Speculative Biosphere – Ein Erfahrungsbericht zum Innovationcamp Gestaltungsmaschine

Laura Kaiser & Jens Dobberthin

Von Laura Kaiser & Jens Dobberthin
08.05.2019 | 10 Minuten Lesezeit

Wie prägt Künstliche Intelligenz (KI) die Wirtschaft und Gesellschaft von Morgen? Was bedeutet KI für die Interaktion zwischen Mensch und Maschine? Und was hat KI mit kollaborativen kreativen Prozessen zu tun?

Diese Fragen standen im Zentrum des dreitägigen Innovationcamp Gestaltungsmaschine der Initiative Kultur- & Kreativwirtschaft der Bundesregierung am letzten März-Wochenende.

Mit der Beta-Version unseres Rechercheportals im Gepäck boten wir eine Werkstatt zum Thema „Biodiversität, Vermittlung und KI“ für die teilnehmenden Unternehmer, Experten und Akteure der Kreativbranche an. Co-Leiter der Werkstatt war der Künstler Sascha Pohflepp, der sich in seiner Arbeit mit dem Einfluss von Technik auf die Beziehung zwischen Mensch und Natur beschäftigt.

Sascha lenkte unsere Aufmerksamkeit auch auf sogenannte CycleGANs - "The coolest idea in deep learning in the last 20 years.” Diese Netzwerke sollten uns im späteren Verlauf noch von Nutzen sein.

Werkstatt der Mediasphere For Nature beim Innovationcamp Gestaltungsmaschine | Foto: Museum für Naturkunde / Laura Kaiser

Werkstatt der Mediasphere For Nature beim Innovationcamp Gestaltungsmaschine | Foto: Museum für Naturkunde / Laura Kaiser

In drei Workshop-Blöcken diskutierten wir mit den Werkstattteilnehmern die Bedeutung der Museumssammlungen und -daten für die Geschichte und Zukunft der Natur und künftige Nutzungsmöglichkeiten im Kontext von Biodiversität unter Einsatz künstlicher Intelligenz und entwickelten daraus schließlich einen spekulativ designten Use Case.

Brainstorming zu den Daten des MfN im ersten Workshop-Block | Foto: Museum für Naturkunde / Laura Kaiser

Brainstorming zu den Daten des MfN im ersten Workshop-Block | Foto: Museum für Naturkunde / Laura Kaiser

Nach einer ersten inhaltlichen Auseinandersetzung mit dem Museum für Naturkunde und den künftig verfügbaren Daten im Rechercheportal beschäftigte sich die Werkstatt tiefergehend mit möglichen Nutzungskonzepten, die sich aus der Mediasphere-Datenbank für die Zukunft der Natur ableiten lassen könnten. Die Teilnehmergruppe wählte im zweiten Workshop-Block den Ansatz des Spekulativen Designs für die Entwicklung alternativer Zukunftsideen mit Bezug zur Gegenwart – d.h. des spekulativen Weiterdenkens von Naturgeschichte auf Grundlage vergangener und derzeitiger Wechselwirkungen zwischen Mensch und Natur. Ein zentraler Impuls ging von einem künstlerischen Projekt rund um einen Nachtfalter – den Birkenspanner – und den mit ihm verbundenen Begriff des Industriemelanismus aus, welches uns Sascha präsentierte.

Vom Birkenspanner gibt es zwei Morphen, welche sich in ihren Flügelfarben unterscheiden: die helle Form besitzt weiße Flügel mit dunkler Musterung, die dunkle Form überwiegend schwarze Flügel. Traditionell war in Europa die helle Form (Biston betularia) stärker verbreitet, da sie auf der von hellen Flechten bedeckten Rinde der Birken besser getarnt war, die dunklen Birkenspanner (Biston betularia f. carbonaria) dagegen für ihre Fressfeinde, die Vögel, leicht zu sehen waren.

Helle Form (Biston betularia) des Birkenspanners | Fotos: Chiswick Chap, CC BY-SA 3.0

Helle Form (Biston betularia) des Birkenspanners | Fotos: Chiswick Chap, CC BY-SA 3.0

Dunkle Form (Biston betularia f. carbonaria) des Birkenspanners | Fotos: Chiswick Chap, CC BY-SA 3.0

Dunkle Form (Biston betularia f. carbonaria) des Birkenspanners | Fotos: Chiswick Chap, CC BY-SA 3.0

Der Begriff des Industriemelanismus beschreibt das Phänomen der mittelbar industriell verstärkten Einlagerung von dunklen Pigmenten in Hautzellen. Der Begriff entstand Ende des 19. Jahrhunderts, als sich das Häufigkeitsverhältnis der Morphe des Birkenspanners in englischen Industriegebieten verschob und überwiegend Individuen des dunklen Phänotyps zu beobachten waren. Zwar ist der Unterschied zwischen hellem und dunklem Birkenspanner genetisch bedingt, doch die Verschiebung des Häufigkeitsverhältnisses der beiden Varianten geht auf den Rückgang der hellen Flechten auf der Birkenrinde aufgrund der Einlagerung von Rußpartikeln durch industrielle Luftverschmutzung zurück. Infolge dieser Veränderung der Birkenrinde kehrten sich die Tarnmöglichkeiten und entsprechend die Überlebenschancen der beiden Phänotypen um, sodass die dunklen Birkenspanner im Vorteil waren und entsprechend häufiger auftraten [1].

Dieses Beispiel für menschlich-technisch beeinflusste Evolutionsprozesse nahm unser Team als Ausgangspunkt für die innovative Ideenfindung: Welche Assimilationsprozesse sind für die Zukunft denkbar? Und wie können die digitalen Daten des MfN und KI diese beeinflussen? Im Folgenden entstand das Konzept einer KI, die anhand vergangener und bestehender Muster neue Strukturen entwickelt und voraussagt. Dafür wäre die KI anhand von Daten zu Mustern der Natur, beispielsweise aus unserem Rechercheportal, einerseits, und mit Daten zu Mustern der menschlichen bzw. urbanen Umwelt andererseits zu trainieren.

Exemplarisch sollte unser Entwurf der „Berliner Motte“ als Ergebnis das im doppelten Sinne spekulative Designkonzept verdeutlichen:

Muster 1 | Foto: Jan-Henning Raff

Muster 1 | Foto: Jan-Henning Raff

An Muster 1 angepasste Berliner Motte | Fotos/Collage: Jan-Henning Raff; Chiswick Chap; bearbeitet von Yun Kuo

An Muster 1 angepasste Berliner Motte | Fotos/Collage: Jan-Henning Raff; Chiswick Chap; bearbeitet von Yun Kuo

Muster 2 | Foto/Quelle: berliner-u-bahn.info

Muster 2 | Foto/Quelle: berliner-u-bahn.info

An Muster 2 angepasste Berliner Motte | Fotos/Collage: berliner-u-bahn.info; Chiswick Chap; bearbeitet von Yun Kuo

An Muster 2 angepasste Berliner Motte | Fotos/Collage: berliner-u-bahn.info; Chiswick Chap; bearbeitet von Yun Kuo

Lassen sich durch die Verarbeitung urbaner und natürlicher Muster durch KI auch Assimilationsprozesse in der menschlich-urbanen Umwelt denken? Und wie würde solch eine „umgekehrte“ Adaption aussehen?

Hier sind unsere Ergebnisse:

Assimilation des urbanen Raums (Beispiel 1) | Fotos/Collage: Jan-Henning Raff, Chiswick Chap; bearbeitet von Felix Rasehorn

Assimilation des urbanen Raums (Beispiel 1) | Fotos/Collage: Jan-Henning Raff, Chiswick Chap; bearbeitet von Felix Rasehorn

Assimilation des urbanen Raums (Beispiel 2) | Fotos/Collage: Jan-Henning Raff, Chiswick Chap; bearbeitet von Felix Rasehorn

Assimilation des urbanen Raums (Beispiel 2) | Fotos/Collage: Jan-Henning Raff, Chiswick Chap; bearbeitet von Felix Rasehorn

Im dritten Workshop-Block diskutierten wir schließlich unser Ergebnis und bereiteten uns auf die Präsentation unsereres Konzepts für die anderen 10 Werkstätten vor. Zuvor hatte uns Sascha noch davon berichtet, wie er erfolgreich ein CycleGAN über Nacht zum Laufen brachte. Wir haben viel gelernt und sind gespannt wohin uns diese Idee noch bringen wird.

Referenzen:

[1] Inge Kronberg (2016): Industriemelanismus: Die dunkle Form des Birkenspanners entsteht durch ein springendes Gen. In: Biologie unserer Zeit. Jg. 5, Heft 46, S. 276-277. https://doi.org/10.1002/biuz.201690083