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Konferenz RO-MAN: Roboter mit Herz, Verstand und Seele



Die Internationale Konferenz für Robotik und menschliche interaktive Kommunikation (RO-MAN) wird diese Woche zum 29. Mal zusammentreffen – und zum ersten Mal in der Praxis. Neapel war ursprünglich als Treffpunkt gedacht, aber die Coronavirus-Pandemie hat diese Pläne verdreht. Das diesjährige Konferenzthema “Roboter mit Herz, Verstand und Seele” wird jetzt im Internet mit der underline.io-Plattform diskutiert.

Roboter mit Herz, Verstand und Seele – die Organisatoren der Konferenz verweisen insbesondere auf ihre sozialen und emotionalen Fähigkeiten. “Es geht nicht nur darum, eine Interaktion korrekt durchzuführen, sondern auf eine Weise, die für die Menschen glaubwürdig und akzeptabel ist”, schreiben sie in ihrem Willkommensgruß an die Konferenzteilnehmer.

Um dieses Ziel zu erreichen, ist interdisziplinäre Forschung erforderlich. Psychologie, Neurowissenschaften und kognitive Forschung sind ebenso notwendig wie Informatik und Technologie, betonte Laura Fiorini (Scuola Superiore Sant’Anna, Pisa) in ihrer Einführung in den Workshop Adaptive Verhaltensmodelle für Robotersysteme, die auf gehirninspirierten kognitiven KI-Architekturen (APHRODITE) basieren offizielle Eröffnung der Konferenz.

Dort erklärte die Psychologin Agnieszka Wykowska (Italienisches Technologieinstitut), wie Methoden der Neurowissenschaften und der experimentellen Psychologie die Mensch-Roboter-Interaktion befruchten können. Sie berichtete über Experimente, in denen untersucht wurde, inwieweit die gegenseitige Aufmerksamkeit von Menschen und Robotern durch regelmäßigen Augenkontakt und die Art der Augenbewegungen des Roboters beeinflusst wird.

Es ist bemerkenswert, dass sich die neurophysiologischen Messungen und die subjektiven Bewertungen der Testteilnehmer manchmal voneinander unterschieden: Beispielsweise wurden die langsamsten Augenbewegungen als am menschlichsten empfunden, während die Messungen zeigten, dass die Durchschnittsgeschwindigkeit die Aufmerksamkeit der Teilnehmer tatsächlich am meisten auf sich zog. Wykowska betonte, dass die Befruchtung der verschiedenen Forschungsdisziplinen für beide Seiten von Vorteil ist: Die Neurowissenschaften profitieren auch von der Robotik, da sie dazu beitragen, die experimentellen Bedingungen besser zu kontrollieren.

Hiroaki Wagatsuma (Kyushu Institute of Technology) befasste sich mit der Frage, wie Menschen und Roboter gemeinsame Absichten erkennen und verfolgen können. Der Experte für nichtlineare Dynamik bezog sich auf das menschliche Langzeitgedächtnis, das in explizites und implizites Gedächtnis unterteilt ist. Beide sind mit unterschiedlichen Hirnregionen verbunden.

Das explizite episodische Gedächtnis wird bewusst genutzt und ist mit dem Hippocampus verbunden. Das implizite Gedächtnis hingegen arbeitet unbewusst und erfordert wiederholtes Training und viele Informationen. Dies kann im Roboter mit Hilfe von Deep Learning simuliert werden. Das Lösen von Problemen wie Rätseln oder falsch angeordneten Problemen (schlecht durchgeführte Probleme) erfordert jedoch ein erhebliches Engagement des Hippocampus beim Menschen und wissensbasierte künstliche Intelligenz (KI) bei Robotern.

Als Beispiel für solche Probleme zeigte Wagatsuma Szenen aus dem Straßenverkehr, in denen die Bewegungen einzelner Verkehrsteilnehmer ihre Absichten nur mit Hilfe von Wissens- und Wahrscheinlichkeitsschätzungen erraten konnten. Um die Fähigkeit einer KI zu testen und zu quantifizieren, solche Situationen zu bewerten, schlägt er Bongard-Probleme als Benchmark vor.

Bei diesen Daten, benannt nach dem russischen Informatiker Mikhail Bongard, geht es darum, den gemeinsamen Faktor für eine Gruppe, die in der anderen Gruppe fehlt, zu identifizieren und in zwei Gruppen mit einfachen geometrischen Diagrammen zu benennen. “Die Fähigkeit, Bongard-Probleme zu lösen, liegt sehr nahe am Kern der ‘reinen’ Intelligenz – wenn es so etwas überhaupt gibt”, schrieb Douglas Hofstadter 1979 in seinem berühmten Buch “Gödel, Escher, Bach”. Seitdem scheint diese Strategie in den Hintergrund getreten zu sein.

Stattdessen wird mehr über soziale und emotionale Intelligenz diskutiert. In dem Workshop stellte Chiara Filippini (Universität Chieti-Pescara) die Methode vor, mit der die Emotionen von Kindern in Roboterexperimenten mit Wärmebildkameras besser beobachtet und bewertet werden können. Antonio Guerrieri (Fondazione Neurone) sprach über emotionale Erkennung mit gesprochener Sprache, wobei der Roboter das Geschlecht der sprechenden Person erkennen und berücksichtigen soll.

Die Fähigkeit, die in dem von Alessandra Sorrentino (Scuola Superiore Sant’Anna) berichteten Experiment gefordert wurde, kann auch als soziale Intelligenz bezeichnet werden. Ziel war es, die Schwäche alter Menschen anhand von Körperhaltung, Gehgeschwindigkeit und Griffstärke zu beurteilen. Zehn Testpersonen mit einem Durchschnittsalter von fast 63 Jahren gingen mit dem ASTRO-Roboter als Walker zehn Meter. Der Roboter beobachtete den Oberkörper mit einer Kamera und das Gehverhalten mit einem Laserscanner und einer IMU (Internal Measurement Unit). Um die Kraft auf den Griff zu messen, muss die Testperson fünf Sekunden lang einen Dynamometer mit der größtmöglichen Kraft für die Kalibrierung drücken. Auf diese Weise wurden 26 Parameter registriert, erklärte Sorrentino. Ziel ist es, dass der Roboter seine eigenen Bewegungen basierend auf solchen Messungen an jede Person anpasst.

Derzeit werden Roboter, die alte Menschen im Alltag unterstützen sollen, jedoch immer noch als zu groß und zu langsam wahrgenommen. Dies ist ein Ergebnis des Experiments, das im Rahmen des EU-Projekts MoveCare durchgeführt wurde: Eine “intelligente virtuelle Pflegekraft” kontrollierte eine intelligente Umgebung mit Servicerobotern, intelligenten Objekten, einem Aktivitätszentrum und einer “virtuellen Gesellschaft”. N. Alberto Borghese (Universität Mailand) erwähnte andere bemerkenswerte Ergebnisse, dass die Testteilnehmer mehr Kontrolle über das System ohne Roboter verspürten. Im Allgemeinen stimmten jüngere Teilnehmer dem System besser zu – was keine Empfehlung für ein System zur Altenpflege ist.

Dies unterstreicht die große Bedeutung des partizipativen Designs, was bedeutet, dass zukünftige Benutzer frühzeitig in die Technologieentwicklung einbezogen werden. Zur Überraschung der Forscher erwiesen sich ältere Erwachsene als “lebende Datenbanken mit technologischen Umwälzungen”, sagt Roger A. Søraa (Norwegische Universität für Wissenschaft und Technologie). Eine gewisse technologische Ermüdung wäre ebenfalls beobachtet worden. Eine mögliche zukünftige Rolle von Robotern in der Altenpflege wird daher häufig als Vermittler zwischen älteren Menschen und ihren informellen Betreuern bei Verwandten genannt.


(olb)

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