Eine kurze Geschichte von Psychologie und KI
Psychologie ist die Wissenschaft vom Erleben und Verhalten des Menschen. Und während sich bereits die Philosophen der Antike sich mit dem Zusammenleben, Gefühlen und Verhalten von Menschen beschäftigten, ist Psychologie als eigenständige Wissenschaft erst im 19. Jahrhundert entstanden. Erste hinführende Gedanken zur künstlichen Intelligenz (KI) wiederum finden sich bereits bei Denkern des 17. Jahrhunderts. Philosophen wie Descartes, Leibniz oder Hobbes betrachteten dabei menschliche Handlungen, Gedankengänge und Prinzipien des Zusammenlebens eher mechanistisch. Dies führte zu der Annahme, dass menschliches Verhalten und Denken auf feste Regeln basiert, die, wenn sie erkannt werden, auch eine Simulation über künstliche Intelligenz erlauben würden.
Getrennte Wege trotz vieler Gemeinsamkeiten
Mit der Entstehung der Psychologie als Wissenschaft und später der Hirnforschung, gab es detaillierte Erkenntnisse über menschliches Erleben und Verhalten, Lernen und das Gehirn. Diese Erkenntnisse sind die Basis für die Entwicklung künstlicher Intelligenz. Auf der Dartmouth Conference 1956* kamen die Bereiche erstmal offiziell zusammen. Psychologen, Philosophen, angehende Informatiker und Mathematiker arbeiteten daran, Aspekte menschlicher Intelligenz so genau zu beschreiben, dass eine Maschine sie simulieren könnte. Die Forscher wollten dazu beitragen, dass Maschinen lernen Sprache zu verwenden, Probleme zu lösen, Konzepte zu entwickeln und sich selbst zu verbessern. Als Fazit mag gelten, dass KI nur als eine Kombination aus Psychologie und Informatik funktioniert. Dennoch: Nach dem Ende des gemeinsamen Austauschs gingen die Forscher wieder getrennte Wege, oder sortierten sich zu fachspezifischen Forschungsgruppen.
Überschneidungen der Disziplinen
Obwohl KI und Psychologie so eng zusammengehören, war es meist eine einseitige Beziehung. So wurden für die Entwicklung von KI zwar psychologische Erkenntnisse genutzt, einen Rückfluss von Wissen gab es jedoch kaum. Die Forschungsrichtungen laufen also eher parallel zueinander als miteinander verwoben, wobei es immer einzelne Forscher gab, die aus der Psychologie in die Informatik wechselten oder beide Fachrichtungen berücksichtigten.
Auch wenn die Methoden der Informatik in der Psychologie bisher wenig Anwendung gefunden haben, gibt es doch Überschneidungen: So verwendet die differentielle Psychologie seit jeher statistische Methoden und Zahlen, um individuelle Unterschiede in Bezug auf Eigenschaften oder Zustände zu beschreiben und zu messen, wie veränderbar sie sind und um Korrelation zwischen verschiedenen Eigenschaften und Zuständen zu betrachten, zum Beispiel dem Zustand „freudig“ und dem Persönlichkeitsmerkmal „extravertiert“.
Ein Forschungsgebiet, das ebenfalls beide Disziplinen beschäftigt, ist die Sprache: In der Psychologie finden sich - neben den Forschungen zum Spracherwerb und einer Diskussion zwischen Behaviouristen und Kognitionspsychologen über die Alleinstellung der Sprache - viele sprachbezogene Forschungsthemen. Die Behavioristen betrachten Sprache als ein Verhalten, das, ebenso wie anderes Verhalten, durch Reaktionen der Umgebung geformt wird. Die kognitive Psychologie wiederum sieht zusätzliche Einflüsse durch Gefühle, Überzeugungen, Zustände und angeborene Tendenzen.
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Sprachanalyse, Persönlichkeitstest und die „Big Five“
Ein weiterer, zentraler Forschungszweig ist die so genannte „lexikale Hypothese“ als Grundlage für Persönlichkeitstests. Die lexikale Hypothese wurde zuerst 1884 formuliert und nimmt an, dass alle Persönlichkeitseigenschaften eines Menschen irgendwie in Sprache repräsentiert sind. Grundlage zur Erforschung der Persönlichkeit waren daher sämtliche Eigenschaftswörter, die in Lexika zu finden sind. Die wurden extrahiert und mathematisch zu Persönlichkeitsfaktoren gruppiert. Aus diesem Ansatz sind die so genannten „Big Five Persönlichkeitsfaktoren“ entstanden:
- Neurotizismus (Neigung zu Ängstlichkeit, Traurigkeit, emotional labil)
- Extraversion (Neigung zur Geselligkeit und Optimismus)
- Offenheit (Neigung zu Wißbegierde, Interesse an Erfahrungen)
- Verträglichkeit (Neigung zu Kooperation, Altruismus, Nachgiebigkeit)
- Gewissenhaftigkeit (Neigung zur Disziplin, Leistungsbereitschaft, Zuverlässigkeit)
Eine weitere Forschungsrichtung der Psychologie beschäftigst sich mit der so genannten „quantitativen Sprachanalyse“. Hier werden Wörter gezählt und zu linguistischen und psychologischen Kategorien geordnet in der Annahme, dass es Zusammenhänge gibt zwischen dem Sprachgebrauch eines Menschen und seiner Persönlichkeit, der Verarbeitung von Erlebnissen, dem Status etc.
Der Chatbot als Therapeut!?
Bereits auf der Gründungskonferenz der KI 1956 kursierte die Idee, dass Maschinen Sprache anwenden könnten. 1966 entstand daraus der erste Chatbot namens Eliza, der mit strukturierten Antworten auf Wörter antworten konnte, die Menschen in einen Computer eingaben. Der Chatbot simulierte einen Therapeuten, und sein Erfinder Joseph Weizenbaum war so schockiert von der schnellen Bereitschaft der Menschen, ihre tiefsten Gedanken mit einem Computer zu teilen, dass er einer der größten Kritiker der Künstlichen Intelligenz wurde.
Fakt ist: Fast alle Verfahren, die zur KI hinführten, beschäftigten sich mit Sprache: Das Neocognitron (1979) beispielsweise erkannte und übersetzte Handschriften. Das Multilayer Perceptron (1986) befasste sich mit Spracherkennung, ebenso das Convolutional Neural Network (1998) und andere. Für die Textanalyse wurden lange Zeit so genannte „Long short-term memory (LSTM)-Netzwerke“ (1997) verwendet. Eingesetzt wurden sie beispielsweise 2016 von Google für Spracherkennung und Übersetzungen, oder auch von Amazon für Alexa, ehe sie vermehrt durch „Transformer Netzwerke“ (ab 2017) abgelöst wurden. 2012 übertraf AlexNet als erstes so genanntes „Deep Learning-Verfahren“ alle klassischen Verfahren, was zum Deep Learning-Boom führte. Die KI-Systeme wurden nun so gut, dass eine Anwendung auf ein so komplexes Feld wie automatische Erkennung psychologischer Merkmale aus Sprache denkbar wurde.
Kommunikationsanalyse dank Kombination
Innovative Lösungen bringen die Forschungsansätze von KI und Psychologie nun erstmals zusammen: Die KI macht dabei psychologische Information über die Analyse von Sprache verfügbar. Das funktioniert nur, wenn die Psychologie Methoden der KI nutzt und umgekehrt, denn Sprache ist ein äußerst komplexes Phänomen, das moderne und vielschichtige Methoden braucht, um mathematisch verständlich und bearbeitbar zu sein. Die Psychologie legt fest, was aus der Sprache gemessen werden soll. Das Modell der Kommunikationsstile verdeutlicht, was die KI abbilden soll. Zudem ist es die Stärke der Psychologie, eine gute Erhebung zu designen und entsprechende Messinstrumente zu entwickeln, die Datenqualität zu prüfen, auf Biases und Fairness in Tests zu achten, die Interpretierbarkeit der Ergebnisse sicherzustellen und nützliche Ergebnisberichte zu erstellen.
Die KI wiederum kodiert Wörter, Wortkombinationen, Satzstrukturen, die Syntax und andere Aspekte in Zahlen. Zudem werden psychologische Daten in millionenfachem Ausmaß erhoben. Aus der Kombination von Psychologie und Informatik ergeben sich so sinnvolle Gütemaße für die Vorhersage psychologischer Ergebnisse aus Sprache. Ein praktischer Einsatzzweck ist es inzwischen beispielsweise, Unternehmen, Führungskräften und Mitarbeiter:innen einen objektiven, neutralen Einblick in die Wirkung ihrer Kommunikation zu geben und diese ggf. zu verändern.
