Dienstag, 27. Mai 2014

Forscher steuern Flugzeuge alleine mit Gedanken


Mittels EEG-Haube versucht sich ein Testpilot am hirngesteuerten Fliegen im Flugsimulator. | Copyright: A. Heddergott/TU München

München (Deutschland) - Münchner Wissenschaftlern ist es gelungen zu zeigen, dass Piloten zukünftig alleine durch gedachte Kommandos ihr Flugzeug steuern können - und dies mit erstaunlicher Genauigkeit. Die Forscher betonen zugleich jedoch, dass mit der Methode keine Gedanken "gelesen" werden können.

"Der Pilot trägt eine weiße Haube auf dem Kopf, die mit zahlreichen Kabeln verbunden ist. Er schaut konzentriert auf die Landebahn vor sich. Plötzlich bewegt sich der Steuerknüppel wie von Geisterhand. Das Flugzeug fliegt eine Kurve und dann gerade auf die Landebahn zu. Immer wieder wird die Position des Flugzeuges korrigiert, bis die Räder sanft auf den Boden aufkommen. Während des gesamten Landemanövers hat der Pilot weder Pedale noch Hebel bedient." So beschreibt die Pressemitteilung die erfolgreichen Versuche am Flugsimulator des Lehrstuhls für Flugsystemdynamik an der Technischen Universität München (TUM).


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Die Wissenschaftler um Professor Florian Holzapfel erforschen im Rahmen des von der EU geförderten Projekts "Brainflight" (Hirnflug), Möglichkeiten des hirngesteuerten Fliegens. "Eine langfristige Vision des Projektes ist es, mehr Menschen den Zugang zum Fliegen zu eröffnen", erklärt Luft- und Raumfahrtingenieur Tim Fricke, der das Projekt an der TUM leitet. "Durch die Hirnsteuerung könnte das Fliegen an sich einfacher werden. Dies würde die Arbeitsbelastung von Piloten verringern und damit die Sicherheit erhöhen. Die Piloten hätten außerdem mehr Bewegungsfreiheit, um andere manuelle Aufgaben im Cockpit zu übernehmen."

Mit den erfolgreichen simulierten Testflügen ist den Forschern nun ein erster Durchbruch gelungen, konnten sie doch zeigen, dass hirngesteuertes Fliegen möglich ist - und zwar mit überraschender Präzision.


Insgesamt sieben Versuchspersonen mit unterschiedlichen fliegerischen Vorkenntnissen hatten an den Tests teilgenommen. Ein Teilnehmer hatte sogar noch gar keine praktische Erfahrung im Cockpit gemacht. Dennoch, die Genauigkeit, mit der die Versuchspersonen allein durch gedachte Kommandos den Kurs halten konnten, hätte teilweise auch den Anforderungen einer Flugschein-Prüfung genügt, berichten die Wissenschaftler: "Einer der Probanden konnte acht von zehn vorgegebenen Kursen mit einer Abweichung von nur 10 Grad folgen", erläutert Fricke. Auch der Landeanflug bei schlechter Sicht gelang einigen Probanden gut. "Ein Versuchspilot setzte sogar nur wenige Meter neben der Mittellinie auf."


Damit Mensch und Maschine miteinander kommunizieren können, werden die Gehirnströme der Piloten mithilfe von Elektroenzephalografie-Elektroden (EEG) gemessen, die mit einer Haube verbunden sind. Ein Algorithmus, der an der TU Berlin entwickelt wurde, ermöglicht es dem Programm dann, die elektrischen Potentiale zu entschlüsseln und in einen Steuerungsbefehl umzuwandeln. In der Hirn-Computer-Schnittstelle können nur ganz klar definierte elektrische Impulse des Gehirns erkannt werden, die zur Steuerung nötig sind. "Es handelt sich hier um reine Signalverarbeitung", betont Fricke. Es können also keine Gedanken "gelesen“ werden.


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Quelle: tum.de
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