Computationalismus

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Als Computationalismus, Komputationale Theorie des Geistes (eng. computational theory of mind, CTM) oder auch als Computertheorie des Geistes wird eine in der Kognitionswissenschaft bzw. in den Neurowissenschaften verbreitete Theorie bezeichnet, wonach die kognitiven Fähigkeiten und das Bewusstsein des menschliche Geistes - im Sinn des englischen Begriffs „Mind“ - auf Berechnungsvorgängen beruhen, die vom Gehirn vollzogen werden. Die Idee, dass die rationale Erkenntnis auf Berechnungen beruhe, hatte schon der englische Mathematiker und Philosoph Thomas Hobbes (1588-1679) vertreten:

„Unter rationeller Erkenntnis vielmehr verstehe ich Berechnung. Berechnen heißt entweder die Summe von zusammengefügten Dingen finden oder den Rest erkennen, wenn eins vom andern abgezogen wird. Also ist rationelle Erkenntnis dasselbe wie Addieren und Subtrahieren; wenn jemand Multiplizieren, und Dividieren hinzufügen will, so habe ich nichts dagegen, da Multiplikation dasselbe ist wie Addition gleicher Posten, Division dasselbe wie eine bestimmte Subtraktion gleicher Posten. Aber rationelle Erkenntnis geht jedenfalls auf zwei Geistesoperationen zurück: Addition und Subtraktion.“

Thomas Hobbes: Grundzüge der Philosophie, 1. Teil: Lehre vom Körper, S. 14
Diagramm einer McCulloch-Pitts-Zelle nach Marvin Minsky.

1943 schlugen Warren McCulloch und Walter Pitts (1943) erstmals vor, die neuronale Aktivität auf Rechenvorgänge zurückzuführen und entwickelten ein einfaches Modell eines künstlichen Neurons, die nach ihnen benannte McCulloch-Pitts-Zelle, die einfache logische AND-, OR- und NOT-Gatter simulieren kann, mit denen mathematische und logische Operationen durchgeführt werden können[1]. Sie wollten damit die Frage klären, ob das Gehirn Turing-berechenbare Funktionen berechnen kann und die Gehirntätigkeit damit im Prinzip auf Rechenoperationen rückführbar ist. Sie entwickelten damit eine erste Computertheorie der Kognition, wobei die Frage nach dem Bewusstsein zunächst ausgeklammert blieb. Das Modell der universellen Turingmaschine erlaubt es, von den physikalischen Details der „Maschine“, die die Berechnung durchführt, zu abstrahieren. Wichtig ist nur, dass eine Reihe von Eingaben nach bestimmten Regeln zu entsprechenden Ausgaben umgewandelt werden. Sie kann daher durch neuronale Netze, aber auch durch Siliziumchips bzw. künstliche neuronale Netze realisiert werden, womit die Brücke zur künstlichen Intelligenz geschlagen wird. Da sich das auf neuronalen Netzen beruhende Modell des Konnektionismus trotz gewisser Gemeinsamkeiten von herkömmlichen digitalen Computern mit klassischer von-Neumann-Architektur funktionell insbesondere durch deren klaren Trennung von Software und Hardware unterscheiden, ist diese Theorie nicht deckungsgleich mit dem simplen Computermodell des Geistes bzw. der Computer-Metapher des Geistes, wo der „Geist“ gleichsam als Software aufgefasst wird, die auf der Hardware des Gehirns läuft. Das Computermodell des Geistes besagt vielmehr, dass der Geist („Mind“) nicht einfach nur einem Computerprogramm ähnlich ist, sondern dass er buchstäblich ein Computersystem ist.

„... die kognitive Revolution vereinigte die Welt der Ideen mit der Welt der Materie, indem sie sich einer leistungsfähigen neuen Theorie bediente: der Auffassung, dass sich geistiges Leben durch Information, Informationsverarbeitung und Rückkopplung erklären lasse. Überzeugungen und Erinnerungen sind Informationssammlungen – wie die Fakten in einer Datenbank, nur dass sie in Aktivitätsmustern und Strukturen des Gehirns enthalten sind. Denken und Planen sind systematische Transformationen dieser Muster, wie die Operationen eines Computerprogramms. Wünschen und Bemühen sind Rückkopplungsschleifen, wie das Prinzip, das einem Thermostaten zugrunde liegt: Sie empfangen Informationen über die Diskrepanz zwischen einem Ziel und dem gegenwärtigen Zustand der Welt, und dann führen sie Operationen aus, die diesen Unterschied in der Regel verringern. Der Geist ist mit der Welt durch die Sinnesorgane verbunden, die physikalische Energie im Gehirn in Datenstrukturen umwandeln, und durch motorische Programme, durch die das Gehirn die Muskeln steuert.

Diese allgemeine Idee könnte man die komputationale Theorie des Geistes nennen. Sie ist nicht mit der »Computermetapher« des Geistes zu verwechseln, der Hypothese, dass der Geist buchstäblich wie eine künstliche Datenbank, wie ein Computerprogramm oder ein Thermostat arbeite. Die komputationale Theorie besagt lediglich, dass wir geistige Prozesse und künstliche Informationsprozessoren erklären können, indem wir einige der gleichen Prinzipien verwenden.“ (Lit.: Pinker 2017, Kapitel 3)

In ihrer modernen Form des Funktionalismus wurde die Computertheorie des Geistes 1961 von Hilary Putnam, einem führenden Denker der Philosophie des Geistes, als Reaktion auf die Probleme der Identitätstheorie vorgeschlagen[2] und gemeinsam mit seinem Doktoranden Jerry Fodor bis in die 1980er Jahre weiterentwickelt. Danach wandte sich Putnam vom Funktionalismus ab. Obwohl der Funktionalismus in den 1990er Jahren u.a. von Hilary Putnam selbst und von John Searle und anderen heftig kritisiert wurde, greifen viele Kognitionswissenschaftler auf dieses Konzept zurück. Auch in der analytischen Philosophie wird es weiterhin diskutiert.

Literatur

Einzelnachweise

  1. Warren McCulloch, Walter Pitts: A logical calculus of the ideas immanent in nervous activity. In: Bulletin of Mathematical Biophysics, Bd. 5 (1943), S. 115–133, ISSN 0007-4985 pdf
  2. Hilary Putnam: Psychological Predicates, in: W. H. Captain (Hrsg.): Art, Mind and Religion, Pittsburgh 1967, Seiten 37–48