19. 05. 2025
Verfasst von: Tim Kietzmann

NeuroAI: Künstliche Intelligenz trifft Neurowissenschaft

Das Forschungsfeld NeuroAI vereint Neurowissenschaft und KI-Entwicklung, um Synergien aufzudecken und zu nutzen.

Aktuelle Methoden der künstlichen Intelligenz sind von den neuronalen Mechanismen des menschlichen Gehirns inspiriert. Dabei haben natürliche und künstliche Intelligenz ihre Vorteile und Grenzen. Während Maschinen riesige Datenmengen schneller verarbeiten, sind Menschen intuitiver, kreativer und robuster. Wer das Gehirn besser versteht, kann somit auch für bessere KI sorgen, die wiederum die Gehirnforschung fördert. Ein Forschungsteam um Prof. Dr. Tim Kietzmann an der Universität Osnabrück vereint Neurowissenschaft und KI-Entwicklung im Forschungsfeld NeuroAI, um Synergien aufzudecken und zu nutzen.

Gehirn besser verstehen, KI-Entwicklung optimieren

Künstliche Intelligenz (KI) beeindruckt. Vor allem heutige Sprachmodelle wie ChatGPT, LLama oder Claude weisen eine erstaunliche Eloquenz auf und ebnen den Weg zu allgemeiner Anwendung und Akzeptanz. Eloquenz ist jedoch nicht gleichbedeutend mit Intelligenz, sie täuscht über Limitierungen aktueller Systeme hinweg. Zu nennen sind hier zum Beispiel die großen Datenmengen, die für das Training der KI-Systeme nötig sind, sowie deren enormer Energieverbrauch. Auch das Verhalten der Systeme offenbart Probleme in Punkto Logik, gesunder Menschenverstand und Robustheit sensorischer Verarbeitung. Allen diesen Problemen ist gemein, dass das menschliche Gehirn der KI weit überlegen ist. Es braucht beispielsweise nur wenig Daten für robuste Wissensaufbereitung, und es verbraucht insgesamt nur etwa 18 Watt – im Vergleich zu mehreren tausend Watt von KI-Systemen.

Neurowissenschaft und KI profitieren voneinander

Diese Beobachtung hat zur Entstehung einer neuen KI-Forschungsrichtung geführt: NeuroAI. Diese interdisziplinäre Herangehensweise vereint Neurowissenschaft und KI-Forschung, um Synergien aufzudecken und zu nutzen. Das Gehirn dient hierbei nicht nur als Existenzbeweis für intelligentes Verhalten, sondern fungiert als direkter Ideengeber für neue, innovative Ansätze. „Ein besseres Verständnis des Gehirns sorgt für bessere KI“, bringt es Prof. Dr. Tim Kietzmann vom Institut für Kognitionswissenschaft der Universität Osnabrück auf den Punkt. „Gleichzeitig profitieren auch die Neurowissenschaften von den Fortschritten der KI.“

Auf einem runden Tisch befinden sich Gehirn-Modelle und ein Laptop. Drei Personen schreiben und zeichnen Ideen und Formeln auf den Tisch. — KI-Forschung und Neurowissenschaften können sich gegenseitig unterstützen, das Gehirn besser zu verstehen und damit auch leistungsfähige KI zu entwickeln.

Neuronale Prozesse untersuchen, Hypothesen testen

Moderne bildgebende Verfahren erzeugen vom Gehirn große Datenmengen, welche mit klassischen Methoden nur unzureichend analysiert werden können. Tim Kietzmann erläutert, dass „Methoden des maschinellen Lernens hier effektiv genutzt werden können, um den hochdimensionalen Daten Informationen zu entlocken und unser Verständnis der Prozesse im Gehirn zu verbessern.“ Weiterhin bieten künstliche neuronale Netzwerke die Möglichkeit, an Hand von Simulationen Hypothesen zur Informationsverarbeitung im Gehirn zu testen. Das Forschungsfeld NeuroAI schafft somit eine produktive Wechselwirkung zwischen Grundlagenforschung und Anwendung mit dem gemeinsamen Ziel, biologische neuronale Netzwerke zu erforschen sowie leistungsfähige künstliche Intelligenz zu erschaffen.