Kategorie-Archiv: Technologien

Technologische Singularität

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Eine verbreitete Definition der sog. Technologischen Singularität bezeichnet einen zukünftigen Zeitpunkt, in dem Künstliche Intelligenz (KI) in der Lage ist, sich selbst zu verbessern und somit eine Intelligenz geschaffen wird, die diejenige des Menschen bei weitem übersteigt.

Drastische Fortschritte in der KI- und Computertechnologie würden eine Vielzahl von rasanten Fortschritten in anderen technologischen Bereichen mit sich ziehen. Als Beispiele können sog. Big Data Anwendungen in der Genomanalyse, Bioinformatik, Medikamentenentwicklung, Gehirnsimulation, Materialforschung, Energiesystemsteuerung und der Vorhersage zukünftiger Ereignisse genannt werden. Hier spielen leistungsstarke Computer bereits eine zentrale Rolle.

Historisch betrachtet scheint sich die technologische Entwicklung insbesondere seit dem 19. Jahrhundert zusehends zu beschleunigen. Insbesondere seit der Durchdringung der Durchdringung der Mikrochip-Technologie in den 1960ern hat die Computertechnologie rasante Fortschritte gemacht und zu der Beschleunigung beigetragen. Die Rechenleistung eines heutigen handelsüblichen Smartphones beträgt mehr als 14 Milliarden Instruktionen pro Sekunde (IPS), während die Computer der Voyager Raumsonde Mitte der 1970er gerade mal 8000 IPS schafften.

Also Beispiel für diese rasante Entwicklung der Mikrochip-Technologie wird meist das sog. „Mooresche Gesetz“ herangezogen, d.h. die seit Anfang der 1970er Jahre gemachte Beobachtung dass sich ca. alle 18 Monate die Zahl der Transistoren pro Mikrochip bei sinkenden Preisen verdoppelt. Dies bedeutet exponentielles Wachstum. Auch wenn die heutige Mikrochiptechnologie zwangsläufig eines Tages an physikalische Grenzen stoßen wird (wenn die Grenze eines Atoms erreicht ist), sind bereits neue Methoden entwickelt worden, um das „Mooresche Gesetz“ bis über das Jahr 2020 hinaus aufrecht zu erhalten. Somit ist mit weiteren Steigerungen der Leistungsfähigkeit von Computern zu rechnen. Hinzu kommt die Entwicklung völlig neuer Computerkonzepte, die bspw. von der Funktionsweise des Gehirns inspiriert sind. Jedoch werden in dieser Betrachtung ökonomische Faktoren nicht beachtet, bspw. die Frage danach, ob die Investition in teure neue Herstellungsverfahren für Unternehmen lohnenswert erscheint.

Künstliche Intelligenz wird ebenfalls zusehends leistungsfähiger und durchdringt unseren Alltag. Sie steuert bereits einen Großteil unserer Infrastrukturen, führt extrem komplexe Berechnungen und Simulationen durch und versorgt uns mit relevanten Informationen. Viele Aufgaben, die heute routinemäßig von Computern durchgeführt werden, könnte der Mensch gar nicht mehr mit der Geschwindigkeit, Zuverlässigkeit und Präzision bewerkstelligen. Künstliche Intelligenz ist bereits in der Lage, immer besser mit dem Menschen zu interagieren (z.B. Instruktionen in natürlicher Sprache zu verstehen), zu lernen und von den Vorteilen der digitalen Informationsverarbeitung zu profitieren. Dies schafft die Grundlage für leistungsstarke KI-Systeme, die in mehr und mehr Bereiche des Lebens eindringen und dem Menschen letztendlich in den Punkten Geschwindigkeit, Präzision, Logik und analytischem Multitasking weit überlegen sind. Somit ist die Frage nach Maschinenbewusstsein oder menschenähnlicher KI evtl. von geringerer Relevanz als angenommen, da die überlegene Leistung der KI vielleicht gerade darin liegt, das zu können, was für Menschen schwierig oder gar unmöglich ist.

Aus dieser Sichtweise heraus befinden wir uns bereits im Prozess der beschleunigten technologischen Entwicklungen, Innovationszyklen und zusehends leistungsfähiger KI in Richtung „Singularität“.


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Lebensverlängerung

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Jeden Tag sterben etwa 100.000 Menschen an den Folgen des Alterns – das sind zwei Drittel aller Todesfälle. Jede andere Ursache, die so viele Menschenleben fordert, würde als globale Katastrophe mit allen zur Verfügung stehenden Mitteln bekämpft werden. Altern, die damit verbundenen Leiden und der Tod werden dagegen von fast allen Menschen als unvermeidlich hingenommen, auch wenn der Traum vom ewigen Leben und der ewigen Jugend vermutlich so alt ist wie die Menschheit selber und sich in Mythen, Sagen und fast allen Religionen niedergeschlagen hat.

Inzwischen ist der Alterungsprozess der Gegenstand moderner biologischer und medizinischer Forschung, und es wird mehr und mehr klar, dass es keine „innere Uhr“ gibt, die irgendwann abläuft und eine feste Obergrenze der Lebenserwartung bedeutet. Nach modernem Verständnis kann man biologisches Altern als die Ansammlung von Schäden im Organismus beschreiben. Die meisten dieser Schäden werden von natürlichen Prozessen korrigiert, aber einige bleiben bestehen, sammeln sich über die Jahre an und führen schließlich zu Gebrechen und Tod.

Aber dieses Schicksal ist nicht mehr unausweichlich. So, wie Krankheiten, die noch vor hundert Jahren unheilbar schienen dank moderner Medizin heute oft einfach heilbar sind, scheint es mehr und mehr möglich, in der nahen Zukunft diese Schäden durch neue Therapien zu beheben, und so den Alterungsprozess zu verlangsamen oder gar aufzuhalten und rückgängig zu machen. Das Ziel hierbei ist, den gesunden Lebensabschnitt so lange wie möglich zu verlängern.

Wissenschaftler haben im Labor bereits massive Durchbrüche in der Lebensverlängerung mit einfachen Modellorganismen erreicht. Auch wenn diese Ergebnisse nicht einfach auf Menschen zu übertragen sein werden, geben sie doch Anlass zu Optimismus.

Es gibt verschiedene Ansätze zur Lebensverlängerung. Ein Ansatz beruht darauf, den Metabolismus so zu manipulieren, dass Schäden weniger häufig auftreten und/oder besser repariert werden. Ein vielversprechendes Experiment in diese Richtung ist die Kalorierestriktion. Eine Reduktion der Nahrungsaufnahme um 30%-50% führt bei vielen Modellorganismen wie dem Wurm C. Elegans, der Fruchtfliege Drosophila aber auch bei Säugetieren wie Mäusen, Ratten, Hunden und nichtmenschlichen Primaten zu einer signifikanten Verlängerung der Lebenserwartung, wobei der Effekt bei einfacheren Organismen oft stärker ausfallen. Ob ein ähnlicher Effekt auch bei Menschen zu beobachten ist, ist bisher nicht wissenschaftlich nachgewiesen. Wissenschaftler versuchen den Mechanismus der durch Kalorienreduktion verurschten Lebensverlängerung zu ergründen, um diesen eventuell auf anderem Wege zu induzieren.

Eine andere Gruppe von Wissenschaftern konzentriert sich auf die Erforschung von Telomeren. Hierbei handelt es sich um die Enden der Chromosomen, die bei einer Zellteilung nicht vollständig reproduziert werden. Dadurch werden sie im Laufe des Lebens immer kürzer, was nach der Meinung einiger Wissenschaftler zum biologischen Altern führt. Sie versuchen, ein Enzym (die Telomerase) zu aktivieren, dass diese Verkürzung rückgängig macht, um so das Altern aufzuhalten.

Aubrey de Grey

Aubrey de Grey

Einen umfassenden Plan zur Behandlung des Alterns hat der britische Biogerontologe Aubrey de Grey Entwickelt. Für seine „Strategy for engineering negligible senescence“ (SENS, zu deutsch etwa Strategie zur Minimierung der Seneszens) hat er sieben molekulare Mechanismen identifiziert, über die sich im Laufe des Lebens Schäden im Körper akkumulieren. Unter der Annahme, dass es einfacher ist, diese Veränderungen rückgängig zu machen, als sie zu verhindern, sucht SENS nun nach Therapien, um diese Schäden  zu beheben. Die von de Grey gegründete SENS research Foundation arbeitet an diesem Ansatz und fördert entsprechende Forschungsprojekte.

Zur Weiterentwicklung dieser (und auch alternativer) Ansätze ist noch intensive Forschung nötig, aber angesichts der unzähligen Menschen, die von diesen Errungenschaften profitieren würden, wären diese Anstrengungen mehr als begründet.

Leider existiert in unserer Gesellschaft und auch unter Medizinern und Wissenschaftlern, die eigentlich an der Lösung dieses Problems arbeiten sollten Vorbehalte, was die radikale Lebensverlängerung angeht. Viele dieser Vorbehalte lassen sich durch die Tatsache zurückführen, dass bis vor kurzem eine solche Lebensverlängerung tatsächlich unmöglich war. Die Unabwendbarkeit des Todes führte dazu, dass die Menschen Ansichten entwickelt haben, die die Perspektive eines extrem verlängerten Lebens unattraktiv erscheinen lassen („Es ist die Kürze des Lebens, die es wertvoll macht.“, „Ein so langes Leben würde auf Dauer langweilig werden.“). Diese psychologische Barriere muss überwinden werden, damit dieses Wichtige Ziel erreicht werden kann.

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Uploading


network-neurons-2-1043923-mUploading
 bezeichnet den (hypothetischen) Prozess, ein individuelles (menschliches) Gehirn auf einem externen Substrat (z.B. Computer) nachzubilden, sodass zwischen dem Original und der Nachbildung (Upload) praktisch kein Unterschied besteht. Das Upload hätte dieselben Erinnerungen, Fähigkeiten, Emotionen, Persönlichkeitsstrukturen, Reaktionsmuster etc. wie das Original. Es könnte bspw. in einer simulierten Realität „leben“, Erfahrungen sammeln, sich weiter entwickeln und mit Hilfe von Robotern oder Computer Interfaces mit der „Außenwelt“ interagieren.

Ausgangspunkt für die Realisierung des Uploading ist die Annahme, dass auch das menschliche Gehirn trotz seiner enormen Komplexität mit all seinen Neuronen (schätzungsweise um die 100 Milliarden beim Menschen), Axonen, Dendriten, Neurotransmittern und Vernetzungen etc. letztendlich durch Naturgesetze beschrieben und somit auch simuliert bzw. emuliert werden kann. Einige Wissenschaftler sind jedoch der Ansicht, dass quantenphysikalisch bedingte Effekte eine exakte Kopie unmöglich machen könnten.

Abgesehen von etwaigen quantenphysikalischen Phänomenen, wäre das Uploading kein prinzipielles Problem, sondern eine Frage der Komplexitätsbewältigung, Analysemöglichkeiten und Computerkapazitäten. Dieser Sichtweise zufolge wäre auch Bewusstsein lediglich ein Phänomen, das aus dem Zusammenspiel hochkomplexer und vielseitiger aber prinzipiell naturwissenschaftlich-mathematisch beschreibbarer Prozesse resultiert und somit simulierbar/emulierbar wäre.

Die Existenz funktionierender Gehirn-Computer-Schnittstellen, mit dessen Hilfe bspw. Roboter und Computerprogramme durch reine „Gedankenkraft“ gesteuert und Sinne wie Hören und Sehen durch elektrische Signal künstlich erzeugt werden können (bspw. bei Cochlea- und Retina-Implantaten), belegt, dass Gehirn und Computer gezielt miteinander kommunizieren können.

Ebenfalls arbeiten Wissenschaftler, inkl. internationale Konsortien im Rahmen des von der Europa-Kommission geförderten „Human Brain Projekts“ daran, zumindest Teile des menschlichen Gehirns zu simulieren. Um aber die Gehirnstrukturen in hinreichender Detailtiefe erfassen und nachbilden zu können, sind fortschrittliche Scanningmethoden sowie leistungsfähigere Computer für hochkomplexe und effiziente Simulationen notwendig. An der Simulation des Gehirns einfacher Organismen, wie bspw. von C.elegans wird bereits gearbeitet und ein Ziel des oben erwähnten Human Brain Projekts ist die Rekonstruktion des Gehirns einer Maus

Prinzipiell gibt es zwei Arten des Uploadingdestruktive und nicht-destruktive. Bei destruktiven Verfahren wird das Original-Gehirn bei dem Scanning- und Transferprozess zerstört, bspw.indem ein Hirnpräparat mit einem Knife-Edge Scanning Microscope in ultradünne Scheiben geschnitten wird, welches gleichzeitig seine Strukturen scannt und in einen Computer überträgt. Nicht destruktive Methoden umfassen bspw. Scans, die einem fMRI ähneln, jedoch hinsichtlich ihrer räumlichen und zeitlichen Auflösung derzeitigen Methoden weit überlegen sein müssten.

Eine weitere Methode könnte in Neuro-Cyborg-Technologien liegen. Forscher arbeiten bereits daran, Computerchip-Prothesen und künstliche Neuronen zu entwickeln, die in Zukunft verlorene Gehirnfunktionen ersetzen könnten. Ein stückweises Ersetzen von natürlichen durch funktional äquivalente künstliche Neuronen wäre somit auch als Upload zu werten.


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Human Enhancement Technologien

Wikipedia (Steve Jurvetson CC)

Human Enhancement Technologies (HET) bedeutet so viel wie Technologien zur Erweiterung menschlicher Fähigkeiten. Gewissermaßen dient bereits jede Technologie der Erweiterung menschlicher Fähigkeiten, bspw. zur Krafterhöhung (Kran), Geschwindigkeitserhöhung (Fahrrad, Auto), des Sehvermögens (Fernrohr, Mikroskop), zur Informationsverfügbarkeit (Internet, Augmented Reality) oder zur Verbesserung des Immunsystems (Impfung, Medikamente).

Transhumanistische Definitionen von HET gehen jedoch über die Nutzung einer Technologie als externes Hilfsmittel hinaus. Das bedeutet, dass hiermit mehr gemeint ist, als sich in ein Auto zu setzen, um schneller zu sein, einen Kran zu bedienen, um schwere Lasten heben zu können, eine Eingabe in einen Taschenrechner zu tätigen oder durch ein Teleskop zu schauen.

Es geht bei HET im Transhumanismus zudem darum, die Fähigkeiten der menschlichen Biologie, Physiologie und Psychologie zu erweitern. Als Beispiele könnten genannt werden:

Die wissenschaftliche Validierung von HET-Methoden ist jedoch im transhumanistischen Kontext von zentraler Bedeutung. Naturwissenschaftlich unbegründete Science-Fiction sowie Esoterik und dergleichen sind hier nicht von Interesse. Fortschrittliche Technologien, v.a. im Bereich der Neuro-, Cyber-, Gen-, oder Nanotechnik spielen hingegen eine bedeutende Rolle. 

Die heutigen HET Entwicklungen befinden sich bereits in einem Stadium zwischen konventionellen und bekannten externen Anwendungen wie Autos, Kränen und Fernrohren und einer direkt veränderten menschlichen Physiologie. Sie betreffen v.a. die zunehmende Fusion von Menschen und Computertechnologie.

Beispiele für heute bereits existierende HET-Anwendungen sind:


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Kryonik

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Kryonik leitet sich vom altgriechischen Wort kryos = Eis ab und bezeichnet eine beim Menschen noch hypothetische Form der biologischen Konservierung durch das komplette und möglichst schonende Anhalten des Stoffwechsels durch eine Herunterkühlung auf -196 Grad Celsius. 

 

Diese Technik kann prinzipiell dazu dienen, Menschen mit lebensbedrohlichen Krankheiten oder Verletzungen solange vor dem endgültigen Tod zu bewahren, bis ein geeignetes Heilverfahren verfügbar ist. Das setzt natürlich voraus, dass die Kryokonservierung reversibel ist, ebenso wie etwaige Schäden, die durch die Prozedur entstanden sind.

Bei Kleinstlebenwesen, Spermien, Eizellen, Embryonen und einigen Organen (z.B. Nieren) funktioniert die Kryonik bereits, d.h. die kryokonservierten Organismen sind nach dem Auftauen funktionsfähig. Neue Methoden (Vitrifizierung) tragen auch zur erheblichen Minimierung der für Zellen schädlichen Einsktristallbildung bei.

Bei einigen chirurgischen Eingriffen (bspw. Herz-OPs und einige Transplantationseingriffe) wird der Körper ebenfalls heruntergekühlt (wenngleich lediglich max. bis zu +20 Grad Celsius) um den Stoffwechsel des Körpers zu verlangsamen und damit den Sauerstoffbedarf zu reduzieren.

In den USA läuft seit Mitte 2014 sogar ein klinisches Experiment, in dem Parient(inn)en mit lebensbedrohlichen Schwerstverletzungen sogar auf 10 Grad Celsius heruntergekühlt werden sollen, um somit wertvolle Zeit für Notoperationen zu gewinnen.

Somit ist eine Erweiterung dieser Technologien durchaus vorstellbar.

Weitere Informationen zum Thema unter: Deutsche Gesellschaft für Angewandte Biostase e.V. 


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