homepage):
Das DFKI engagiert sich in zahlreichen Gremien für
den Wissenschafts- und Technologiestandort Deutschland und genießt weit über
Deutschland hinaus hohes Ansehen in der Ausbildung des wissenschaftlichen
Nachwuchses. Derzeit arbeiten 413 hochqualifizierte Wissenschaftler und 272
studentische Mitarbeiter aus mehr als 60 Nationen an über 232
Forschungsprojekten. Das DFKI dient als Karrieresprungbrett für junge
Wissenschaftler in Führungspositionen in der Industrie oder in die Selbstständigkeit
durch Ausgründung von Unternehmen. Mehr als 60 Mitarbeiter wurden im Laufe der
Jahre als Professorinnen und Professoren auf Lehrstühle an Universitäten und
Hochschulen im In- und Ausland berufen.
Diese Zahlen sind beeindruckend. So recht wohl fühle ich mich nicht, wenn ich sie sehe. Aber das liegt an mir. Ich komme dann nicht umhin, an die Politiker der linken Seite des Parteienspektrums zu denken, die meinen, wir Deutschen würden zu wenig Steuern zahlen. Die Mittel des Staates müssten drastisch erhöht werden. Ich bin und bleibe halt ein liberaler Querdenker. Ich fasse meine Bauchschmerzen in einem Schlusskapitel zusammen.
Zwischen
Anspruch und Realität
Das DFKI ist nur ein Beispiel öffentlicher
Forschung in Deutschland. Ein Vergleich mit bekannten Industrielabors wie denen
von Bosch, Daimler, Linde und SAP liegt nahe. Alle vier betreiben zwar primär Produktentwicklung.
Sie stellen darüber hinaus jedes Jahr mit mehreren Hundert Patentanmeldungen
ihre Leistungsfähigkeit unter Beweis. Das DFKI hat nach 27 Jahren ein einziges erteiltes
Patent (Fahrbare Gehhilfe) und ein angemeldetes Patent (Nutzbarkeit von
Sprachdialogsystemen) vorzuweisen, sowie drei Offenlegungen. Es wurden weder
Produkte noch Dienste vorbereitet.
Wenn man davon ausgeht, dass auch das Bundesforschungsministerium
nur eine verschleierte Form der Subvention der akademischen Lehre bezweckt, also
Forschung vor allem als Vorwand und Mittel für eine akademische Qualifizierung ansieht,
drängt sich die folgende Frage auf. Wenn es Leute während ihrer Ausbildung
nicht gelernt haben ingenieurmäßig zu denken, wieso kann man annehmen, dass sie
es lehren können und lehren werden? Für die Ausbildung von Informatikern (oder
Ingenieuren) sind sie daher wenig geeignet. Ob sie für Linguistik und Soziologie
geeignet sind, sei dahin gestellt.
Es ist außerdem eine Illusion anzunehmen, dass man in der Großforschung sehr viel lernt, was für eine Führungsposition in der Wirtschaft hilfreich ist. Ein Sprungbrett stelle ich mir anders vor. Das Schreiben von Forschungsanträgen hat nur wenige Gemeinsamkeiten mit dem Erkennen von wirtschaftlichen Potenzialen, der Vermittlung und dem Vorleben von realistischen Zielen oder der Lösung von Interessenkonflikten. In eine Kultur des ergebnisorientierten Denkens und Handels kann man nur hineinwachsen.
Es ist außerdem eine Illusion anzunehmen, dass man in der Großforschung sehr viel lernt, was für eine Führungsposition in der Wirtschaft hilfreich ist. Ein Sprungbrett stelle ich mir anders vor. Das Schreiben von Forschungsanträgen hat nur wenige Gemeinsamkeiten mit dem Erkennen von wirtschaftlichen Potenzialen, der Vermittlung und dem Vorleben von realistischen Zielen oder der Lösung von Interessenkonflikten. In eine Kultur des ergebnisorientierten Denkens und Handels kann man nur hineinwachsen.