Jeder Schritt, jeder Klick und jede Transaktion hinterlässt digitale Spuren. Während wir uns der Überwachungskameras an öffentlichen Plätzen bewusst sind, weil wir sie sehen, bleiben die meisten Datenspuren unsichtbar. Sie entstehen im Hintergrund, oft ohne aktives eigenes Zutun, während wir unser normales Leben führen. Fügt man alle diese Infoschnipsel zusammen, ergibt sich nicht nur ein beunruhigend vollständiges Abbild Ihres Lebens, sondern auch Ihrer Psyche.

Diese Transparenz ist aber nur einseitig: Die Datensammler und -händler wissen alles, geben über sich aber kaum etwas preis. Um dieses Ungleichgewicht zumindest etwas auszugleichen, fügen wir diese Woche in unserem Online-Schwerpunkt die Puzzlestücke zusammen: An welchen Stellen entstehen digitale Spuren? Wer sammelt sie? Was geschieht mit den Informationen? Und welche Firmen spielen dabei eine Rolle? Außerdem geht es darum, welche Konsequenzen die Schattenprofile für Sie haben.

Die digitale Grundausstattung

Beginnen wir mit dem Naheliegendsten: dem Smartphone. Dieser ständige Begleiter ist zugleich der größte Datensammler. Jede App darauf ist ein potenzieller Spion. Das liegt manchmal in der Natur der Anwendung. Google Maps etwa kann Ihnen keine Live-Wegbeschreibungen geben, ohne zu wissen, wo Sie sich befinden. Die Landkarten-App funkt daher permanent Ihre Position auf wenige Meter genau zu Googles Servern, wo die Routenberechnungen ablaufen.

Das war die Leseprobe unseres heise-Plus-Artikels „Data Profiling: Wie Sie anhand Ihrer digitalen Spuren verfolgt werden“.
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Wenn KI-Technik die Geschwindigkeit der technologischen Entwicklung tatsächlich massiv beschleunigt, dann könnte das auch erklären, warum wir bislang keine Hinweise auf außerirdische Zivilisationen gefunden haben. Die Zeit, in der die für uns nachweisbare Signale aussenden, könnte deshalb deutlich kürzer sein, als bislang angenommen. Das meint zumindest der britische Astronom Michael Garrett, der das Jodrell Bank Centre for Astrophysics an der Universität Manchester leitet und sich schon länger damit beschäftigt, welchen Einfluss KI auf die Entwicklung von Zivilisationen haben könnte. In einem vorab veröffentlichten Forschungsartikel legt er nun dar, dass die transformative Technologie dafür sorgen könnte, dass eine außerirdische Zivilisation nur für Jahrzehnte nachweisbar sein könnte.

In dem Artikel, der zur Veröffentlichung im Fachmagazin Acta Astronautica angenommen wurde, schlägt Garrett vor, die berühmte Drake-Gleichung anzupassen. Die wurde von dem US-Astrophysiker Frank Drake entwickelt und umfasst verschiedene Faktoren, die bestimmen, wie viele hoch-technisierte, intelligente Zivilisationen es in der Milchstraße geben dürfte, die wir finden können. Die meisten dieser Faktoren waren damals unbekannt, einige sind es bis heute. Einer davon ist die Zeit, in der eine Zivilisation kommunikativ ist und Radiosignale senden kann. Garrett meint jetzt, dass die Sicht falsch herum sei. Entscheidend sei stattdessen, wie lange eine Zivilisation auch tatsächlich nachweisbare Signale aussende. Wenn das immer nur Jahrzehnte sind, wäre es extrem unwahrscheinlich, die jetzt gerade zu finden.

KI als fundamentaler Wandel

Künstliche Intelligenz (KI) stelle einen fundamentalen Wechsel in der Entwicklungsgeschichte der Menschheit dar, schreibt der Astronom weiter. Anders als revolutionäre Technologien aus der Vergangenheit fungiere sie als Katalysator für Innovation selbst und habe deshalb das Potenzial, die Geschwindigkeit der technologischen Entwicklung massiv zu beschleunigen. Das liege daran, dass damit komplexe Systeme optimiert, neue Materialien entdeckt und vorher unlösbare Probleme in verschiedenen Disziplinen überwunden werden könnten. Eine künstliche allgemeine Intelligenz (AGI) könnte sogar für Entwicklungssprünge sorgen, wie es sie in der Geschichte nie gegeben hat. Die könnten dafür sorgen, dass eine außerirdische Zivilisation nur für Jahrzehnte Signale produziert, die wir empfangen können.

Damit könnte KI die Erklärung für das sogenannte Fermi-Paradox oder die „große Stille“ sein. Das sind Konzepte, die im Grunde besagen, dass wir längst Außerirdische hätten finden müssen, etwa weil die Milchstraße schon lange von intelligenten Wesen besiedelt sein müsste. Garrett meint, „hochentwickelte Zivilisationen können zahlreich und langlebig, aber mit heutigen Methoden zur Suche nach Außerirdischen nicht nachweisbar“ sein. Die Suche müsse man deswegen aber nicht aufgeben, sondern dabei anders vorgehen. Der Astronom schlägt vor, sich dabei nicht auf bestimmte Technik zu fokussieren, sondern nach „anhaltenden, großflächigen Manifestationen von Intelligenz“ zu fahnden, also etwa Abwärme von Megastrukturen oder Anomalien in Messungen über zahlreiche Wellenlängen.

Dass KI die Entwicklung einer Zivilisation so massiv beschleunigen könnte, dass sie rasch auf möglicherweise effizientere Kommunikationsmethoden wechselt, beispielsweise auf Basis von Neutrinos, ist eine deutlich optimistischere Theorie als eine andere von Garrett. Vor anderthalb Jahren hat er vorgeschlagen, dass die Entwicklung einer „Künstlichen Superintelligenz“ in der Art eines Naturgesetzes immer in der Zerstörung der biologischen Zivilisationen mündet. Das könnte ebenfalls erklären, warum wir bislang niemanden gefunden haben. Beide Theorien können wir derzeit nicht bestätigen oder falsifizieren. Die Arbeiten geben aber einer anderen Forschungsgruppe recht, die im Frühjahr erklärt hat, dass und warum auch die bislang vergebliche Suche nach Aliens lehrreich ist.

(mho)

Ein Wissenschaftsteam der North Carolina State University (NC State) hat einen hauchdünnen magnetischen Film im 3D-Druckverfahren hergestellt, der auf Origami-Strukturen aufgebracht werden kann. Der dadurch entstehende Aktuator kann durch ein äußeres Magnetfeld angesteuert werden und Medikamente durch Roboter gezielt im menschlichen Körper abgeben.

Der magnetische Dünnfilm besteht aus einem gummiartigen Elastomer, in den ferromagnetische Partikel eingebracht sind. Erstellt haben die Forscher der NC State diesen mithilfe eines 3D-Druckers, wie sie in der Studie „3D-Printed Soft Magnetoactive Origami Actuators“ schreiben, die in Advanced Fuctional Materials erschienen ist. Die Folie brachten die Forscher auf verschiedene Stellen einer Struktur auf, die mit der japanischen Falt- und Schneidekunst Origami erstellt worden ist, um einen winzigen Roboteraktuator zu erhalten.

„Herkömmliche magnetische Aktuatoren verwenden kleine starre Magnete, wie man sie beispielsweise an Kühlschränken findet. Diese Magnete werden auf die Oberfläche des weichen Roboters aufgebracht und versetzen ihn in Bewegung“, erklärt Xiaomeng Fang, Assistenzprofessorin am Wilson College of Textiles und Mitautorin der Studie. „Mit dieser Technik können wir eine dünne Folie drucken, die wir direkt auf die wichtigen Teile des Origami-Roboters aufbringen können, ohne dessen Oberfläche wesentlich zu verkleinern“, sagt sie.

Die Nutzung eines dünnen Magnetfilms statt starrer Magnete hat noch einen weiteren Vorteil: Das Gewicht des Aktuators fällt dadurch deutlich geringer aus. Die Forscher stießen jedoch auf ein Problem: Die Anzahl der eingebrachten magnetischen Partikel reichte zunächst nicht aus, um einen weichen Roboter über ein externes Magnetfeld ausreichend gut ansteuern zu können. Die Forscher erhöhten daraufhin die Konzentration der Partikel, um eine höhere Magnetkraft zu erreichen. Das führte jedoch dazu, dass sich das Flüssiggummi schwarz verfärbte und das beim 3D-Druck zum Aushärten des Elastomers verwendete UV-Licht zu stark absorbierte. Das Gummi konnte so nicht richtig aushärten. Die Wissenschaftler begegneten dem Problem, indem sie eine Heizplatte ergänzten, die das UV-Licht verstärkte und eine bessere Aushärtung während des Druckprozesses ermöglichte.

Roboter mit magnetischen Origami-Muskeln

Die Forscher verwendeten bei ihrem Medizin-Roboter für den Origami-Muskel eine Miura-Ori-Faltung. Diese Technik ermöglicht es, eine große flache Oberfläche durch Faltung in eine Struktur mit einer viel kleineren Oberfläche zu überführen. Der Magnetfilm wurde dabei so aufgebracht, dass sich die Origami-Struktur öffnet, wenn ein äußeres Magnetfeld angelegt wird. Der Roboter kann so Medikamente zu Geschwüren in einem menschlichen Körper bringen und dort gezielt und konzentriert abgeben.

Die Wissenschaftler testeten den Roboter in einem künstlichen Magen, einer Kunststoffkugel, die mit warmem Wasser gefüllt war. Der Roboter wurde durch das Magnetfeld an die Stelle eines künstlichen Geschwürs manövriert. Über extern angebrachte weichmagnetische Folien fixierten die Forscher dann die Position des Roboters. Danach wurde er magnetisch geöffnet, sodass das Medikament freigegeben wurde. Durch die Fixierung des Roboters kann das Medikament über einen längeren Zeitraum kontrolliert an der benötigten Stelle abgegeben werden.

Die Forscher entwickelten einen weiteren Roboter, der ebenfalls auf der Miura-Ori-Falttechnik basiert. Er kann über ein externes Magnetfeld zum Kriechen gebracht werden. Bei einem angelegten Magnetfeld zieht sich der Roboter zusammen. Wird das Magnetfeld gestoppt, entspannt sich der Roboter wieder. Dadurch entsteht eine schrittartige Bewegung. Der Roboter kann so Hindernisse von bis zu 7 mm Höhe überwinden. Die Geschwindigkeit und die Anpassung an unterschiedliche Geländeformationen erfolgen über das angelegte Magnetfeld.

„Es gibt viele verschiedene Arten von Origami-Strukturen, mit denen diese Muskeln arbeiten können, und sie können zur Lösung von Problemen in Bereichen von der Biomedizin bis zur Weltraumforschung beitragen“, sagt Fang. „Es wird spannend sein, weitere Anwendungsmöglichkeiten für diese Technologie zu erforschen.“

(olb)