Maschinen und Moral am Beispiel des autonomen Fahrens PDF

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Hausarbeit im Modul Wissenschaftliches Arbeiten...

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FOM Hochschule für Oekonomie & Management Studienzentrum Bonn

Berufsbegleitender Studiengang zum Bachelor of Arts in Business Administration (BBA) 2. Semester Seminararbeit im Modul Wissenschaftliches Arbeiten Zum Thema Digitalisierung: Maschinen und Moral am Beispiel des autonomen Fahrens

Betreuerin: Prof. Dr. Cirsten Roppel Autor: Alexej Diamant Matrikelnummer: 494536 Abgabetermin: 03.06.2019 Anzahl der Wörter: 4250

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Inhaltsverzeichnis 1. Einleitung ......................................................................................................................................... 1 2. Autonomes Fahren – von einer utopischen Idee zu einer realistischen Umsetzung ........................ 1 2.1 Was ist autonomes Fahren – der Versuch einer allgemeinen Definition ....................................... 1 2.2 Der Weg zum selbstfahrenden Auto. ............................................................................................. 2 2.3 Ein Computer lernt Denken ........................................................................................................... 4 3. Das denkende Auto .......................................................................................................................... 6 3.1 Der Ursprung einer Entscheidung .................................................................................................. 6 3.2 Die Ethik des autonomen Fahrens. ................................................................................................ 9 3.3 Das Trolley-Dilemma .................................................................................................................. 10 4. Fazit................................................................................................................................................ 13 Literaturverzeichnis ........................................................................................................................... 14

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1. Einleitung In dem Augenblick, in dem der Fahrer das Steuern seines Fahrzeugs an einem anderen Fahrer abgibt, muss er sich sicher sein, dass die eigenen Sicherheit, die Sicherheit der etwaigen Insassen, sowie die der Umwelt zur jeder Zeit gewehrleistet ist. Der Fahrer vertraut seinem Gegenüber, da dieser Entscheidungen an Hand eines allgemeinen moralischen Kodex und dem Wissen um die Gesetze und Regeln bei Fahren (idealerweise) durch den Erwerb seiner Fahrerlaubnis hat. Was aber, wenn man das Steuern an eine Künstliche Intelligenz abgibt? Um selbstständig Entscheidungen zu treffen, muss das Fahrzeug/die KI selbst über auf bestimmter Grundlage basierende Entscheidungsbasis verfügen. Diese Hausarbeit wird sich mit den Fragen befassen welche Voraussetzungen ein Künstliche Intelligenz, im weiterem Verlauf KI genannt, erfüllen muss, damit man vom autonomen Fahren sprechen kann. Welche Voraussetzungen muss eine KI erfüllen um vergleichbare Entscheidungen wie ein Mensch treffen zu können. Wie ist die Evolution der Fahrzeugtechnik bisher im Hinblick auf das autonome Fahren verlaufen ist. Es wird lediglich der momentane Forschungsstand dargestellt und keine eigenständige Forschung auf diesem Gebiet betrieben. 2. Autonomes Fahren – von einer utopischen Idee zu einer realistischen Umsetzung 2.1 Was ist autonomes Fahren – der Versuch einer allgemeinen Definition

Als 1886 Carl Benz einen der ersten Wage mit einem Verbrennungsmotor erfand, den Patent-Motorwagen Nummer1, galt seine Erfindung als die Geburtsstunde des Automobils. Endlich brauchte man keine Tiere, um einen Wagen zu bewegen. Man brauchte lediglich eine Person, die den Wagen fuhr. Und obwohl es seitdem immer wieder Verbesserungen an der Grundidee gab, selbst wenn man die Entwicklung der Motorentechnologie, bzw. Antriebstechnologie betrachtet, blieb der Motorwagen Nummer 1 von Benz zum größten Teil unverändert. Wenn man aber darüber nachdenkt, so stellt das Wort Automobil ein Paradox in der heutigen Nutzung von Carl Benzs Erfindung: Das Wort „Automobil“ besteht nämlich aus

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den Lateinischen Worten autòs, welches selbst, persönlich, eigen bedeutet und dem Wort mobiles also beweglich1. Allerdings muss einem klar sein, dass das Automobil keinesfalls selbst fährt. Herr Maurer führt in der Einleitung zu der Aufsatzsammlung „Autonomes Fahren, technische, rechtliche und gesellschaftliche Aspekte“ sogar an, dass ein Motorwagen im Vergleich zu einer Kutsche weniger selbstständig ist. Die Kutschtiere waren in der Lage selbst Unfälle zu vermeiden und wenn nötig konnten sich sogar alleine, oder nur mit geringen Korrekturen seitens des Kutschers, eine bekannte Strecke abfahren, bzw. den Weg zu ihrem Stall finden. Ein automobil kann dies leider nicht. Es erscheint daher logisch, dass Ingenieure das autòs im Automobil hervorheben wollten. Diese Definition erscheint dem Autor passend: Ein Fahrzeug, welches vollkommen selbstständig eine Strecke zurücklegen kann und dabei Entscheidungen nach Kants kategorischem2 imperativ treffen kann, fährt autonom. 2.2 Der Weg zum selbstfahrenden Auto. Bereits 1914, 28 Jahre nach der Erfindung des Patent-Motorwagens Nummer 1 und 11 Jahre nach dem ersten Flug der Brüder Wright3 stellte man den so genannten „Airplane Stabilizer“ des Erfinders Lawrence B. Sperry in Bezons bei Paris vor4. Dieses System balancierte das Flugzeug automatisch und ohne die Hilfe des Piloten aus. Nahm dem Piloten aber noch nicht das Steuern ab. Erst druch die vom John Hays Hammond etwa zur gleichen Zeit erfundene automatische Kursstabilisierung5 wurde der Weg zu den ersten Autopiloten bereitet. Ebenfalls zu dieser Zeit forschte das US-Militär an ferngesteuerten Torpedos, Schiffen und Flugzeugen mit der Hilfe der Radiotechnik6. 1921 wurde daraufhin zum ersten Mal ein mehr oder weniger selbsfahrendes Automobil der Öffentlichkeit vorgeführt. Das Gefährt fuhr auf einer Teststrecke in Dayton, Ohio während es aus einem 30 Meter hinter

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Maurer, Markus Einleitung in: Maurer, Markus, Gerdes, J. Christian, Lenz, Barbara, Winner, Hermann (Hrsg.) Autonomes Jahren, Technische,rechtliche und gesellschaftliche Aspekte, 2015, S 13-20. 2 Der Kantsche Imperativ wird im weiteren Verlauf der Arbeit behandelt. An dieser Stelle gilt er zunächst als ein Dogma. 3 Erster Motorflug erfolgte am 17. Dezember 1903 4 Kröger, Fabian, Das automatisierte Fahren im gesellschaftsgeschichtlichen und kulturellwissenschaftlichen Kontext in: Maurer, Markus, Gerdes, J. Christian, Lenz, Barbara, Winner, Hermann (Hrsg.) Autonomes Jahren, Technische,rechtliche und gesellschaftliche Aspekte, 2015, S 52-78. 5 Ebd. 6 Ebd.

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ihm fahrenden Lastwagen gesteuert wurde7. 1925 wurde In New Yourk ebenfalls ein ferngesteuertes Automobil vorgestellt. Es war jedoch das erste ferngesteuerte Automobil, welches von einem privaten Unternehmen namens Houdina Radio Control gebaut wurde. Allerdings spiele auch hier das Know-How des US-Militärs mit, da der Namensgeber der Firma Francis P. Houdina selbst als Elektrotechniker in der Armee gedient hatte8. Genau das Militärfahrzeug 1921 wurde das von Houdina entwickelte Automobil aus einem anderen heraus gesteuert. So gesehen war dies die Geburtsstunde der selbstfahrenden Fahrzeuge. In weiteren 20 Jahren hatte man mehrere Ableger der ferngesteuerten Automobile gebaut, denn nach den Vorgeführten Prototypen der 20er Jahre begann sich auch das US-Amerikanische Verkehrsministerium für die Idee der autonomen Personen.- und Lastkraftwagen zu interessieren. Die Automobile waren erst seit etwa 2 Dekaden so erschwinglich geworden, dass es ihre Anzahl auf den Straßen der USA explosionsartig stieg. Mit ihr stieg jedoch auch die Anzahl der Unfälle. Recht schnell wurde klar, dass die meisten Unfälle schlicht auf menschliches Versargen zurückgeführt werden konnten. In den 1930er-Jahren wurden unterschiedliche Projekte vom Verkehrsministerium gestartet, um fahrerloses Fahren zu ermöglichen9. Die Prämisse des Ministeriums war durchaus klar: Ein selbstfahrendes Auto fährt fehlerlos, beachtet die Regeln und das Umfeld und lässt sich nicht ablenken. Man dachte dabei an Vielerlei. Nicht nur der Autopilot spielte bei den Überlegungen eine große Rolle. Man überlegte außerdem die Autobahnen umzubauen. So wollte man z.B. Kabel verlegen, welche mit Hilfe von Impulsen die Steuerung der Fahrzeuge „übernahmen“. Tatsächlich fruchtete diese Idee. 1958 Absolvierte ein Fahrzeug der Firma General Motors eine Teststrecke von einer Meile. Der Chevrolet hatte elektrische Fühler, welche einem in der Straße verlegtem Kabel folgten und danach das Fahrzeug ausrichteten10. Diese Versuche schafften es jedoch nie auf die Straßen.

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Ebd. Ebd. 9 Ebd. 10 Ebd. 8

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Ein weiterer großer Schritt zum autonomen Fahren war das 1954 erfundene Speed-o-Mat und 1958 von Chrysler auf dem Markt gebrachte als Cruise Control, uns heute auch als Tempomat bekannt11. Ein Weiterer Meilenstein auf dem Weg zu einem tatsächlich fahrerlosen Auto kam 1978 von BMW als das erste 7er Modell E23 einen Bordcomputer erhielt12. Dieser Kontrollierte zwar lediglich die Einspritzung, Zündung, Zentralverriegelung und einige weitere Bereiche des Fahrzeugs, war aber ein großer Fortschritt gegenüber der früheren Mechanik13. Weitere Entwicklungen die maßgeblich zum autonomen Fahren beigetragen haben, wurden im Rahmen der Sensorentechnik getätigt. Dazu gehören unter anderem der Spurhalteassistenten sowie der Abstandregeltempomat14. Diese Systeme unterstützen den Fahrer und können ihn sogar vor einem Unfall bewahren. 2.3 Ein Computer lernt Denken Die Idee einer selbstständig denkenden, vom Menschen geschaffenen Intelligenz ist im Gegensatz zu der weit verbreiteten Meinung nicht neu. Bereits Leonardo Da Vinci versuchte die ersten Automaten zu bauen. Allerdings mit mäßigem Erfolg. Mit der Erfindung des Uhrwerks wurde die Grundlage der ersten funktionierenden Rechenmaschinen geschaffen. Mathematiker wie Blaise Pascal oder Gottfried Wilhelm Leibnitz bauten Rechenmaschinen, die nach einer komplizierten Eingabe der Aufgabe, in der Lage waren diese selbstständig zu lösen. Sowohl die Rechenmaschine von Pascal, als auch die von Leibnitz können als Repliken im Museum Arithmeum in Bonn betrachtet werden. Die erste Maschine, die mit einem Programm funktioniert hatte, wurde von Charles Babbage erfunden. Er veröffentlichte die erste Beschreibung bereits 1837, richtig fertiggestellt wurde sie jedoch nie. Ein Teil seiner Maschine kann ebenfalls im Bonner Arithmeum betrachtet werden. Die erste programmierbare Maschine wurde 1941 von Konrad Zuse, die Zuse Z3, 1941 gebaut. Ab da begann der endgültige Siegeszug der „denkenden“ Maschinen in unser Leben.

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Ebd. Ebd. 13 Eine Unterstellung des Autors, da eine genau Ausführung an dieser stelle den Ramen der Fragestellung überschreiten würde. 14 Dietsche, Karl-Heinz, Jäger, Thomas, Kraftfahrtechnisches Taschenbuch, Wiesbaden 2003 12

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Das Jahr 1950 gilt sodann als das Geburtsjahr der KI-Forschung. In diesem Jahr veröffentlichte der Logiker und Mathematiker Alan Mathison Turing seinen Aufsatz Computing Maschinery and Intelligence15. Turing schrieb in seiner Arbeit, dass wenn ein Beobachter nicht mehr in der Lage war im Verlauf einer Kommunikation mit einer Maschine, diese nicht mehr von einem Menschen zu unterscheiden, eine Künstliche Intelligenz geben. Um das zu Testen schlug und beschrieb er den nach ihm benannten „TuringTest“. Demnach sollte eine Maschine nicht nur Fragen zur Mathematik, oder Schach lösen, sondern auch ein Gedicht schreiben16. 1956 fand daraufhin Summer Research Projekt on Artificial Intelligence statt. Diese Konferenz wurde von dem Erfinder der Programmiersprache Lisp John McCarthy organisiert. Im Anschluss an diese Konferenz erhielt die KI-Forschung großen Zuspruch17. Dafür gab es unterschiedliche Gründe. Unter anderem tat die Computerforschung immer wieder große Schritte, wie die Erfindung des ersten Programmierbaren Microprozessors, der anstatt mit Röhren mit Transistoren arbeitete, wesentlich kleiner war und an statt für einen festen Zweck gebaut worden zu sein, jedes Mal neu programmiert werden konnte. Dadurch wurden die Rechenmaschinen nicht nur kleiner, sondern auch wesentlich günstiger. Die Forscher ging davon aus, dass man eine KI bereits in 10 Jahren würde nutzen können. Sie verschätzten sich gravierend. Bis auf einen frühen Chatbot, einer „KI“ die als Sprachinterface dienen konnte, gelang der Forschung bis in die 1980er Jahre kein Durchbruch18. In der 1980er Jahren begann die Entwicklung so genannter Expertensysteme19: Diese Systeme sollten dazu dienen Unterstützung an Hand der eingegebenen wissenschaftlichen Daten in unterschiedlichen Bereichen zu geben. Das Bekannteste System war das

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Turing, Alan Mathison Computing machinery and intelligence (1950) in: Turing A.M. (Hrsg.) Intelligence Service, Schriften, Berlin, S 147–182 16 Ebd. 17 Buxmann, Peter, Schmidt, Holger, Grundlagen der Künstlichen Intelligenz und des Maschinellen Lernens in: Buxmann, Peter, Schmidt, Holger (Hrsg.) Künstliche Intelligenz, mit Algorithmen zum wirtschaftlichen Erfolg, Berlin 2019, S. 16-32 18 Ebd. 19 Ebd.

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MYCIN20. Dieses System diente der Unterstützung bei der Diagnostik von Blutinfektionserkrankungen und Meningitis21. Zum Leidwesen der Anwender war das System noch sehr starr und bedingt lernfähig. Man forschte jedoch weiter. In den 1990er Jahren hatte die Erforschung auf dem Gebiet der Künstlichen Neuronalen Netze mit Hilfe komplexer Algorithmen große Fortschritte gemacht. Das berühmteste Beispiel aus dieser Zeit ist der knappe Sieg des IBM Deep Blue gegen den damaligen Schachweltmeister Garri Kasparov22. Es lässt sich darüber streiten ob Deep Blue tatsächlich „klüger“ als Kasparov war, oder schlicht mehr Daten und eine größere Rechenleistung hatte. Eines kann man ihm auf jeden Fall unterstellen: er war noch nicht in der Lage selbstständig zu lernen und eigene Strategien zu erstellen. Er handelte also nur an Hand der vorliegenden Daten. Den Forschern war absolut klar, dass wir tatsächliche KI erst erlangen können, wenn die Maschinen anfangen zu lernen. Seit 2010 verfolgt man den Ansatz des maschinellen Lernens. Eine KI erhält Daten und fängt an darauf hin eigene Schlüsse zu ziehen23. Diesen Ansatz verfolgt man bis heute. 3. Das denkende Auto Der oben beschriebene Weg zu selbstfahrenden Fahrzeugen, das endliche Erreichen des autòs im Wort Automobil soll zeigen wie schwierig es war, auf den heutigen Stand der Wissenschaft zu kommen. Und der Weg ist noch lange nicht am Ziel. Nun da man die entsprechenden Sensoren entwickelt hat und im Begriff ist eine KI zu entwickelt, die an Hand der Übermittelten und vorgefertigten Daten Schlüsse zu ziehen, stellt sich die Frage, welche Schlüsse sie nun stellen würde. 3.1 Der Ursprung einer Entscheidung An dieser Stelle möchte der Autor etwas weiter ausholen. Man stelle dich die Frage: „Woher kommt meine Entscheidung?“. Wenn man darüber genauer nachdenkt, so kann man

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tatsächlich ihren Ursprung in den unterschiedlichen sozialphilosophischen Faktoren finden. Unsere Entscheidungen kann man auf unsere Erfahrungen zurück Führen. Eine, in den Augen des Autors, einfache Entscheidung wäre eine Flamme nicht anzufassen, da man sich verbrennen könnte. Man hat von anderen Menschen in seinem Umfeld gehört, dass das Feuer nun einmal heiß ist, und man es nicht anfassen soll. Entweder man glaubt daran, oder man sammelt eine eigene Erfahrung in dem man sich verbrennt. Es ist tatsächlich nicht aufwendig mit einer primitiven Programmiersprache wie Broccoli einer KI beizubringen Hindernisse zu meiden, nach dem, die KI einen Zusammenstoß hatte. Der Autor hatte im Rahmen seinen Informatikstudiums an der Fachhochschule Bonn/Rhein-Sieg an einem solchen Projekt mitgewirkt. Was aber, wenn eine Entscheidung auf einem durch Generationen gewachsenen moralischen Kodex beruht. Ein Mensch sollte wissen, dass man einen anderen Menschen nicht bestehlen, angreifen, verstümmeln oder gar morden sollte. Diese Aussage sollte dem Leser klar sein und wird an dieser Stelle als gegeben dargestellt. Es gingt in unserem ungeschriebenen moralischen Kodex, wie oben schon erwähnt, einen Absatz über das stehlen. Man darf es nicht. Es ist sowohl in den Religionen verankert, z. B. die 10 Gebote: „Du sollst nicht stehlen“, sonst droht dir die Strafe Gottes, als auch in unseren Gesetzen: § 242 StGB Diebstahl besagt: (1) Wer eine fremde bewegliche Sache einem anderen in der Absicht wegnimmt, die Sache sich oder einem Dritten rechtswidrig zuzueignen, wird mit Freiheitsstrafe bis zu fünf Jahren oder mit Geldstrafe bestraft. An dieser Stelle wird sogar eine konkrete Strafe angedroht. Auch in der Erziehung ist dieser Grundsatz verankert. Ein Mensch wächst also mit dem Wissen auf, dass man nicht stehlen darf. Und trotzdem die Frage, ob man stehlen darf, kann durch aus auch mit „Kommt darauf an.“ beantwortet werden. Wenn jemand stiehlt, weil er schlicht Hunger hat und nicht um sich Bereichern, spricht man vom Mundraub und dieser ist mit dem allgemeinen Moralkodex vertretbar (Dem Autor ist durchaus klar, dass es Regionen der Welt gibt, in denen das überhaupt nicht vertretbar ist. Diese Unterstellung erleichtert aber die spätere Argumentation). Der Mundraub ist aber auch im Alten Testament bzw. der Tora erwähnt. Im 5. Buch Mose, dem Deuteronomium, steht „Wenn du in den Weinberg eines andern kommst, darfst du so viel Trauben essen, wie du magst, bis du satt bist, nur darfst du

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nichts in ein Gefäß tun. Wenn du durch das Kornfeld eines andern kommst, darfst du mit der Hand Ähren abreißen, aber die Sichel darfst du auf dem Kornfeld eines andern nicht schwingen.“ In dem Strafgesetzbuch findet man lediglich eine Andeutung im §248a „Der Diebstahl und die Unterschlagung geringwertiger Sachen werden in den Fällen der §§ 242 und 246 nur auf Antrag verfolgt, es sei denn, daß die Strafverfolgungsbehörde wegen des besonderen öffentlichen Interesses an der Strafverfolgung ein Einschreiten von Amts wegen für geboten hält.“ Für einen Menschen ist es solcher Falls absolut klar. „Ich darf nicht stehlen, außer die Umstände lassen mir keine andere Wahl“. Schwieriger wird es, wenn man sich mit Körperverletzung oder gar dem Tod auseinandersetzt. Jedem Menschen sollte absolut verständlich sein, dass man sein gegenüber weder verletzten noch töten darf. Man kann hier die Bespiele aus Erziehung, Religion und Gesetz auslassen, das unsere Moral uns schlicht nicht erlauben würde, so etwas Schreckliches zu tun. „Außer“. An dieser Stelle wird die Argumentation schwierig. Darf man jemandem, der einem Leid zugefügt hat, auch Leid zufügen? In der Antike hätte die Antwort ganz klar ja geheißen. Auch in der Bibel wird die „Auge um Auge“ Praxis nicht ausgeschlossen. Selbst unser Gesetz erlaubt im § 32 StGB die Notwehr unter bestimmten Umständen, wenn auch die Rache verurteilt wird. Nun kann ein Mensch mit all diesem Wissen, mit den Erfahrungen, die er gesammelt hatte und Vorstellungen, die ihm anerzogen wurden, eine Entscheidung treffen. In Extremsituationen hilft uns unser moralischer Kompass die richtige Richtung einzuschlagen. Jedoch wird man im Alltag immer wieder vor ein moralisches Dilemma gestellt. „Fahre ich über eine rote Ampel und komme zu spät, oder riskiere ich eine Verletzung oder gar Strafe, um pünktlich zu sein?“ Allein in dieser Frage verbirgt sich eine indirekte Unterstellung, dass eine Verletzung weniger schlimm ist als eine Strafe. Dennoch ist ein Mensch in der Lage eine Entscheidung an Hand seiner persönlichen Präferenzen, Moralvorstellungen und bisheriger Erfahrungen zu treffen.

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3.2 Die Ethik des autonomen Fahrens. Als Mensch weiß man, dass man nicht über eine rote Ampel fahren darf. Man weiß ebenfalls, dass man es in den Ausnahmefällen durchaus tun kann und sogar muss, denn das Ergebnis, würde dann nach Jeremy Bentham24, zu mehr Glück führen, als wenn man dieses Gesetz befolgen würde. Hier steht Kants kategorischer Imperativ „Handle nur nach derjenigen Maxime, durch die du zugleich wollen kannst, dass sie ein allgemeines Gesetz werde“25, der ebe...