Uni Brennt

Sunday, February 17, 2008

In the Beginning ...


Wamdue Project - King Of My Castle ( Ghost In The Shell ) official music video

Über die Bedeutung von neuronalen Netzen und Star Wars!
“Was zum Belzebub hat das mit einander zu tun?!“


Was ist ein neuronales Netz:

Beispiele:

Im engeren Sinn:

Teilweise das Gehirn

teilweise künstliche Intelligenzen und diverse Programme


Im weiteren Sinn:

Tags auf diversen Online Plattformen (z.B. Flickr)

Internet

Kultur

Mythologie

Meme


Stark vereinfacht, ist ein neuronales Netz, ein System das „trainiert“ wird um komplexe Systeme zu „verstehen“.

Wie das Gehirn, bekommt es Input-Information, was wir meistens als Ursache von etwas Erlebten verstehen.

Wichtig beim Training dieses Verständnis-Netzwerkes, ist auch dass man die Folgen, also den Ausgang des Erlebten, die Output-Information hat.

Umso öfter und umso mehr man Information von dem Erlebten und seinem Ausgang (Input/Output) hat, umso besser das Training.

Dies verstehen wir meistens unter „Training“, „Üben“, oder auch „Lernen“, also deutlich anders als die meisten Anwendungen auf heutigen künstlichen Rechnern, die programmiert werden, und durch logische Prozesse zu einem Ergebnis kommen.

Deshalb ist die Eben zwischen Input und Output Neuronen, die ausschlaggebende Ebene, wo sich fast alles abspielt.

Hier wird allen verfügbaren Neuronen, Gewichte zugeteilt, so dass ein, zu der vorher schon bekannten Output-Information, ein annähernd identes Ergebnis berechnet wird, wenn die Input-Information in diese Neuronen gespeist werden.

Diese Gewichte werden im Trainingsprozess, erstellt.

Dies ist der springende und entscheidende Phase, bei der praktischen Anwendung des NN in der Technik und beim Menschen.

Denn der Trainingsprozess, hängt wie bereits gesagt, von der Menge und Genauigkeit der Input & Output Information ab.

Also wie viel ein Mensch Erfahrung gesammelt hat.

Dieser Trainingsprozess findet in dem sogenannten „Hidden Layer“ statt (siese Neuronen in der Mitte).

Hat ein Mensch wenig Erfahrung, wird er nie gut Tennis spielen können.

Erfahrung und das damit verbundene Lernen, wird von Menschen als der gesamte Trainingsprozesses des neuronalen Netzes verstanden.

Wie schon erkennbar, ist die Systematik eines neuronalen Netzes, sehr ausschlaggebend, für den Lernprozess von Menschen, und für vieles was ihn ausmacht.

Hier möchte ich aber auch dazu sagen, dass das menschliche Gehirn ein weitaus komplexeres System ist, und auch teilweise parallel geschaltet, also wie die klassischen Rechenprozessoren eines künstlichen Rechners funktionieren, und noch viele andere Formen des Computings anwendet.

In diesem bereich der Forschung, ist noch viel zu entdecke

n und zu lernen.

Mir sind jetzt folgende Erscheinungen dieses Trainings von hoher Wichtigkeit, die auch das neuronale Netz verständlicher machen werden, besonders auf das parktische Verständnis der Anwendung im menschlichen Leben.

  • Übertraining
  • Schlechtes Training
  • Das Kopieren von den Gewichten

Übertraining:

Ist nun der Fall, wenn die Gewichte-Zuteilung zu sehr an die vorhandenen Input & Output Daten angenähert werden.

Als Menschen verstehen wir das meistens dann als Extremisten, Fanatiker, die nur einen Weg kennen, oder sich nur auf eine Sachen konzentrieren können.

Oder wenn man einen Fehler immer wieder macht, oder sich schlechte Angewohnheiten antrainieren, oder Macken wie z.B. nervöses Zucken, oder einfach Nerosen, und psychologische Probleme, Phobien, Angszustände, etc. das meiste in der Psychologie. Eine zu ernst nehmung der Inputs, des Erlebten (z.B. schreckliche Erlebnisse).

Z.B. wenn man beim Klavierspielen, nicht von Anfang an die richtige Haltung einübt, wird dieses Fehltraining immer wieder auftauchen.

Das Übertraining ist auch sehr wichtig für die Bedeutung und ausschlaggebend für den Sinn, und für die Funktion des Loslassens, Frühling, und den Tod, und allem ihm verwandten bis hin zum Sinn des Krieges & Revolution, Natur, Evolution und Katastrophen, etc., etc..


Schlechtes Training:

Ist dann gegeben, wenn die Gewichte so zu geteilt werden, dass nicht die richtigen Outputs, als Ergbnise, heraus kommen.

Bei Menschen ist dies der Fall, wenn z.B. sie einfach nicht wissen wie man die Flugbahn und Geschwindigkeit eines Tennisballes einschätzen sollen.



Nun will ich die Brücke zwischen Star Wars und dem Verständnis für neuronale Netze bauen.

Star Wars steht hier als Synonym für Kultur, Mythologie, Religion, Philosophie, Kün, etc.

Denn was macht ein George Lucas, oder Gebrüder Grimm, Aristoteles, Mohamed, Konfuzius, Picasso, Schiele oder das gemeine Folk, das Internet, Flickr, last.fm, etc. etc.?

Es nimmt Erfahrung auf, verarbeitet diese und wirft diese in abstrakter Form wieder heraus.

In einer Form die wir Menschen weitaus leichter verstehen als Formeln, nämlich, in Impressionistischen Bildern, in Musik, in Metaphern, in Symbolik, von Geistergeschichten über den Strubelpeter bis hin zu Herr der Ringe, Tradition, Mythologie, Kultur, Teufelsfratzen an Häuser- und Kirchenfasaden, Wegmarterl, Sprichwörter, Fabeln, etc., etc.

Sie alle sind vorverarbeitete Information, aber nicht nachvollziehbar, verarbeitet, anders als das bei einer mathematischen bzw. logischen Formel oder These der Fall ist.

Eine Formel oder These kann jederzeit wieder angewandt werden.

Ja wieso dann überhaupt dieses abstrakte, darstellen von Information durch Kunst und Philosophie?

Na ja, die Wissenschaft hat die letzten 200 Jahre sowieso die Meinung vertreten, dass die Welt nicht anders zu verstehen ist, als durch empirsche zusammenhänge.

Aber eigentlich, haben sie sich immer einem ähnlichen, abstrakten Prozess ausgesetzt. Nämlich indem sie Versuche machten, das Universum bzw. die Physik die Berechnungen tätigen liesen, und dann Schlussfolgerungen und Gesetzmäßigkeiten daraus schlossen.

Dabei schließen wir nur zurück auf die Gesetzmäßigkeiten, die im Hidden Layer, die Physik für uns getan haben, nachdem wir die Physik mit Inputs gespeist haben, um zu beweisen, dass dann die gewünschten Outputs herauskommen.

Aber seit dem wir versuchen, das Wetter, den Börsenkurs (siehe den Film „Pi“), etc. zu verstehen, als Systeme wo wir keine einfachen Formeln mehr anwenden können, sehen wir die Notwendigkeit von Computing Systemen wie dem neuronalen Netzwerken, um eben solche komplexen Systeme zu verstehen.

Spätestens durch das „Tagen“ von Information, Videos, Musik, Fotos etc. im Internet und das Internet selber; durch die Chaostheorie, ja selbst durch die Evolutionstheorie, und die Urknalltheorie, sollten wir das Prinzip verstehen.

Jedoch fehlt noch das Bewusstsein, für das Verständnis, für die Prozesse, und ganz besonders fehlt noch die Anwendung dieses Verständnis, auf alltägliche Bereiche des Lebens.

Hier gibt es viele, viele Beispiele, wo die Mechanismen einer neuronalen Informationsverarbeitung zum Ausdruck kommen.


Deshalb will ich nur noch auf die letzte Eigenschaft eines neuronalen Netzes eingehen, die ich für wichtig halte:

Das übertragen von dem Hidden Layer, also die übertragung der gewichteten Neuronen:


Das übertragen dieses trainierten Netzes aus Neuronen, ist eigentlich, das wichtigste und Folgenschwerste, in der Anwendung und des Verständnisses über die Funktion eines neuronalen Netzes.

Denn was ist, das Übertragen, von einem trainierten Netz, das z.B. erfolgreich die Börsenkurse vorhersagen kann, nachdem es 10 Jahre Input und Output Information gesammelt hat, und nach dieser ihre Neuronen gewichtet bzw. trainiert hat?

Wie soll dieses Netzwerk, dieses System, einem anderen sagen, wie es den Börsenkurs berechnet?

Die Antwort ist.

Es kann es nicht.

Denn jedes neuronale Netz ist, einzigartig. Es mag vielleicht die gleichen Input und Output Informationen beim Training haben, aber es wird immer andere Gewichte, den Neuronen zuteilen, jedesmal chaotisch in einer anderen Variation, aber immer mit dem fast gleichen Ergebnis (so fern es gut trainiert ist).

Das ist eben der große Unterschied zu einer empirischen Formel, es ist nicht nachvollziehbar.

Außer, es kopiert sich selber 1:1.

Da dies aber außerhalb der modernen binären Rechner nicht möglich ist, ist es für einen Menschen unmöglich, dem anderen sein gelerntes, antrainiertes 1:1 weiter zu geben.

Also ein Mozart, kann aus seinem Sohn keinen neuen machen.


Man sieht also bereits wie Fundamental das Verständnis für neuronale Netze ist.

Es erklärt also wieso Kunst so etwas einzigartiges für Menschen und neuronal geschaltene und natürlich biologische Rechner ist.

Denn Kunst, ist DAS mittel um diese komplexen Verständnisse auszudrücken.

Wir nennen es oft unter den Begriffen:

Intuition, Talent, Können, Bauchgefühl, ja sogar hellseherische Fähigkeiten, Naturverbundenheit, „ein Händchen dafür haben“, Glück, etc., etc…

Das sind alles Systeme, die nicht zu verstehen sind.

Es ist einerseits, dass was uns Menschen und jeden einzelnen einzigartig macht, aber andererseits auch nicht weitergebar macht.

Es ist das Schöne am Menschen, keiner wird wie seine Eltern, weil jeder die Welt anders wahrnimmt, jeder das Erlebte mit anderen Gewichten verteilt.

Deshalb wird Religion, Kultur, Philosophie, und Mythologie, wie Star Wars, immer das wichtigste für den Menschen bleiben, weil es den Gedankenmusten der Menschen entspricht, und das ist auch gut so.

Denn Welt ist viel zu komplex, um sie einfachen Formeln zu überlassen, diese Erkenntnis dämmert erst langsam der Forschung.

Ein Masamune Shirow nennt es den „Ghost“.

Star Wars ist ein irrsinnig komplexe Mythe, die abstrakt, Unmengen an vorverarbeiteter Information verpackt hat.

Es stellt militärisch angezogene Menschen, in bestimmten Farben als radikal, und schlecht dar.

Es hat eine Botschaft.

Es vermischt und verarbeitet für die Menschen von Heute, die Philosophien von anderen, z.b. aus dem Taoismus, oder Buddhismus, in komplexe, ABER für uns sehr eingänglich verständliche Bilder und Töne, anders als abstrakte logische Thesen und Theorien.

Wie gut und dicht diese Information verpackt ist, hängt von dem Netzwerk, dem Individuum ab.

Welches es verfässt, in einem armseligen Versuch, sein Erlebtes für andere verständlich zu verpacken.

Diese Pakete nennen wir dann Star Wars, oder Dune, oder Die Odyssey, die Bibel, den Koran, Fraternité, etc…

Wenn dann die Information gut und dicht, sowie eingängig verpackt wurde, nennen wir dann ein Meisterwerk, und der jenige der diese Dinge die wir alle Kennen, so gut verpackt, darstellt und zusammengefasst hat, nennen wir dann ein Genie, wie es George Lucas ist, oder jeder Designer der eine Idee hat, oder Schiller, oder Buddah und diese für andere verständlich darstellt.

Also die menschliche Existenz geht nur darum, das gelernte zu vermitteln, in einer möglichst unverfällschten oder anregenden Form, zum selber interpretieren oder anwenden (siehe heutige Creative Commons Lizenzen, etc.).

Also wie sieht die Zukunft aus?

Die nächste Frontier wird, Ghost in the Shell sein.

Nämlich jener Punkt in der Menschheitsgeschichte, wo genau das erlernte, die Gewichte von einem Menschen digitalisiert und kopierbar gemacht werden können.

Und man einfach, das Talent, das neuronale Netz, von einem Weltmeister in Karate herunterladen kann und anwenden kann.

…aber selbst dann gibt es noch eine Hürde, oder auch Chance, um seine Einzigartigkeit nicht zu verlieren, und somit seine Identität.

Denn jeder Körper, oder besser gesagt, jedes neuronale Netz, jedes Gehirn ist dicht mit seiner Umgebung verbunden, bis in jede Fingerspitze.

Das heißt, auch wenn du das Talent des Karate-Weltmeister hast, musst du es auf die realen Gegebenheiten, den Körper und deren Werkzeuge und Organe, Körperteile etc. anpassen, oder auch emulieren, also du veränderst, überstetzt und integrierst es in dein System, welches in deiner realen Existenz und Identität verankert ist, welche Form das auch immer sein mag.

Ob Motoko Kusanagi, oder der Puppet Master, egal.

Also sie müssen, embedded werden…


Denn ein Mensch ist, ohne seinen Körper nur ein halber Mensch, und ein neuronales Netz ist ohne praktische Anwendung, ohne embedded zu sein, nutzlos.

Integrated/embedded Systems

Die Singularität (Ray Kurzweil) ?


Abschließend hoffe ich dass ihr daraus, Schlussfolgerungen ziehen könnt, und sehen könnte, wieso Freiheit, und Vielfalt, Gleichheit, Offenheit, etc. so wichtig ist, und seht, dass es nichts großartigerses gibt, als wenn man sein gelerntes in die Kultur, also in das komplexeste aller Systeme, kreativ eingebracht hat, und ein Teil der Micro oder Macro Kultur geworden ist.

Danke