Navigationshilfe für morgen

Das Neue Ars Electronica Center in Linz wird zum Museum der Zukunft

Mit dem Programm „Navigating the Future" wandelt sich das Ars Electronica Center in Linz zum Kompass und Begleiter durch das 21. Jahrhundert. Vier Millionen Euro flossen in das Prachtstück am Ufer der Donau. Begleiten Sie uns auf einem Rundgang.

„Wir haben sämtliche Ausstellungen neu gestaltet, begrüßt uns Gerfried Stocker, Künstlerischer Leiter der Ars Electronica und erklärt stolz: „Eine ganze Etage wurde zum Labor umgebaut." Das neue Ars Electronica Center bietet eine Fülle interaktiver Szenarien, künstlerische Werke, wissenschaftliche Forschungsprojekte, Info-Stationen, Werkstätten und Labore, die sich allesamt um aktuelle Entwicklungen in den Bereichen Künstliche Intelligenz, Neurowissenschaften, Neurobionik, Robotik, Prothetik, autonome Mobilität sowie Gen- und Biotechnologie drehen. Besonders begeistert hat uns eine Technologie: Künst- liche Intelligenz. „KI stößt gerade eine Revolution an, deren Bedeutung für unser Leben gar nicht überschätzt werden kann", erklärt uns Gerfried Stocker. Es ist also höchst an der Zeit, sich mit diesem nächsten Game Changer zu befassen.

Fokus auf Künstliche Intelligenz

In der Ausstellung „Understanding KI" sehen wir, wie neuronale Netze aufgebaut sind, im neuen „Machine Learning Studio" kann jede und jeder mit konkreten Anwendungen von KI experimentieren. Die Ausstellung „Global Shift" zeigt, welche Rolle neuronale Netze bei der wissenschaftlichen Erforschung unseres Planeten spielen und wie sie dazu beitragen, Herausforderungen wie etwa dem Klimawandel zu begegnen. Der Besuch des neuen Ars Electronica Centers soll allen eine grundsätzliche Vorstellung davon vermitteln, was KI ist und wozu ihre Anwendungen fähig sind.

Compass – Navigating the Future

Mit dem 'Unicorn Brain Interface' lassen sich Haushaltsgeräte, Prothesen oder Roboter mit den Gedanken steuern oder Wörter sowie ganze Sätze am Computer 'schreiben'. © vog.photo

Seit jeher ist die Geschichte des Menschen untrennbar mit Technologie verbunden. Doch heute haben wir eine Welt kreiert, die aus realen und virtuellen Räumen besteht, die nahtlos ineinander übergehen und sich permanent überlagern: Wir teilen immer weitere Teile dieser Welt mit immer intelligenteren künstlichen Systemen. Bild mit Bildschirmen Enormen Schub erhielt diese Entwicklung jüngst von neuronalen Netzen, die eine Revolution in den Computerwissenschaften ausgelöst haben: Software wird nicht länger von Menschen programmiert, sondern modelliert sich selbst aus Daten. Gerade weil Technologie damit noch leistungsfähiger und mächtiger wird, sind wir Menschen in Zukunft nicht weniger, sondern mehr gefordert, die Gestaltung unserer Zukunft aktiv in die Hand zu nehmen und somit zu beeinflussen, ob die neuen Technologien Ursache unserer Probleme oder Teil ihrer Lösung sind. Um möglichst weit nach vorn zu blicken, braucht es ein Fernrohr. Um aber entscheiden zu können, in welche Richtung man navigieren will, braucht es einen Kompass.

Die Ars Electronica Labs

Ein Labor ist ein Knotenpunkt von Kreativität, Technik, Gesellschaft und Wissenschaft. Unabdingbar dabei ist die Zusammenarbeit über die Grenzen von Disziplinen und Branchen hinweg – Forschung lebt schon immer vom Austausch. Genau das erfahren wir in den Ars Electronica Labs, von denen jedes für sich ein Erlebnis ist.

Im Bio Lab

Mit modernen Technologien greifen wir immer öfter und immer tiefer direkt in die Entstehung und Gestaltung des Lebens ein. Dies birgt nicht nur enorme Chancen, es wirft auch immer öfter zutiefst ethische Fragen auf. Das Bio Lab eröffnet uns die Möglichkeit, neueste Bio- und Gentechnologien hautnah selbst zu erforschen.

Im Material Lab

Weiter führt uns unser Rundgang ins Material Lab: Innovative Materialien sind Treiber nachhaltiger Produkte, sie erhöhen Wirkungsgrade, steigern Effizienz, befördern damit Wettbewerbsfähigkeit wie ökologische Nachhaltigkeit und helfen den Klimawandel, zunehmende Ressourcenknappheit und schlechte Arbeitsbedingungen zu bekämpfen.

Im Second Body Lab

Ein maßgeschneideter künstlicher Finger gliedert sich perfekt an die restliche Hand an. The 'Alternative Limb Project' betrachtet Prothesen als Erweiterung nicht nur des Körpers, sonder auch der Persönlichkeit. © Robert Bauernhansl, Ars Electronica

Seit jeher entwickeln wir Menschen Technologien, die uns stärker, schneller und gesünder machen und unser Leben einfacher, leichter und lebenswerter gestalten. Lange Zeit beschränkte sich dies auf bloße Werkzeuge, in jüngster Vergangenheit dringt Technologie zunehmend in unsere Körper ein. Beispiele dieser neuen Schnittstellen zwischen Mensch und Maschine zeigt das Second Body Lab des neuen Ars Electronica Center.

Im Citizen Lab

Bei unserem Rundgang durch das Ars Electronica Center hat uns besonderes das Citizen Lab begeistert: Viele aktuelle soziale, ökologische, ökonomische und politische Verwerfungen sind dem rasanten technologischen Fortschritt geschuldet. Tagtäglich lesen wir von mannigfaltigen Herausforderungen, denen wir uns stellen müssen, wollen wir eine lebenswerte Zukunft sicherstellen. Das „CitizenLab" des neuen Ars Electronica Centers zeigt, wie jede und jeder einzelne von uns unsere Welt aktiv mitgestalten kann.

Auch „Bellingcat” steht für Verantwortung, Engagement und Vernetzung. Die Online-Plattform bündelt Recherchen von Graswurzel-Journalisten (Citizen-Journalists), die kriminelle Machenschaften dokumentieren. Neben der Publikation und Verbreitung von Artikeln und Reportagen, bietet „Bellingcat” Anleitungen und Guides für all jene, die ebenfalls als Graswurzel-Journalisten aktiv werden und helfen wollen, Fakten und Beweise zu sichern, die für die gerichtliche Aufarbeitung von organisierter Kriminalität oder Kriegsverbrechen relevant sind.

Understanding Artificial Intelligence – Künstliche Intelligenz verstehen

Künstliche Intelligenz (KI) ist in aller Munde. Ob selbstfahrende Autos, der News-Feed von Facebook, Sprachassistenten wie Siri, Cortana, Alexa oder Assistant, die FaceID der neuesten iPhone-Generation oder Diagnoseverfahren in der Medizin – hinter all diesen Dingen stecken schon heute Anwendungen von KI. Mit der Ausstellung „Understanding Artificial Intelligence" zeigt das neue Ars Electronica Center wie diese Systeme funktionieren.

Gleich eingangs werden wir von einem großen „Auge" erfasst und fotografiert. Ein „Generative Adversarial Network" – kurz GAN – kreiert aus diesen Aufnahmen Portraits, die wenige Meter weiter auf Screens zu sehen sind. Es sind „Fake Faces", künstliche Gesichter, die aus Tausenden unterschiedlichen Bildern erzeugt werden und vollkommen echt wirken. Wie können diese Systeme Objekte wie Gesichter eigentlich erkennen oder sogar selbst welche erzeugen? Genau wie unser Gehirn müssen auch künstliche neuronale Netze erst einmal mitbekommen, was um sie herum überhaupt vor sich geht. Die neue Ars Electronica zeigt, wie das Zusammenspiel von Wahrnehmung und Gehirn bei uns Menschen funktioniert – und wie wir dies bei Maschinen mittels Sensoren nachempfinden.

Wie das funktioniert, sehen wir im Ars Electronica Futurelab. Hier können wir neuronale Netze beim Lernen und „Denken" erleben: Muss sich eine Maus vor einem Elefanten fürchten? Vor einer Forelle? Einer Katze? Indem wir diese Fragen beantworten, trainieren wir ein künstliches neuronales Netz. Jede unsrer Antworten liefert dem System einen weiteren Hinweis darauf, welcher Kombination aus Eigengewicht, Größe, Schnelligkeit, Krallen und Zähnen eine Maus tunlichst aus dem Weg gehen sollte.

Noch sind die künstlichen neuronalen Netzwerke dem menschlichen Gehirn unterlegen, doch Forscher arbeiten stetig an immer komplexeren Systemen. Bald wird künstliche Intelligenz unser Leben bereichern – oder bestimmen... © vog.photo

Die Neurobionik
Auch wenn künstliche neuronale Netze nicht wie das menschliche Gehirn funktionieren, sind viele ihrer Spielarten, etwa des aktuell so erfolgreiche „Machine Learning" vage der menschlichen Physiologie entlehnt. Ein noch relativ junger Ansatz der KI-Forschung geht einen Schritt weiter: Biologische Nervensysteme werden digital nachgebildet und anschließend auf Roboter übertragen. Wenngleich dieser Ansatz der nächste Schritt hin zu noch schneller lernenden, noch intelligenteren KI-Systemen sein könnte, heißt das nicht, dass eine „starke" KI deshalb näher rückt. Die Leistungsfähigkeit und Vielseitigkeit des menschlichen Gehirns sind unerreicht. Ganze 650 Millionen Jahre hat die Evolution gebraucht, um seine einzigartige Komplexität auszuformen. Eine Komplexität, die sich aus rund 86 Milliarden Neuronen speist, die rund 100 Billionen Synapsen bilden – und von uns noch weitgehend unverstanden ist.

Im Machine Learning Studio

„Machine Learning" ist die derzeit populärste Anwendung von KI. Es handelt sich dabei um neuronale Netze, die sich selbständig Wissen aneignen und dieses Wissen verallgemeinern können. Es werden Muster und Gesetzmäßigkeiten in Datenmengen erkannt und diese Erkenntnisse dann auf andere, neue Daten angewandt. Anwendbar in Spam-Filtern, Sprach- und Texterkennung, Suchfunktionen, automatischen Empfehlungsdiensten sowie Bild- und Gesichtserkennung. Im „Machine Learning Studio" des neuen Ars Electronica Centers können wir mit selbstfahrenden Autos oder automatisierten Robotern experimentieren und ihre Funktionsweisen kennenlernen.

KI und Kreativität

Menschen können eine schlichte Holzfigur zum Leben erwecken. Doch können das auch Maschinen? Was, wenn zur Abwechslung moderne Industrieroboter die Strippen ziehen und einer Marionette Leben einhauchen? © vog.photos

Ob todtraurig oder himmelhoch jauchzend, anmutig oder unbeholfen – wir Menschen können einer schlichten Holzfigur unglaubliche Magie und einmaligen Ausdruck verleihen. Doch können das auch Maschinen? Und: Wer ist dann die Künstlerin oder der Künstler? Die Maschine oder die Programmiererinnen und Programmierer? Und wer hält die Urheberrechte an ihren Werken?

In der Ausstellung „Pinocchio" sehen wir, dass KI-Anwendungen heute nicht mehr nur Produktionsanlagen optimieren oder Autos steuern. Sie drängen zunehmend auf ein Feld, das bislang uns Menschen vorbehalten war: die Kunst. Dabei stellt sich uns die Frage: Ist dieser Prozess, der aus einem Input einen Output erstellt ein kreativer Akt oder bloß eine zwangsläufige Interpretation? Stichwort Interpretation: Können KI-Systeme frei von jeglichen Vorurteilen sein und faire Entscheidungen treffen? „Machine Learning" vollbringt heute beeindruckende Leistungen. Unfehlbar ist es aber nicht. Die Fehlerquote dieser Systeme hängt maßgeblich von der Quantität und Qualität jener Daten ab, mit denen sie trainiert werden und somit von uns Menschen, welche häufig Fehler machen. In „imageNet fails" erfahren wir, dass ein solcher Fehler auch bloß darin bestehen kann, dass Daten Merkmale enthalten, die uns Menschen gar nicht auffallen, einem KI-System aber sehr wohl. Schlimmer ist ohne Zweifel, wenn Datensätze unsere Vorurteile widerspiegeln – in dem Fall wird nämlich auch ein künstliches neuronales Netz zu diskriminierenden Ergebnissen kommen.

Global Shift – Leben im Anthropozän

Wenn es die Erde seit 24 Stunden gäbe, wäre der Homo Sapiens vor gerade einmal 3,6 Sekunden aufgetaucht. Seit 0,2 Sekunden würden wir Ackerbau und Viehzucht betreiben, das Industriezeitalter hätte vor 0,002 Sekunden begonnen. Zweitausendstel Sekunden, die uns gereicht haben, zum bestimmenden Faktor auf diesem Planeten zu werden. Als das Zeitalter des Menschen, das „Anthropozän", wird dieses jüngste Kapitel der Erdgeschichte deshalb bezeichnet. Unter dem Motto „Global Shift" wirft das neue Ars Electronica Center einen Blick auf unsere aktuelle Lebensrealität. Diese Realität spiel sich zunehmend in digitalen Räumen ab. Weil wir die Gestaltung dieser digitalen Räume und Infrastrukturen bislang fast ausschließlich Technologiekonzernen überlassen haben, sind wir ziemlich im Verzug, was Spielregeln und Verantwortlichkeiten angeht. Eine Folge davon ist, dass wir Services im Netz nur dann nutzen können, wenn wir vorher der Übermittlung all unserer Daten zustimmen.

Unser Leben spielt sich immer mehr in digitalen Räumen ab. Mit der Virtual Reality Technologie lassen sich die neuen Realitäten interaktiv und mit allen Sinnen erleben. © Martin Hieselmair, Ars Electronica

Im W-LAN des neuen Ars Electronica Centers werden sämtliche Server der Amazon Web Services (AWS) blockiert. Wir versuchen vergeblich, Apps auf unserem Smartphone zu nutzen. Uns wird klar, wie viele davon auf AWS basieren und welche Dominanz heute einige wenige Technologieriesen innehaben. Aber auch abseits der rein digitalen Welt beeinflusst Technologie unser Leben maßgeblich. Sie ist hauptverantwortlich dafür, dass wir heute besser, gesünder und länger leben als jede Generation vor uns und dass wir immer besser Bescheid wissen über uns selbst, unseren Planeten – und darüber hinaus. Unser letzter permanent besetzter Außenposten kreist aktuell in rund 400 Kilometern Höhe um die Erde und mit ihm mehr als 6.000 Tonnen Schrott und Müll, was zunehmend für Probleme sorgt. Denn knapp die Hälfte dieses Schrotts befindet sich im erdnahen Orbit, also dort, wo auch unsere Satelliten unterwegs sind. Mit „Orbits" (Quadrature) zeigt das neue Ars Electronica Center ein künstlerisches Projekt, das die Flugbahnen von 17.000 Objekten zu ästhetischen Mustern formt. Stichwort Erdbeobachtung: Mittels Satelliten können wir uns rund um die Uhr ein Bild davon machen, was auf der Erdoberfläche, in den Meeren und in der Atmosphäre abläuft. Um die dabei gewonnenen Daten auszuwerten, kommen wiederum KI-Systeme zum Einsatz. Die dadurch gewonnenen Erkenntnisse zeigen immer deutlicher, dass der technologische Fortschritt und das permanente Wachstum unserer Wirtschaft ihren Preis haben.

Mit „Global Shift" zeigt das neue Ars Electronica Center, wie stark wir unsere Welt nach unseren Wünschen gestalten, aber auch welche Probleme dadurch entstehen. Es liegt an uns, zu bestimmen, welche Richtung wir künftig einschlagen wollen, wie wir Wirtschaftswachstum bewerten, welche Bedeutung wir der irdischen Biodiversität beimessen und welche Rolle wir unserer Technologie zuschreiben.

Kinderforschungslabor, Mirages & miracles, AI x Music

Im neuen Kinderforschungslabor können junge und neugierige Besucherinnen und Besucher Technologien wie Künstliche Intelligenz spielerisch ausprobieren. Die Ausstellung ‚Mirages & miracles‘ inszeniert Augmented Reality auf fantasievolle Weise und die Schau ‚AI x Music‘ zeugt davon, dass Kreativität seit jeher vor allem auch in der Musik zum Ausdruck kommt. Auch im Versuch, Musik mit Automaten künstlich zu erzeugen. Das Ars Electronica Center bietet somit der ganzen Familie einen Ausblick in die Zukunft.

www.arselectronica.at

Maria Kargl hat Modedesign mit dem Schwerpunkt „ökologische und soziale Verantwortung in der globalen Lieferkette" in München studiert. Zurzeit setzt sie sich mit dem Thema Nachhaltigkeit im interdisziplinären Studiengang „Umweltethik" an der Universität Augsburg auseinander und arbeitet als Werkstudentin bei forum Nachhaltig Wirtschaften.

Dieser Artikel ist in forum Nachhaltig Wirtschaften 03/2019 - Social Business beseitigt Plastik-Müll und schafft neue Jobs erschienen.