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Roboter: Myon lernt wie ein Kind

Im Labor lässt sich Myon in Einzelteile zerlegen, die unabhängig voneinander funktionieren.

Im Labor lässt sich Myon in Einzelteile zerlegen, die unabhängig voneinander funktionieren.

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AKUD/Lars Reimann

Als der Roboter Watson in den USA eine Quizshow gewinnt, stehen die Menschen ehrfürchtig im TV-Studio. Eine Maschine hatte sie haushoch geschlagen. Überlegen ist sie dem Menschen deswegen noch lange nicht. „Dieser Roboter hat nur Wissen abgespult“, sagt Manfred Hild. „Er hat nichts davon begriffen.“ Der siegreiche Watson wurde von IBM darauf programmiert, wie eine Suchmaschine blitzschnell das Internet zu durchforsten. Eine Vorstellung von dem, was er sagt, hat er nicht. Was Hild und seine Kollegen dagegen an der Humboldt-Universität (HU) Berlin entwickeln, ist ein ganz anderer Ansatz. Ihr Roboter soll das können, was den Menschen zu einem intelligenten Wesen macht. Er soll auf seine Umwelt reagieren und selbstständig lernen.

Der Roboter heißt Myon und ist normalerweise 1,50 Meter groß. An diesem Tag ist nur sein Oberkörper wie ein Werkstück neben dem Computer aufgebockt. Auf den Tischen im Labor für Neurorobotik liegen Beine, Arme und Hände verstreut. Schaut man hinein, sieht man jede Menge silbrig Drahtiges, das sich umeinander windet, wie Sehnen und Bänder auf einem Anatomieposter. Die einzelnen Gliedmaßen funktionieren auch unabhängig von einander. So experimentieren Studenten und Forscher in einer Ecke an einem Gelenk, in der anderen an einem Arm.

Derzeit ist Myon auf dem Entwicklungsstand eines Einjährigen. Er hat zwar keinen weichen Babyspeck, sondern besteht aus weißem Plastik und Metall. Er braucht auch kein Fläschchen, sondern einen Stecker, der ihn mit Strom versorgt. Trotzdem verhält er sich ähnlich wie ein Kleinkind. Er soll über Erfahrungen mit der Umwelt lernen, wie es auch Babys tun. Durch Sehen und Hören, Anfassen und Greifen, Erfolge und Scheitern wird er sich nach und nach immer mehr Fähigkeiten aneigenen.

Dafür hat der Roboter Sensoren, die die menschlichen Sinnesorgane nachahmen. Eine große Kamera sitzt da, wo beim Menschen die Augen sind, statt Ohren hat er Mikrofone, über Lautsprecher am Kinn kann er sprechen. Hild nimmt den klobigen Kopf mit dem großen schwarzen Kameraauge in beide Hände und dreht ihn butterweich in alle Richtungen. „Wir beschäftigen uns damit, dass Roboter ein Gefühl für ihren Körper bekommen, ohne dass das vorher einprogrammiert wurde“, erklärt er.

Väter im Labor

Körpererfahrungen lassen sich auch auf einen Roboter übertragen. Natürlich fühlt er nicht genauso wie ein Mensch, doch hebt Hild Myons Arm, registriert die Maschine die Veränderung der Winkel seiner Einzelteile, die Kräfte, die darauf wirken, den Energieaufwand, die Erhitzung seiner Motoren. „Wenn er aktiv wird, erwärmen sich bestimmte Teile“, sagt Hild. Myon folgert: Diese Tätigkeit ist anstrengend.

Wie ein Mensch im ersten Lebensjahr lernt der Roboter, sich vom Rücken auf den Bauch zu drehen, sich aufzurichten, zu stehen und Schritte zu machen. Zunächst kann er nur Farben unterscheiden: ein rotes Ding, ein gelbes Ding. Mit der Zeit wird er erkennen, dass es Großes und Kleines gibt, Rundes und Eckiges, verschiedene Kategorien. „Irgendwann soll es möglich sein, dass Roboter von Null an alles selbstständig lernen, ohne dass wir dabei helfen“, sagt Hild. Derzeit geben die Forscher dem Roboter in ihren Experimenten einige Fähigkeiten vor, andere lernt er dann selbstständig.

Myons Väter am Institut für Informatik sind ein Team aus Mechanikern, Mathematikern und Informatikern. Manchmal verhalten sie sich wie echte Eltern. Wenn Myon neue Bewegungen ausprobiert, fiebern sie mit, dass er nicht umfällt. Wenn er etwas lernt, freuen sie sich über den Entwicklungsschritt. Von Myon sprechen sie nicht als „es“ sondern als „er“. Trotzdem haben sie ihn nicht menschenähnlich konstruiert. Myon bleibt eine Maschine und soll auch so aussehen. „Alles andere wäre unehrlich und eine Täuschung“, sagt Manfred Hild.

Die Japaner sehen das anders. Forscher an der Universität Osaka haben Roboter gebaut, die Menschen täuschend ähnlich sehen. Das Land gilt als führend in der Roboterforschung, entwickelt aber hauptsächlich Systeme, deren Aufgaben klar definiert sind. Jede einzlene Bewegung ist genau vorprogrammiert. Roboter verteilen bereits Medikamente in Krankenhäusern und sollen in der Altenpflege, aber auch als Lehrer, an der Hotelrezeption oder an der Sushi-Bar zum Einsatz kommen.

In Europa wird – wie an der HU – mehr in Richtung autonome Roboter und Künstliche Intelligenz geforscht. Ziel sind Maschinen, die auch auf eine veränderte Umwelt reagieren und neue Probleme lösen können. Auch die USA investiert viel in die Roboterforschung – hauptsächlich in solche, die sich militärisch nutzen lässt. Ein Ergebnis davon sind etwa die umstrittenen Drohnen, die ferngesteuert Gelände erkunden und sich auch mit Waffen ausstatten lassen.

Dass Myon eines Tages so autonom sein könnte, dass er sich gegen den Menschen richtet – wie man es zum Beispiel in Filmen wie „Terminator“ sieht, hält Manfred Hild für reine Fiktion. Nur in Hollywood würden Roboter zu rasend schnellen, wendigen Kampfmaschinen mit eigenem Willen. „Allein die dafür nötige Energieversorgung wäre ein Problem“, sagt Hild. Roboter müssen alle zwei Stunden an die Aufladestation. Biologische Systeme – also Tiere und Menschen – seien in dieser Hinsicht nach wie vor das Non-Plus-Ultra. „Ein Mensch kann mit Wasser und einer Tafel Schokolade lange Zeit überleben und dabei alle seine komplexen Fähigkeiten einsetzen.“ Darin ist er der Maschine weit überlegen.

Myon soll nicht nur im Labor Erfahrungen sammeln. Demnächst wird er sogar auf der Bühne stehen. Das Projekt mit der Komischen Oper Berlin und der Performance-Gruppe Gob Squad ist auf zwei Jahre angelegt und nennt sich „My Square Lady – Von Menschen und Maschinen“. Die Sänger haben dem Roboter bereits etwas vorgesungen und nächste Woche wird er sich zum ersten Mal mit Arno Waschk, dem Dirigenten der Komischen Oper, treffen. Waschk wird Myon gestisch zeigen, wie er dirigiert, und erläutern, welche Bedeutungen seine Bewegungen haben. Wie sich der Roboter im Stück zum Ende der Spielzeit 2014/15 verhalten wird, ist ungewiss, denn er ist keine vorprogrammierte Marionette, sondern reagiert – ähnlich wie ein Kind – unvorhersehbar auf äußere Einflüsse und Interaktionen mit Menschen. Genau darin liegt der Reiz. Myon wird selbst entscheiden, wie er seine Rolle spielt.

Eine eigene Sprache

Derzeit arbeiten die HU-Forscher vor allem an seinem Langzeitgedächtnis. Es soll über Jahre wachsen und sich aufbauen. Noch ist das Erinnerungsvermögen mit dem eines Alzheimer-Patienten vergleichbar. Nur sehr wenige Informationen bleiben im Speicher. Natürlich könnte man den Roboter einfach ein Video aufnehmen lassen, auf dem alles, was er wahrnimmt, genau festgehalten ist, aber darum geht es nicht. Die Forscher wollen sehen, welche Informationen er aus seiner Wahrnehmung selbstständig auswählt, welchen er Bedeutung zumisst. Hat er eine Zeit lang verschiedene Erfahrungen gesammelt, lesen die Wissenschaftler seine Speicherkarte aus und analysieren, was er sich gemerkt hat und warum.

Später könnte Myon sogar seine eigene Sprache entwickeln. Dafür haben die HU-Forscher in einer Kooperation mit der katalanischen Universität Pompeu Fabra in Barcelona bereits Experimente unternommen. In Sprachspielen lernen zwei Roboter selbstständig neue Wörter. Das funktioniert ähnlich wie bei zwei Menschen, die beim Essen sitzen, aber keine gemeinsame Sprache sprechen. Einer bittet darum, das Salz herüberzureichen. Der andere kennt das Wort nicht, zeigt aber solange auf die Objekte auf dem Tisch, bis das Gegenüber nickt. Nun hat auch der Andere das Wort für Salz gelernt. Die Roboter erzeugen dazu Wörter, die es in keiner wirklichen Sprache gibt. Sie tauschen sich solange aus, bis beide es mit derselben Bedeutung verknüpfen.

Ein langwieriger Prozess, der die Forscher auch viel über den Menschen lehrt. Denn wer einer Maschine menschliches Verhalten beibringen will, merkt, wie komplex dieses wirklich ist. „Die ganz einfachen Fähigkeiten sind unsere eigentlichen intelligenten Leistungen“, sagt Hild. Laufen, stehen, sitzen, Objekte greifen – Dinge, die für uns ganz selbstverständlich sind. Wenn es ums Überleben in der freien Wildbahn gehe, helfe es uns nicht, dass wir Kreuzworträtsel und mathematische Gleichungen lösen können. Dann komme es darauf an, zu erkennen, was man mit seinem Körper tun kann, um sich in einer Situation angemessen zu verhalten und ein bestimmtes Ziel zu erreichen. „Das ist Intelligenz.“