Hier lernt sogar die Streichholzschachtel

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Prof. Dr. Markus Pfeil verteilt nach der Vorlesung das Streichholzschachtel-Spiel.
Prof. Dr. Markus Pfeil verteilt nach der Vorlesung das Streichholzschachtel-Spiel. (Foto: Franziska Baar)
Schwäbische Zeitung

Prof. Dr. Markus Pfeil erklärte den rund 60 Nahwuchs-Studierenden bei der Kinderuni-Vorlesung „Eine Streichholzschachtel lernt ein Spiel – Maschinen lernen ganz einfach“, wie Computer Spielregeln lernen können.

Prof. Dr. Markus Pfeil ist Physiker und lehrt an der Hochschule Ravensburg-Weingarten in der Fakultät Elektrotechnik und Informatik. Bei der Vorlesung „Eine Streichholzschachtel lernt ein Spiel – Maschinen lernen ganz einfach“ der Kinderuni Ravensburg-Weingarten ging es auch um Informatik – aber eben kindgerecht mit einem ganz simplen Spiel als Testobjekt.

„Was ist denn überhaupt künstliche Intelligenz?“, wollte Pfeil zu Beginn wissen, worauf einer der kleinen Studenten sofort Google als Beispiel nannte, „Google lernt ja auch immer mit“. Um die künstliche Intelligenz besser zu verstehen, zeigte Pfeil Beispiele: Einen Roboter, der in nicht einmal einer halben Sekunde einen Zauberwürfel lösen kann oder das Erschaffen neuer Porträtbilder aus zwei bereits vorhandenen – „ich finde es gruselig, wenn man nicht mehr zwischen echt und unecht unterscheiden kann“, meint Pfeil dazu.

Programmieren und Lernen unterscheiden

Außerdem sei auch eine Unterscheidung zwischen Programmieren und Lernen wichtig. Beim Programmieren werde das Verhalten von Anfang an festgelegt, so Pfeil, beim Lernen ändere sich das Verhalten durch Erfahrung: „Das ist ja wie beim Menschen – der lernt, indem er ausprobiert!“ Computer lernen wie Menschen dadurch, dass bestimmte Entscheidungen zu guten oder schlechten Ergebnissen führen. Diese könne die Maschine sich merken und das nächste Mal besser entscheiden.

Und dann wurde auch das Rätsel mit den Streichholzschachteln gelöst: Pfeil erklärte ein Spiel namens Hexapawn, das ähnlich wie Schach aufgebaut ist, aber viel einfacher funktioniert – es hat neun Felder und wird nur mit Bauern gespielt. Spielt man das Spiel tatsächlich an einem Rechner, weiß dieser durch negatives Verstärkungslernen, welche Spielzüge zum Verlieren führen, und vermeidet diese daher.

Bei den Streichholzschachteln wird das durch verschiedenfarbige Perlen nachgestellt. Das heißt: Für jede Spielsituation gibt es eine Schachtel und für jeden Spielzug eine Perle. Führt ein Spielzug dazu, dass der „Computer“ verliert, wird die jeweilige Perle aus dem Spiel genommen – so bleiben bald nur noch die Spielzüge übrig, die zum Gewinnen führen. „Hat der Computer das Spiel elfmal verloren, habt ihr eigentlich keine Chance mehr zu gewinnen,“ erklärte Pfeil und fügte hinzu: „Wir gewinnen dann nicht mehr gegen ein extrem dummes Spiel.“

Und zum Schluss gab es noch für jedes der wissbegierigen Kinder ein Spiel, das – zu Hause fertig gebastelt – das Lernen von Maschinen auf ganz einfache Art und Weise zeigt. 1440 Streichholzschachteln mitsamt Perlen hatte Pfeil dafür in 60 Tüten vorbereitet – „da haben sogar meine drei Kinder noch mitgepackt“, bemerkte Pfeil mit einem Schmunzeln.

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