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Robbie Talkie

Roboter sind Fabrikarbeiter, Rasenmäher, Altenpfleger. Mit der Vielfalt ihrer Einsatzgebiete wachsen die Ansprüche an die Kommunikation zwischen Mensch und Roboter. Prof. Dr. Gerhard Rigoll erforscht die Kommunikation zwischen den beiden ungleichen Wesen und erzählt, weshalb wir auch in vielen Jahren nicht mit Robotern kommunizieren werden wie mit unserem Nachbarn.

 Prof. Dr. Garhard Rigoll leitet den Lehrstuhl Mensch-Maschine-Kommunikation an der TU München und erforscht die multimodale Kommunikation zwischen Mensch und Maschine.
Prof. Dr. Garhard Rigoll leitet den Lehrstuhl Mensch-Maschine-Kommunikation an der TU München und erforscht die multimodale Kommunikation zwischen Mensch und Maschine.
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Bereits in den 1960er-Jahren zogen die ersten Industrieroboter in die Automobilproduktion ein – der Boom folgte dann 20 Jahre später. Was unterscheidet die Roboter dieser ersten Generation von den Robotern in den Fabriken heute?
Der erste Industrieroboter hieß Unimate, und General Motors setzte ihn 1961 in der Montage ein. Er konnte mit Hilfe eines Gelenkarms ein 150 Kilogramm schweres Gusseisen bewegen. Die Industrieroboter heute können mehr als eine Aufgabe ausführen, erledigen sie mit millimetergenauer Präzision und können mithilfe von Sensoren ihre Umwelt wahrnehmen. Zunehmend sind sie auch mit der kompletten Fabrik vernetzt. Darüber hinaus werden die Industrieroboter heute mehr und mehr zu Servicerobotern, die direkt in einem Arbeitsbereich mit dem Menschen kooperieren und ihm assistieren.

Weshalb genau wird die Mensch-Roboter-Kommunikation immer wichtiger?
Mit den Industrierobotern der vergangenen Jahrzehnte mussten wir kommunizieren, wenn wir sie programmierten, um ihnen etwas Neues beizubringen oder einen Fehler zu beheben. Eine regelmäßige Interaktion oder gar eine Zusammenarbeit gab es nicht. Die Roboter arbeiteten fleißig hinter Zäunen, völlig unabhängig von den Arbeitern in der Montage. Heute fallen die ersten Schutzzäune weg, die Roboter arbeiten Hand in Hand mit den Menschen und reichen beispielsweise Teile an. Dieses Szenario macht eine Kommunikation zwischen Mensch und Roboter unabdingbar. Sie ist aber nicht ganz einfach, denn originär ist die Kommunikation von Mensch und Roboter grundverschieden.

Welche Sprache spricht der Mensch, welche der Roboter?
Roboter kommunizieren wie alle Maschinen über Daten, die unsichtbar von Maschine zu Maschine fließen. Menschen kommunizieren über ihre Sinne – in der Fachsprache nennt man das Modalitäten, also visuelle, akustische, taktile und haptische Signale. Und über Emotionen. Damit die Kommunikation funktioniert, muss einer der beiden die Sprache des anderen lernen. Indiesem Fall ist es der Roboter, der sich uns anpasst.

Mensch-Maschine-Kommunikation

In der Montage bei Audi arbeiten Mensch und Maschine bereits zusammen. Der Roboter "Adam" reicht dem Mitarbeiter Bauteile an.

 

Wie sehr soll sich der Roboter denn anpassen?
Das langfristige Ziel von uns Forschern ist natürlich, dass der Mensch mit dem Roboter so kommunizieren kann wie mit einem anderen Menschen. Also vorrangig über gesprochene Sprache, aber auch über die anderen erwähnten Modalitäten. Solange der Roboter nur einfache und vordefinierte Sprachkommandos versteht oder die Kommunikation beispielsweise über ein Display funktioniert, ist die Kommunikation für den Menschen unbequem und zudem anfällig.

Welche Herausforderungen haben Roboter zu meistern, wenn sie unsere Art der Kommunikation lernen?
Der Roboter muss zunächst unsere Signale richtig interpretieren. Das ist nicht leicht, denn unsere Kommunikation ist sehr komplex und vielschichtig. Meistens drücken wir uns über gesprochene Sprache aus – doch ihre Bedeutung ist nicht nur von den gewählten Worten abhängig, sondern auch davon, wie wir etwas sagen und in welchem Zusammenhang. Hinzu kommen Mimik, Gestik und Emotionen. Überlegen Sie, auf wie viele verschiedene Arten wir Zustimmung signalisieren können. Das kann ein Lächeln sein, ein leichtes Nicken oder ein einfaches „Ja“. Doch es gibt unzählige weitere Varianten, abhängig von der Situation, der Person und der Kultur. Und wenn der Roboter uns dann richtig verstanden hat, muss er darauf so reagieren, dass wir wiederum ihn richtig verstehen.

Wie kann er richtig reagieren?
In einfachen, vordefinierten Situationen ist das möglich. Wird die Situation jedoch nur um eine Komponente verändert oder erweitert, ist das System meistens überfordert. Es kann nur, was der Mensch programmiert hat. Und für die meisten komplexen Situationen gibt es keine universell funktionierenden Algorithmen. Die heutigen Systeme haben kein Weltwissen, können komplexe Situationen nicht beurteilen und wie der Mensch logische Schlüsse ziehen.

Wann werden Roboter wie Menschen kommunizieren können?
Das wird noch viele Jahrzehnte dauern. Denn die Rechenleistung muss sich um ein Vielfaches erhöhen. Diese Entwicklung wird sich aber relativ problemlos in den kommenden Jahren realisieren lassen. Die größere Herausforderung liegt darin, perfekte Algorithmen zu entwickeln und gleichzeitig weitere Fortschritte bei der Erforschung des menschlichen Gehirns zu erzielen.

Weshalb ist es so wichtig für die Spracherkennung, die genaue Funktionsweise des Gehirns zu kennen?
Bisher wissen wir nur ungefähr zu zehn Prozent, wie das menschliche Gehirn funktioniert. Deshalb schneiden Erkennungsmodelle in der Mensch-Maschine-Kommunikation, die man vom menschlichen Gehirn übernimmt, oft sehr schlecht ab. Daher weichen wir auf technische Erkennungsmodelle aus. Eines Tages werden die technischen Modelle eventuell von den menschlichen Gehirnmodellen abgelöst. Und das kann dann der Durchbruch für künstliche Intelligenz sein.

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Maschinenkommunikation

30. December 2016 um 22:22
Immerhin werden Maschinen ziemlich schnell besser darin untereinander zu kommunizieren