Studie der TU Darmstadt nutzt Methoden der künstlichen Intelligenz

Auf den ersten Blick scheint es, als bewegten sich unsere Augen unstet und ziellos. Tatsächlich aber planen Menschen ihre Augenbewegung unbewusst mehrere Schritte im Voraus, wie eine Studie der TU Darmstadt zeigt. Die Beobachtungen stehen im Einklang mit einem Modell der künstlichen Intelligenz, das geplantes Vorgehen beschreibt.
Das Forschungsteam um Professor Constantin Rothkopf vom Centre for Cognitive Science der Technischen Universität (TU) Darmstadt gab Versuchspersonen die Aufgabe, zu prüfen, ob eine begrenzte Fläche am Bildschirm einen schwarzen Punkt enthielt. Ihnen stand dafür unterschiedlich viel Zeit zur Verfügung: Sie konnten, um die Fläche zu erfassen, eine oder zwei Augenbewegungen ausführen.

War nur eine Augenbewegung möglich, fixierten sie einen Endpunkt, der eine möglichst große Abdeckung der Fläche mit einem einzelnen Blick ermöglichte. Reichte die Zeit für zwei Augenbewegungen, wählten sie unwillkürlich einen anderen ersten Schritt für ihre Augenbewegungen, der schlechter für das Auffinden des schwarzen Punktes mit einer einzelnen Augenbewegung gewesen wäre; zusammen mit der zweiten Augenbewegung ließ sich so aber das Suchergebnis insgesamt optimieren.

Die Untersuchung zeigt, dass unser visuelles System unbewusst „plant“, also beim Lösen komplexer Aufgaben zukünftige Ereignisse berücksichtigt. Die Ergebnisse der im Fachblatt „Scientific Reports“ veröffentlichten Studie sind deshalb vor allem für das Verständnis der Informationsverarbeitung unseres Gehirns von Bedeutung.

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Bei ihrer Arbeit griffen die Forscherinnen und Forscher auf Methoden der künstlichen Intelligenz zurück, um menschliches Planungsverhalten zu untersuchen. Im Bereich der KI wird der Vorgang, in der Zukunft liegende Konsequenzen von Handlungen in Entscheidungen miteinzubeziehen, als Planen bezeichnet. Planen ist dabei immer mit einem hohen Rechenaufwand verbunden, da viele mögliche zukünftige Entwicklungen mitberücksichtigt werden müssen. Es wäre einfacher, nur die direkten Konsequenzen der jeweils nächsten Handlung zu berücksichtigen. So kurzfristiges Agieren kann aber dazu führen, dass ein Ziel nicht erreicht wird. Beim Schachspiel beispielsweise muss manchmal eine Figur geopfert werden, um den gegnerischen König matt zu setzen.

05.02.2019