"Roboter sollen menschliche Handlungen verstehen"

Interview21. Mai 2013, 18:20
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Die Robotik-Expertin Julie Shah vom MIT in Boston erforscht, wie Roboter und Menschen gute Teams bilden können

STANDARD: Sie erforschen, wie Teamarbeit zwischen Menschen und Robotern funktionieren könnte. Wer muss mehr lernen - Mensch oder Roboter?

Shah: Das ist genau eine der Fragen, die wir untersuchen. Unser Schwerpunkt ist die Integration von Robotern und autonomen Systemen in sicherheits- und zeitkritischen Umgebungen. Wir arbeiten also nicht so sehr an Robotern, die alten Menschen zu Hause helfen, sondern beschäftigen uns mit Katastrophenhilfe, Außeneinsätzen und der industriellen Fertigung. Heute werden diese Arbeiten hauptsächlich in koordinierten Teams erledigt. Es wird eine Menge Aufwand betrieben, damit diese Teams so zusammenarbeiten, sodass sie sich auf ihre Kollegen einstellen können und auch wissen, was zu tun ist, wenn etwas nicht wie geplant läuft. Damit Roboter und autonome Systeme Teil größerer Teams werden können, braucht es neue Technologien. Aber wir brauchen auch Methoden, um den Menschen zu lernen, wie sie mit Robotern umgehen sollen. Wir versuchen einen einheitlichen Weg zu entwickeln, um beiden Seiten etwas beizubringen.

STANDARD: Wo liegen die jeweiligen Stärken von Robotern und Menschen in einem Team?

Shah: Das hängt von der Anwendung ab. Roboter tun sich schwer mit menschlichen Eigenschaften wie Urteilsvermögen und Entscheidungsfindung. Das ist sehr schwer zu programmieren. Aber Roboter sind sehr gut im Rechnen, zum Beispiel, um optimale Lösungen für ein Problem zu finden oder Abläufe zu planen. Das können Menschen nicht so gut. Roboter können schwere Ladungen heben und damit Menschen entlasten. Menschen hingegen können Aufgaben besser erfüllen, die Fingerfertigkeit und Feingefühl verlangen. Wenn es etwa darum geht, eine Batterie in ein Mobiltelefon einzulegen, ist das für einen Roboter schwierig auszuführen, weil man fühlen muss, wann sie einrastet. Wir wollen Roboter dort einsetzen, wo sie die Effizienz der Prozesse erhöhen können und wo es um schwere, dreckige und gefährliche Arbeit geht. Wenn sie Seite an Seite mit Menschen arbeiten sollen, müssen Roboter aber flexibler schlussfolgern, als sie es jetzt tun.

STANDARD: Wie können die Roboter intelligenter werden?

Shah: Bei herkömmlichen Industrierobotern sind die Entscheidungswege klar festgelegt: Der Roboter weiß ganz genau, wo er welches Teil aufheben und wieder ablegen muss. Wir wollen es ermöglichen, dass Roboter flexibler entscheiden können, anstatt immer dieselben Aufgaben zu wiederholen. Zum Beispiel: Wenn sich ein Mensch im Raum nähert, soll der Roboter sich verlangsamen und ausweichen. Dazu füttern wir die Roboter mit statistischen Modellen darüber, wie sich Menschen in bestimmten Situationen verhalten. Die Roboter sollen so menschliche Handlungen verstehen und antizipieren, was sie effizienter macht. Ziel ist es, dass sie sich in Echtzeit an die Situation anpassen und auf natürliche Weise agieren. Umgekehrt versuchen wir, die Roboter so zu programmieren, dass es für den Menschen möglich wird, ein Verständnis dafür zu entwickeln, wie sich der Roboter verhält. Nur so können sie ein gutes Team bilden.

STANDARD: Wie wichtig ist es für die Integration der Roboter, dass sie menschliche Züge haben oder mit Sprache kommunizieren können?

Shah: Das ist noch eine offene Frage. In einer Fabrik ist es normalerweise sehr laut. Alle haben Kopfhörer, es gibt also viel implizite Kommunikation per Gestik und Augenkontakt, um sich zu koordinieren. In solchen Situationen kann auch der Roboter nicht mit Sprachinformationen rechnen. Wir arbeiten daher mit sensorischen Informationen: Wir verfolgen, wie sich eine Person durch den Raum bewegt, die Körperhaltung, wo sie hinschaut, wohin sie sich dreht. So gewinnen wir mit der Zeit Daten, wie eine Person mit einem bestimmten Verhalten wahrscheinlich handelt, damit der Roboter das in seine eigene Planung miteinbeziehen kann.

STANDARD: Sie entwickeln auch Roboter für Katastrophenhilfe, für den Einsatz in der Chirurgie und in der Weltraumforschung - alles heikle Gebiete. Warum sind Roboter hier besonders geeignet, machen sie weniger Fehler?

Shah: Wir arbeiten derzeit an einem Projekt zur Ersthilfe im Katastrophenfall. Dabei versuchen wir, Technologien zu entwickeln, die Menschen helfen sollen, bei Waldbränden oder Überschwemmungen den Personaleinsatz besser zu planen, also die Ressourcen und Aufgaben besser zu verteilen. Bei einer großangelegten Aktion, wo 100 Leute im Einsatz sind, passiert es oft, dass das, worauf ein Team sich bei der Planung geeinigt hat, Verwirrung stiftet, wenn die Leute tatsächlich ausschwärmen. Wir arbeiten auf Basis von künstlicher Intelligenz daran, dass eines Tages ein Roboter die Planungsphase des Teams beobachtet und Punkte identifiziert, wo das Team die Pläne noch verbessern kann. Der Roboter soll dann auch wissen, was seine Rolle in dem Team ist, welche Informationen er braucht und zurückgeben muss, ohne dass ihn jemand Schritt für Schritt programmieren muss.

STANDARD: Wie lange wird es dauern, bis das möglich wird?

Shah: Wir arbeiten nun seit eineinhalb Jahren an dem Projekt. In einem nächsten Schritt testen wir die Ergebnisse der Grundlagenforschung mit Experten aus der Katastrophenhilfe. Ich denke, dass die Technologie in fünf bis zehn Jahren im Einsatz sein wird.

STANDARD: In der Science-Fiction beruhen die Beziehungen zwischen Menschen und Robotern oft auf Feindseligkeit und Unterdrückung. Gibt es diese Einstellung in der Realität nicht?

Shah: Ich glaube, das hängt von der Kultur und vom Land ab. Wenn Roboter immer mehr den Alltag durchdringen, werden die Leute beginnen, sie anders zu sehen. Beispiele wie das autonome, fahrerlose Google Car zeigen, dass diese Systeme wirklich ein Nutzen sein können, wenn sie mit uns zusammenarbeiten. (Karin Krichmayr, DER STANDARD, 22.5.2013)


Julie Shah ist Robotik-Forscherin am Computer Science and Artificial Intelligence Laboratory des Massachusetts Institute of Technology (MIT) in Boston. Sie spricht am Mittwoch bei der MIT-Europe-Konferenz in der Wirtschaftskammer in Wien. Die Tagung wird durch das Wirtschaftsministerium kofinanziert.

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    Annäherung von Mensch und Maschine: Gegenseitiges Verständnis soll die Zusammenarbeit erleichtern.

  • Julie Shah: "Wenn sie Seite an Seite mit Menschen arbeiten sollen, müssen Roboter flexibler schlussfolgern."
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    Julie Shah: "Wenn sie Seite an Seite mit Menschen arbeiten sollen, müssen Roboter flexibler schlussfolgern."

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