Die Grenzen des Turingmaschinenmodells

Bei der Diskussion um die Grenzen der KI wird gelegentlich die schlichte Inadäquatheit der Turingmaschine für die Simulierung kognitiver Prozesse behauptet.^10.17 Im einzelnen werden unter anderem die folgenden Einschränkungen des Turingmaschinenmodells hervorgehoben:

• Es wird ein endlicher Zeichenvorrat benutzt.
• Die Turingmaschine hat `nur' eine endliche Menge von internen Zuständen.
• Die Eingaben werden durch endliche Zeichenketten beschrieben; es sind also keine analogen Eingabewerte möglich.  
• Die Ausgaben werden durch endliche oder unendliche diskrete Zeichenketten beschrieben.
• Die Turingmaschine arbeitet in diskreten Zeitschritten. Es sind keine asynchron auftretenden Eingangssignale möglich, die eventuell zu einem `nicht-deterministischen' Verhalten führen könnten.
• Die Turingmaschine arbeitet deterministisch, abhängig von den oben genannten Größen.

Für jeden der genannten Punkte läßt sich ein Szenario vorstellen, bei dem ein physikalisches und/oder ein biologisches System zumindest auf den ersten Blick nicht den jeweils genannten Einschränkungen unterliegt und damit nicht durch eine Turingmaschine adäquat modelliert werden kann.^10.18 Im wesentlichen basieren in der Literatur vorgeschlagene Szenarien auf analogen Ein- und Ausgangssignalen sowie analogen internen Zuständen von Berechnungseinheiten - wie etwa Neuronen.^10.19 Mithin wird argumentiert,^10.20 daß die Intelligenz gerade durch diese Andersartigkeit des physikalischen bzw. biologischen Systems zustande kommt, bzw. daß dies der notwendige Entwicklungsboden für Intelligenz innerhalb eines kognitiven, selbstorganisierenden Systems ist.

In der Tat muß eingeräumt werden, daß die genannten Einwände nicht unmittelbar entkräftet werden können, und daß die in der vorliegenden Arbeit angestellten Überlegungen zunächst nur unter der Prämisse der Adäquatheit des Turingmaschinenmodells gelten.

Allerdings erscheinen Argumente durchaus zweifelhaft, die sich darauf zurückziehen, daß Intelligenz in dem Unterschied zwischen diskreten und analogen Eingangssignalen begründet sein soll. Schließlich lassen sich analoge Signale immer beliebig genau durch diskrete Signale approximieren.^10.21 Nun basiert die Behauptung darauf, daß dieser Unterschied einen `Quantensprung' vom algorithmischen Regelfolgen zu menschlicher Intelligenz ausmacht. Daß dadurch ein anderes, ein nicht-algorithmisches Verhalten   möglich wird, ist nicht widerlegbar.<sup>10.22</sup> Jedoch bleibt es zweifelhaft, daß dadurch gerade eine erforderliche Verbesserung des Verhaltens, also eine `Intelligenzsteigerung' bewirkt wird !

Noch zweifelhafter wirkt das zweite Argument, daß Intelligenz in der möglichen Asynchronität von Eingangssignalen begründet sein soll: Dadurch läßt sich das Systemverhalten zunächst einmal nicht vorhersagen. Daß dadurch ein System allerdings intelligenter wird, ist schwer einzusehen.

Wie dem auch sei, im nächsten Abschnitt wird auch den `nicht-Turing-Berechnungsmodellen' ein entsprechendes Komplexitätsargument entgegengesetzt.