Maschinen sollen ihre Umwelt nach menschlichem Vorbild wahrnehmen

Forscherin der TU Wien entwickelt dreistufiges System - Als Software funktioniert es bereits, die Hardware-Imple­mentierung soll folgen

Wien - Die Wahrnehmung der Umwelt durch Roboter stellt bei ihrer Entwicklung nach wie vor einen der komplexesten Bereiche dar. Die Elektrotechnikerin Rosemarie Velik hat nun eine neue Methode vorgestellt, die auf neurosymbolischer Informationsverarbeitung basiert und die "Machine Perception" von Computern und Robotern revolutionieren soll. Ihre Methode nimmt dabei Anleihen bei der menschlichen Informationsverarbeitung durch das Gehirn und läuft im Wesentlichen in drei Stufen ab.

Das System, das die frisch gebackene Sub auspiciis-Promovendin im Rahmen ihrer Dissertation am Institut für Computertechnik der TU Wien entwickelt hat, läuft bereits als Software, gleichsam als Simulation. Nun möchte Velik die Sache auch in entsprechende Hardware umsetzen.

"Heute funktioniert die Wahrnehmung durch Maschinen hauptsächlich als technische Lösungen mittels mathematischer Algorithmen, der Computer lernt über den Vergleich mit gespeicherten Daten", erklärte die Wissenschafterin. Die Ergebnisse sind dabei bekanntlich nicht immer überzeugend, häufig kommt es auch zu einer ausufernden Datenflut.

Wahrnehmung auf drei Ebenen

Velik hat im Laufe ihres Studiums der Elektrotechnik auch immer wieder Ausflüge ins Reich der Neurowissenschaften unternommen und dabei die Vorgänge im menschlichen Gehirn während der Wahrnehmung analysiert. "Im Prinzip läuft diese Wahrnehmung auf drei Ebenen ab", so die Forscherin. Auf der ersten Ebene nehmen die verschiedenen Sensoren, Augen, Ohren, Tastsinn etc., einfache Merkmale wahr. Im Falle des Auges wären dies beispielsweise Farben, Linien oder Kanten.

In einem zweiten Schritt werden diese Informationen zusammengefügt, es kommt zu einer Abstrahierung durch die Erkennung von Symbolen. Wird ein solches Symbol erkannt, beispielsweise "Gesicht" oder "Person", kann das System jene Wahrnehmung reduzieren, welche für die Erkennung dieses Symbols wichtig waren. Die Sensorik - in dem Fall die Augen - braucht sich nicht mehr auf Umrisse, Lage von Augen oder Ohren zu konzentrieren, es wird Kapazität etwa für die Wahrnehmung der Mimik frei. Auf einer dritten Ebene werden dann die Ergebnisse der verschiedenen Sensoren zusammengefügt, beispielsweise liefern Augen und Ohren die Information "Person spricht".

Realer Einsatz in Vorbereitung

Genau nach diesem Vorbild hat die Wissenschafterin nun ein erstes Modell zur maschinellen Wahrnehmung entwickelt. "Das System hat verschiedene Situationen erkannt, beispielsweise wenn eine Person den Raum betritt oder ihn wieder verlässt", berichtete Velik. Nun möchte sie das Programm mit der entsprechenden Hardware, etwa Kameras und Mikrofonen kombinieren und den Einsatz in der realen Welt vorbereiten.

Roboter, die in Altenheimen und Krankenhäusern assistieren, Gebäudeautomation und Flughafenüberwachung sind potenzielle Anwendungsgebiete dafür, ist die Technikerin überzeugt. Neben einer besseren Leistung sieht die Wissenschafterin einen weiteren entscheidenden Vorteil ihrer vom Menschen abgeschauten Methode: Die Schnittstelle Mensch-Computer könnte verbessert werden. Wenn die Maschine so "denkt" wie ein Mensch, wird auch die Bedienung erleichtert. Bisher war es häufig so, dass sich der Mensch an die Maschine anpassen musste. (APA/red)

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11 Postings
"Maschinen sollen ihre Umwelt nach menschlichem Vorbild wahrnehmen"

was????

sexistisch, rassitisch, homophob, antisemitisch, "auf den rechten aug blind", ausbeuterisch, "nach oben gschamster diener, nach unten treten", ueberheblich, streitsuechtig, gierig, ..., ..., ...

gibt eh genug solcher menschen, brauchen wir da jetzt auch noch maschinen?

nonanetnana

Ja, das dauert halt.
Jetzt, wo man endlich hochaufloesende Videosignale ueber komplexe serielle Interfaces schleust kommt man wieder drauf dass eine sinnvolle Auswertung/Erkennung der Bilder am besten im Aufnahmechip selber stattfindet.
Auf meinen Vorschlag dass doch so zu tun hat der Japaner von NEC erst mal ein bisserl unglaeubig gschaut - und dann langsam mit Augen rollen begonnen.
Gottseidank gilt das Moore´sche Gesetz nicht fuer die Intelligenz der Menschheit. Es bleibt spannend.

dickicht

ist bei diesem neuronetz numehr beknnt, wie exakt und ob überhaupt intern die "symbole" repräsentiert werden, sodass auch ein "andocken" anderer netze mit deren "können" möglich wird, oder natürlich eine verlässliche auswertung der processings?

und hat die "geometrische logik" samt ihrem symbol/metapher-prinzip inzwischen einzug gehalten? (lernt man zb bei malaiischen sprachen kennen)

dicken glückwunsch btw :)

Struktur eines Neuro-Symbolischen Netzwerks. ...

erinnert mich an den aufbau der retina!
http://de.wikipedia.org/wiki/Bild... Retina.jpg

der mensch ist nicht in der lage etwas wirklich "neues" zu erfinden!
die einzige möglichkeit von technischen weiterentwicklungen, die ihm bleibt, ist die perfekte kopie von biologischen systemen!

eigentlich traurig............
vor allem, dass man erst jetzt überhaupt drauf kommt!
vimes, capt

Nichts neues...

Man ist schon länger draufgekommen. McCulloch und Pitts haben schon 1943 ihr künstliches Neuron vorgestellt.

http://de.wikipedia.org/wiki/McCu... Pitts-Netz

langweilig... neuronale netze und die vorgestellte gliederung stellt nix neues dar.
mich würde eine gescheite umsetzung aber dennoch interessieren. leider erfährt man von so etwas viel seltener.

Da kannst du dir

aber sich sein, dass die Simulationen selbst nicht so großartig sind wie hier geschrieben wird. Ich möchte wissen ob hier Vergleiche mit anderen Systemen angestellt, oder ob die Ergebnisse einfach irgendwie hingetrickst wurden

na Bravo

hat das nicht die AI schon vor 50 Jahren versprochen? Noch so ein Modell mit ein neuronalen Netzen - bringt die Computertechnik wirklich nichts mehr innovatives zustande; oder liegt es einfach nur an der Forschung in Österreich?

erinnert mich an

die htm - systeme von numenta

ist zufällig bekannt, ob nach dem starken Start von Hawkins die Entwicklung ähnlich positiv weitergegangen ist ? Meistens läuft es ja doch so ab: 1) neuer theoretischer Ansatz 2) tolle Simulationen im Kleinen 3) Extrapolation bis hin zur Weltherrschaft 4) Ernüchterung
Die oben beschrieben Diss. dürfte sich in Stadium 2 befinden.

stimmt

beide basieren auf den selben Prizipien.

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