Maschinenintelligenz mit Clortex und NuPIC

In diesem Buch geht es um eine lernende Maschine, die du schon heute benutzen kannst. Dies ist weder Science Fiction, noch irgendeine ferne Zukunftsmusik. Sie ist schon da, bereit zum Herunterladen und zum Benutzen. Sie wird auch schon kommerziell eingesetzt, um Energie sparen zu helfen, mechanische Zusammenbrüche vorherzusagen, und um mit dem Internet verbundene Computer am Laufen zu halten. Sie steht im Zentrum einer lebhaften Open Source Gemeinschaft, dessen Vernetzung zu führender akademischer und industrieller Forschung ständig wächst. Im Laufe jahrzehntelanger Forschung von Jeff Hawkins und seinem Team von Numenta wurde NuPIC entwickelt, ein System das auf den Prinzipien des menschlichen Gehirns basiert - eine Theorie, die Hierarchischer Temporalspeicher (engl. Hierarchical Temporal Memory, HTM) genannt wird.

NuPIC steht für Numenta Platform for Intelligent Computing. Oberflächlich betrachtet ist es ein Stück Software, das du umsonst herunterladen, einrichten und sofort auf deine eigenen Daten und Problemstellungen anwenden kannst. Du wirst alle dafür nötigen Informationen in diesem Buch finden. Aber wie du sehen wirst, ist die Software (und ihr Nutzen als Produkt für dich) nur ein kleiner Teil der Geschichte.

NuPIC ist ein in Software gefasstes Arbeitsmodell einer sich entwickelnden Theorie darüber, wie das Gehirn funktioniert - ein hierarchischer Temporalspeicher. Sein Design ist durch unser Wissen über Struktur und Funktion des Gehirns limitiert. Genau wie mit einem Miniaturmodell eines Architekten, einer Tabellenkalkulation im Finanzwesen oder einem CAD System im Ingenieurwesen können wir mit unserem Modell experimentieren und es anpassen, um Einblicke in das System, das wir abbilden möchten, zu gewinnen. Und genau wie mit jenen Werkzeugen können wir damit sinnvolle Arbeit tun, es auf reale Probleme anwenden und daraus Nutzen ziehen.

Und wie andere Modellierungswerkzeuge können wir NuPIC als Prüfstein verwenden, für eine wachsende Diskussion über die grundlegende Theorie, was innerhalb des Gehirns vor sich geht. Wir können NuPIC mit all den Fakten und Auffassungen vergleichen, die nach jahrzehntelanger Forschung in der Neurowissenschaft entstanden sind - einem Fundament an Wissen, das täglich wächst. Wir glauben, dass die NuPIC zu Grunde liegenden Theorien am geeignetsten sind, um ein wahres Verständnis für menschliche Intelligenz zu erlangen, und dass NuPIC schon erstaunliche Beweise für die Gültigkeit dieser Theorien liefert.

Clortex ist ein neues Open Source Projekt, das NuPIC ergänzt und einen neuen Rahmen schafft, um mit HTM in neuen Anwendungsfeldern zu arbeiten. Ziel des vom Autor gegründeten Clortex Projekts ist es, HTM einem neuen Publikum zugänglich zu machen.

Dieses Buch beginnt mit einem Überblick, wie NuPIC in die Welt der künstlichen Intelligenz (KI) und der Neurowissenschaft passt. Wir werden dann etwas genauer auf die Theorie des Gehirns eingehen, auf der dieses Projekt basiert - mitsamt der Schlüsselprinzipien, die unserer Auffassung nach notwendig und hinreichend für Intelligenz sind. In Kapitel 3 werden wir sehen, wie NuPICs Design diesen Prinzipien entspricht und wie es im Detail funktioniert. Kapitel 4 beschreibt die NuPIC Software, wie sie zum Zeitpunkt der Erstellung dieses Buches vorliegt, und ihren kommerziellen großen Bruder, Grok. Abschließend betrachten wir, was die nahe Zukunft für HTM, NuPIC und Grok bereithält, und wie du dich in diese spannende Arbeit einbringen kannst. Im Anhang dieses Buches findest du Details dazu, wie du NuPIC herunterladen, benutzen und der NuPIC Mailingliste beitreten kannst.