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Wissenschaft

Paläontologen sind wütend über KI-Darstellungen prähistorischer Tiere

Mit dem Fortschritt der KI-Technologie setzen sich Wissenschaftler und Illustratoren mit der Zukunft der visuellen Kommunikation auseinander.
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Lesezeit 8 Minuten

Eine Ratte mit mindestens vier Hoden, von denen einer größer als ihr Kopf ist. veröffentlicht in einer wissenschaftlichen ZeitschriftAnfang dieses Jahres. A Flugsaurier mit einem dritten Fuß sprießt aus seinem Flügel. Ein Museum postet ein psychedelisches Godzilla-trifft-Gecko in den sozialen Medien, während eine lebensechtere Darstellung des antiken Reptils erscheint auf ihrer Website.

Von künstlicher Intelligenz erzeugte Bilder haben verursacht es fairer Anteil von Kontroverse. Die Handvoll führender Bildgeneratoren sind nicht perfekt und liefern Ergebnisse, die manchmal von den Bedürfnissen oder Erwartungen des Benutzers abweichen. In den Wissenschaften sind KI-Modelle jedoch mehr als Werkzeuge zur Medienerstellung oder Sprungbretter für Kreativität. Sie tragen zu den wissenschaftlichen Daten bei, insofern die Zahlen in der wissenschaftlichen Forschung ein fester Bestandteil der schriftlichen Ergebnisse des Teams sind.

Was ist „Paläokunst“?

In der Paläontologie helfen die wissenschaftlich fundierten Darstellungen urzeitlicher Lebewesen – auch als „Paläokunst“ bekannt – anderen Wissenschaftlern und der Öffentlichkeit, neue Erkenntnisse zu verstehen. Sie basieren auf wissenschaftlichen Erkenntnissen und sind ein einzigartiges Portal in Welten, die Dutzende und manchmal Hunderte Millionen Jahre von uns entfernt sind. Auf diese Weise steht viel mehr auf dem Spiel als … die Assoziierung von Mary Anning.

Aufgrund ihrer Themen nimmt die Paläokunst im Ökosystem der Wissenschaftskommunikation einen einzigartigen Platz ein. Die Aufgabe der Illustratoren besteht darin, längst ausgestorbene Tiere entsprechend dem modernen wissenschaftlichen Verständnis des jeweiligen Tieres darzustellen: natürlich, wie sie aussahen, aber auch, in welcher Umgebung sie lebten und wie sie diese Umgebung nutzten.

„Ich betrachte Paläokunst als künstlerische Rekonstruktionen prähistorischer Lebewesen mit einem fundierten Ansatz, so genau wie möglich und mit begründeten Entscheidungen“, sagte Jacob Blokland, Paläontologe und Paläokünstler an der Flinders University in Australien, in einer E-Mail an Gizmodo. „Das kann bedeuten, dass man bei den Knochen aufwärts beginnt, Muskeln anlegt, erforscht, welche Art von Weichteilen das Lebewesen gehabt haben könnte, und Überlegungen zur Körperhaltung, zu phylogenetischen Klammern, zur potenziellen Umgebung usw. anstellt, und das alles auf Grundlage der Literatur oder des verfügbaren bekannten Materials.“

Die Illustrationen sind von modernen Tieren inspiriert, die entweder evolutionär mit den ausgestorbenen Organismen verwandt sind oder ähnliche ökologische Nischen wie die Urzeittiere besetzen. Abhängig von den Eingabeaufforderungen, die sie erhalten, sind KI-Bildgeneratoren derzeit nicht in der Lage, diese komplexen und vielfältigen Informationen aufzunehmen und daraus ein Bild mit derselben Genauigkeit und Liebe zum Detail zu erstellen wie ein menschlicher Künstler.

„Illustrieren ohne Berücksichtigung dieser Aspekte ist meiner Ansicht nach keine echte Paläokunst, sondern eher davon inspiriert“, fügte Blokland hinzu. „Ich denke, ‚Paläokunst‘ in diesem Sinne ist immer noch etwas, das ausschließlich Illustratoren vorbehalten ist, die keine KI verwenden.“

Eine Paläokunst-Illustration eines brüllenden T. Rex – beachten Sie das geschlossene Maul, ähnlich wie das Brüllen von Alligatoren.
Eine Paläokunst-Illustration eines brüllenden T. Rex – beachten Sie das geschlossene Maul, ähnlich wie das Brüllen von Alligatoren. Illustration: Mark Witton

Der wissenschaftliche Prozess hinter der Paläokunst

Denken Sie an die Haut von Dinosauriern. Sie bleibt nur selten erhalten, und wenn doch, gibt es keine Garantie dafür, dass Forscher Details wie die Pigmentierung der versteinerten Zellen erkennen können – obwohl Einem Team ist das mit einer Dinosaurier-Kloake geglückt bereits im Jahr 2021. Trotzdem ist es erwähnenswert, dass ChatGPT mir mitteilte, „Seit meinem letzten Update im Januar 2022 wurden keine fossilen Beweise für die Entdeckung einer Dinosaurierkloake vorhanden.“ Mit anderen Worten: Überprüfen Sie Informationen von KI-Chatbots immer doppelt !

Diese Art von Unsicherheit über Weichgewebe lässt viel Raum für Fantasie: Woher kennen wir die Färbung von Dinosauriern oder welche ein Gefieder hatten? Wenn Paläontologen Entscheidungen treffen über ob Theropoden-Dinosaurier wie T. rex hatte Lippen oder nicht, es liegt an den Paläokünstlern, einem gespannten Publikum genau darzustellen, wie sie ausgesehen haben könnten.

Kurz gesagt: Der Aufwand, der in eine wissenschaftliche Paläokunst-Illustration gesteckt wird, geht am durchschnittlichen Betrachter möglicherweise verloren. Es handelt sich nicht nur um die Darstellung eines bestimmten ausgestorbenen Tieres in einem plausiblen Umfeld, sondern vielmehr um eine hochmoderne Vorstellung des Tieres und seiner Umgebung, die auf der riesigen Menge an paläontologischen, zoologischen, muskuloskelettalen, biomechanischen, morphologischen und evolutionären Informationen basiert, die im Laufe der Jahre entwickelt wurden.

„Das Traurigste an KI-Kunst ist, dass so etwas wie Paläokunst eine menschliche Note hat“, sagte Natalia Jagielska, Paläokünstlerin und Sammlungsbeauftragte des Lyme Regis Museum in England, in einem Videoanruf mit Gizmodo. „Paläokunst ist wissenschaftlich – aber sie ist immer noch Kunst, sie ist Selbstdarstellung.“

Paläokunst von Menschen mit unterschiedlichem Hintergrund wird unterschiedlich aussehen, fügt Jagielska hinzu, weil wir alle die Welt und ihre Tiere unterschiedlich sehen. KI-Modelle sind Maschinen und daher nicht in der Lage, bei der Erstellung von Kunstwerken gelebte Erfahrung oder persönliche Perspektive zu berücksichtigen. Der Aufstieg der KI-generierten Paläokunst veranlasste die #PaleoAgainstAI Hashtag auf X, früher bekannt als Twitter, über den sich Paleoart-Illustratoren und -Unterstützer für menschliche Darstellungen urzeitlicher Lebewesen gegenüber computergenerierten Darstellungen aussprachen.

Fragwürdige Ethik

Wenn KI in Paläorekonstruktionen eingesetzt wird, PBS-Standards betont, dass KI-generierte Medien als solche offengelegt werden sollten und den Genauigkeits- und Inklusivitätsstandards einhalten sollten, die von jedem anderen redaktionellen Produkt erwartet werden sollten. Auch wenn der Einsatz von KI bei der Erstellung von Paläomedien (wir machen daraus einen Begriff) offengelegt wird und den aktuellen wissenschaftlichen Standards entspricht, argumentieren manche, dass KI echten Paläokünstlern die Arbeit wegnimmt und in der Paläontologie keine Rolle spielen sollte.

„Bildgenerierende KI ist ein Algorithmus zum Diebstahl von Urheberrechten“, sagte Per Ahlberg, Paläontologe an der Universität Uppsala in Schweden, in einem Videoanruf mit Gizmodo. „Noch schlimmer ist, dass Sie dies dann nutzen können, um die Leute, deren Arbeit Sie gestohlen und in Ihren Lernalgorithmus integriert haben, aus dem Geschäft zu drängen, und das ist ein großes Problem, denn wir brauchen Paläokünstler – echte.“

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Ein mittels KI generiertes Bild, angeblich von einem Trilobiten, aber mit Merkmalen, die morphologisch keinen Sinn ergeben. Illustration: Martin R Smith / Twitter

KI-generierte Paläokunst sei „eine glatte Täuschung der lesenden Öffentlichkeit“, fügte Ahlberg hinzu, „und sie ist ein Schlag ins Gesicht der traditionellen Paläokunst, die eine wichtige Rolle dabei gespielt hat, uns dabei zu helfen, uns ein Bild von vergangenen Welten und ihren Bewohnern zu machen.“

KI hat viele nützliche Zwecke in den Wissenschaften

Trotz ihres Missbrauchs in der Paläokunst – durch Medienunternehmen, aber auch Institutionen und sogar Wissenschaftler – ist künstliche Intelligenz in den Wissenschaften von großem Nutzen, da sie die Art und Weise, wie wir unsere Welt und das Universum sehen, neu definiert. Sie verändert bereits jetzt Wie Astronomen den Kosmos abtasten für interessante Phänomene und Archäologen können alte Schriftrollen lesen die sonst zu zerbrechlich zum Studieren.

KI ist ein Segen für Bereiche, in denen Terabyte an Daten durchforstet werden müssen, und wird mit ziemlicher Sicherheit die Geschwindigkeit erhöhen, mit der wissenschaftliche Entdeckungen gemacht werden. Sogar in der Paläontologie werden tiefe neuronale Netzwerke eingesetzt – eine Art mehrschichtiges neuronales Netzwerk, das Muster erkennen und Vorhersagen und Entscheidungen treffen kann. zur Segmentierung von CT-Scans von Dinosaurierfossilien und verkürzt somit den Zeitaufwand für die manuelle Bearbeitung. KI wird auch in der Paläontologie eingesetzt um Arten von einzelligem Plankton kategorisieren und Spezifisch e Pollenkörner im Fossilienbestand, eine mühselige Aufgabe für das menschliche Auge.

Mithilfe von Deep-Learning-Modellen segmentierte Protoceratopsier-Schädel.
Mithilfe von Deep-Learning-Modellen segmentierte Protoceratopsier-Schädel. Image: Yu et al., Front. Earth Sci. 2022

„Ich habe erhebliche Bedenken – und ich kann mir vorstellen, dass das aufgrund normaler menschlicher Faulheit nur allzu leicht passiert –, wenn die Leute die Analysephase an die KI auslagern“, sagte Ahlberg. „So dass der menschliche Autor am Ende im Grunde sagt: ‚Also, ich verstehe nicht ganz, wie die KI diese Muster definieren kann, aber ich vertraue der Blackbox.‘“

„An diesem Punkt haben Sie den Kern der Wissenschaft wirklich aufgegeben“, fügte er hinzu.

Auf der Suche nach Leitlinien für ethische KI

In einem Leitartikel veröffentlicht Letzten Monat unterstrichen eine Handvoll Wissenschaftler in den Proceedings der National Academy of Sciences das enorme Potenzial von KI in den Wissenschaften, schlugen jedoch fünf Prinzipien vor, an der Forscher bei ihrer Nutzung angeleitet werden können: transparente Offenlegung und Zuordnung, Verifizierung der KI-generierten Inhalte und Analysen, Dokumentation der KI-generierten Daten, ein Fokus auf ethische und gerechte Richtlinien für die Nutzung von KI und eine kontinuierliche Überwachung der Auswirkungen von KI auf den wissenschaftlichen Prozess unter Beteiligung der Öffentlichkeit.

In einem freigeben Die Geophysikerin, Co-Autorin der Studie und Präsidentin der National Academies, Marcia McNutt, sagte in ihrem Leitartikel: „Wir begrüßen die Fortschritte, die die KI in allen wissenschaftlichen Disziplinen vorantreibt, aber wir müssen auch wachsam sein, was die Wahrung seit langem bestehender wissenschaftlicher Normen und Werte angeht.“

Obwohl Paläokunst nicht dem gleichen Maß an Genauigkeit unterliegt wie von Experten begutachtete Zeitschriftenartikel, ist sie ein entscheidender Bestandteil der Kommunikation rund um wissenschaftliche Forschung. Daher sollte der Einsatz von KI in der visuellen Wissenschaftskommunikation ein ähnlich strenges Maß an Überprüfung rechtfertigen.

„Angesichts der Geschwindigkeit, mit der sich diese KI-Maschinen entwickeln, und wenn keine Gesetze zu ihrer Regulierung erlassen werden, werden sie immer besser und gefährden letztendlich die Arbeit von Paläokünstlern“, sagte Gabriel Ugueto, ein wissenschaftlicher Illustrator und Paläokünstler, in einer E-Mail an Gizmodo. „Wenn Ihnen die Genauigkeit der Informationen, die wir der Öffentlichkeit geben, wichtig ist, ist es an der Zeit, Verantwortung zu übernehmen.“

KI ist darin immer noch nicht sehr gut

Obwohl die Anwendung der KI in den Wissenschaften bereits viele neue Entdeckungen hervorgebracht hat und zweifellos noch viele weitere hervorbringen wird, hat sie auch ihre Tücken. „Ratten dck“-Fiasko offenbarte die Schwierigkeiten auf, die KI-Bildgenerierungssoftware bei wissenschaftlichen Illustrationen und Abbildungen haben kann, unterstrich jedoch auch die Notwendigkeit mehr Leitplanken in von Peer Review überprüften Zeitschriften. Ein Sprecher von Frontiers, der Familie von Zeitschriften, in der die Rattenstudie veröffentlicht wurde, sagte Gizmodo , die „minderwertigen Abbildungen und Anmerkungen“ wurden „trotz der vorhandenen Prozesse zur Gewährleistung der Einhaltung veröffentlicht“. Ein der Gutachter des Papiers erzählteVice dass sie nicht für die ungenaue Bildgebung der Ratte und ihrer dazugehörigen Hoden verantwortlich sind.

Eine KI-generierte Illustration der Genitalien einer Ratte mit zugehörigen Stammzellen, einschließlich Kauderwelsch-Anmerkungen.
Eine KI-generierte Illustration der Genitalien einer Ratte mit zugehörigen Stammzellen, einschließlich Kauderwelsch-Anmerkungen. Illustration: (Retracted) Guo et al., Front. Cell Dev. Biol. 2024

Während viele die absurden Teile des Rattenbildes erkennen können, kann es für die Öffentlichkeit schwieriger sein, wissenschaftliche Ungenauigkeiten in Darstellungen urzeitlicher Tiere zu erkennen. Paläokünstler bieten der Öffentlichkeit den besten Einblick in die Art und Weise, wie Lebewesen vor Millionen von Jahren ihr Dasein fristeten, und zwar auf eine lebendigere Weise, als es jedes Skelett vermag.

„Die beträchtliche Menge an Wissen und Beweisen, die in echte Rekonstruktionen der Paläokunst einfließen, führt zu einem weitaus genaueren Ergebnis als das, was KI-Kunst erreichen kann“, sagte Phoebe McInerney, eine Paläontologin an der Flinders University, in einer E-Mail an Gizmodo.

Left: a paleoart reconstruction of an archosaur with characteristic scutes on its back, Right: an AI-generated image, purportedly of the same archosaur. Illustration: Left: Matt Celeskey Right: An AI-generated image via Earth.com

In ihrer aktuellen Form stellen KI-generierte Bilder die Kreaturen, die Paläontologen und Illustratoren mit viel Mühe zum Leben erwecken wollen, oft falsch dar (obwohl sie deutlich verbessert in den letzten paar Jahren). Die visuelle Kommunikation des Lebens ist der Schlüssel: Die T. rex Was nach einem Museumsbesuch jungen Gedanken im Gefühl bleibt ist das große wilde Raubtier und nicht das erschöpfend durchgesehene schriftliche Material über seine Morphologie und taxonomische Identität auf einem Ausstellungsplakat. Es ist eine Sache, selbst mit einem KI-Bildgenerator zu spielen und eine Kreuzung zwischen einem Huhn und einem T. rex, aber es ist eine völlig andere Sache, wenn eine Institution oder ein Medienunternehmen der Öffentlichkeit eine wissenschaftlich ungenaue Darstellung des Lebens präsentiert, die im Widerspruch zu von Experten überprüften Forschungsergebnissen steht.

Gizmodo hat sich an zwei Forscher und ein Museum gewandt, die zuvor im Zusammenhang mit veröffentlichten Forschungsergebnissen KI-generierte Bilder urzeitlicher Lebewesen weitergegeben hatten. Ein Forscher wollte keinen Kommentar abgeben und die anderen beiden antworteten zum Zeitpunkt der Veröffentlichung nicht.

KI birgt bei Missbrauch weitere Risiken, und manche wehren sich

Letztes Jahr stellten Forscher der Northwestern University fest, dass der Mensch Gutachter konnten nicht unterscheiden von ChatGPT von OpenAI verfasste wissenschaftliche Abstracts auf Grundlage von von Menschen verfassten Abstracts, obwohl ihnen mitgeteilt wurde, dass ein Teil der von ihnen überprüften Forschungsarbeiten von der KI erstellt wurde.

KI-generierte Illustrationen werden uns erhalten bleiben, aber diese Generatoren können keine echte Paläokunst produzieren: künstlerische Schöpfungen voller wissenschaftlicher Bedeutung und Nuancen. Programme wie das der University of Chicago Nachtschatten sind darauf ausgelegt, generative KI-Modelle zu „vergiften“, die versuchen, an einem vorgegebenen Bild zu trainieren, und einige Paläokünstler setzen die Software ein, um ihre Medien vor dem Scraping durch KI zu schützen.

Ganz gleich, was einzelne Illustratoren tun, die Haltung der Institutionen zu künstlich erzeugten Bildern wird einen stärkeren Einfluss auf die Art und Weise haben, wie die Technologie zur Darstellung wissenschaftlicher Informationen eingesetzt wird. KI wird uns erhalten bleiben, und das ist eine gute Sache für die Wissenschaft. Doch eine Reihe von Grundsätzen, die den Einsatz von KI in der Wissenschaftskommunikation umreißen, ist nicht nur wichtig, um geeignete Anwendungsfälle zu bestimmen, sondern auch, um das Vertrauen der Menschen in die Wissenschaft aufrechtzuerhalten. Kommunikation ist der Schlüssel, und die Öffentlichkeit hat zumindest ein Recht darauf zu wissen, was sie sieht.

Mehr: Diese 13 Bilder zeigen die realistischsten CGI-Dinosaurier aller Zeiten

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