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Kolumne

Elektronische Organismen statt Digitaltechnologie?

Es gilt, eine biologieinspirierte Ingenieurwissenschaft zu schaffen. Um dahin zu gelangen, müssen wir aber die offenen, kulturellen Klüfte zwischen Biologie, Physik, Psychologie, aber auch Philosophie, Informatik und Linguistik überwinden.
Edy Portmann
Edy Portmann.

Edy Portmann.

Immer mehr Menschen fordern, die Klimapolitik möglichst bald auf ein Ende des fossilen Zeitalters hin auszurichten. Die Gletscher-Initiative will deshalb bis 2050 die Treibhausgasemissionen auf null senken und dazu in der Verfassung eine Pflicht zu ihrer kontinuierlichen Absenkung verankern.

Den jungen Klimademonstranten von «Fridays for Future» und analogen Initiativen, die die Bewältigung der Klimakrise als Hauptaufgabe des Jahrhunderts sehen, geht das allerdings noch zu wenig weit. In Sorge um den einzigen uns zur Verfügung stehenden, bewohnbaren Planeten, unsere Erde, die von indigenen Völkern, die ich diesen Sommer bei meiner Ecuador-Forschungsreise besuchte, respektvoll als Pachamama, Erdmutter, bezeichnet wird, verlangen sie, dass bereits 2030 Schluss mit fossilen Brenn- und Treibstoffen sein soll.

Was aber hat die digitale Transformation, die zunehmend all unsere Lebensbereiche erfasst, mit Treibhausgas und Klimawandel zu tun? Big Data, maschinelles Lernen und künstliche Intelligenz werden oft mit der Ölindustrie verglichen: Wie Öl können auch Daten ein sehr lukratives Gut sein. Doch reicht die Metapher leider noch weiter. Denn wie die fossilen Brennstoffe hat etwa auch der Prozess des Deep Learnings, eine Technik, die es Computern ermöglicht, anhand von Beispielen zu lernen, überproportionale Auswirkungen auf die Umwelt: Führende Forscher der University of Massachusetts haben hierzu jüngst eine Ökobilanz für die Ausbildung mehrerer gängiger grosser Deep-Learning-Modelle erstellt.

Sie fanden heraus, dass ihre Verfahren fast das Fünffache der Emissionen der Lebensdauer eines durchschnittlichen US-amerikanischen Autos verursachen kann, inklusive der Herstellung. Wie wollen wir damit umgehen? Vor zirka 150 Jahren, als wir Menschen begannen, uns motorisch fortzubewegen, standen sich Verbrennungs- und Elektromotor bereits einmal gegenüber, und dabei war lange nicht klar, welche Variante sich durchsetzen würde.

Zunächst trug der ölbasierte Motor den Sieg davon, doch heute gewinnt der einstige Verlierer wieder an Boden. Ähnlich könnte es dereinst auch der Digitalisierung ergehen. Hier starteten wir nämlich Anfang des letzten Jahrhunderts ebenfalls mit einem Duell des analogen und digitalen Rechners. In Anbetracht der schlechten Ökobilanz digitaler Modelle sollten wir uns überlegen, diese zu elektronischen Organismen, also mit biologieinspirierten Modellen, zu erweitern.

Als Vorbild könnte unser Gehirn dienen: Dessen analoge Struktur kommt nämlich mit einer Leistung von rund 20 Watt aus, Supercomputer, die die Datenmaschinerien befeuern, brauchen dagegen das Tausendfache an Energie. Sollten wir also nicht besser Autos, Häuser, Städte, Unternehmen, Verwaltungen und Smartphones in solche Organismen verwandeln? Der Bau elektronischer Organismen als Erweiterung der Digitaltechnologie stellt eine komplexe Herausforderung dar: Es gilt, eine biologieinspirierte Ingenieurwissenschaft zu schaffen. Dabei können wir nicht mehr nur monodisziplinärem Streben folgen, sondern müssen uns eher inter- und transdisziplinär an biologischen Konzepten wie Emergenz, Selbstorganisation oder neuromorphem Rechnen orientieren. Vermutlich existieren nämlich die nötigen Ideen bereits in den verschiedenen Disziplinen.

Um dahin zu gelangen, müssen wir aber die offenen, kulturellen Klüfte zwischen Biologie, Physik, Psychologie, aber auch Philosophie, Informatik und Linguistik überwinden. Es gilt, diese zu einem konzeptuellen Ganzen, einer Einheit zu verschmelzen. Dies ist ganz im Sinne meines in Ecuador erforschten «Zusammenlebens in Vielfalt und in Harmonie mit der Natur», Sumak Kawsay, einem Konzept der dortigen Bevölkerung, das auf unsere materielle, soziale und spirituelle Zufriedenheit zielt, die nicht auf Kosten anderer oder unserer Lebensgrundlage gehen darf.

Der Luzerner Edy Portmann ist Informatikprofessor und Förderprofessor der Schweizerischen Post am Human-IST- Institut der Universität Freiburg.

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