Mittwoch, 1. April 2015

Software soll Roboter mit Bewusstsein nun auch Selbstwahrnehmung verleihen


Der bewusste Laufroboter "Hector". | Copyright: CITEC/Universität Bielefeld

Bielefeld (Deutschland) - Vor einem Jahr sorgten Forscher der Universität Bielefeld für Aufsehen und Kontroversen, als sie mit "Hector" einen Laufroboter präsentierten, dessen Software diesem eine einfache Art von Bewusstsein verleiht (...wir berichteten). In einer Weiterentwicklung gehen die Forscher nun noch einen Schritt weiter und haben eine Software-Architektur entwickelt, die "Hector" dazu befähigen könnte, sich aus der Sicht von anderen zu sehen - ihm also die Fähigkeit zur Selbstwahrnehmung verleiht.

"Damit würde er über ein reflexives Bewusstsein verfügen", erläutert Professor Dr. Holk Cruse vom Exzellenzcluster CITEC der Universität Bielefeld. Die Architektur basiere auf künstlichen Nervennetzen. Zusammen mit seinem Kollegen Dr. Malte Schilling hat Cruse die Ergebnisse der Forschungs- und Entwicklungsarbeit aktuell als Teil der Online-Publikation "Open MIND". veröffentlicht.


Nach dem Vorbild einer Stabheuschrecke konstruiert, zeigten die Entwickler 2014 erstmals wie Hector läuft und dabei Hindernisse bewältigt. Getestet wird die Software zunächst in einer Computersimulation des Roboters. "Das, was in der Simulation funktioniert, muss in einem zweiten Schritt auf den Roboter übertragen und dort getestet werden", erklärt Cruse. Malte Schilling und er untersuchen, inwieweit durch die Software in "Hector" ein Bewusstsein entsteht - obwohl diese Eigenschaft vorher nicht gezielt eingebaut wurde. Die Wissenschaftler sprechen dabei von "emergenten", also plötzlich auftauchenden Fähigkeiten (...wir berichteten).


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Bislang ist "Hector" sogenanntes reaktives System, erläutert die aktuelle Pressemitteilung der Universität Bielfeld und führt weiter aus, dass der Roboter damit also auf Umweltreize reagiert. "Dank des Programms 'Walknet' kann er insektenartiges Laufen ausführen. Dank eines weiteren reaktiven Programms, 'Navinet', soll er den Weg zu einem entfernten Ziel finden können. Die beiden Forscher haben zusätzlich die Software-Erweiterung 'reaCog' entwickelt. Diese Erweiterung wird dann aktiviert, wenn die beiden anderen Programme ein anstehendes Problem nicht lösen können. Diese Erweiterung befähigt den Roboter zum Probehandeln - er sucht zunächst neue Lösungen für das Problem und wägt dann ab, welche Handlung sinnvoll ist, statt automatisch eine festgelegte Handlung vorzunehmen. Die Fähigkeit zum Probehandeln ist zentrales Merkmal einer einfachen Form von Bewusstsein."

In ihrer vorangegangenen Untersuchung haben die beiden CITEC-Forscher bereits festgestellt, dass Hectors Kontrollsystem eine Reihe von höheren Bewusstseinszuständen annehmen kann. "So finden sich in dem System zum Beispiel Intentionen", erklärt Schilling. Diese "inneren Zustände" ermöglichen zielgerichtetes Verhalten, das zum Beispiel dafür sorgt, dass der Roboter einen bestimmten Ort (etwa eine Ladestation) ansteuert. Auch Eigenschaften von Emotionen machten die Wissenschaftler in dem System aus. "Emotionen lassen sich im Verhalten ablesen. Eine Person, die sich freut, handelt zum Beispiel risikobereiter und entscheidet schneller als eine Person, die ängstlich ist", erklärt Cruse. Auch in der Erweiterung "reaCog" zeige sich dieses Verhalten: "Je nach innerem Zustand reagiert das System mal sehr spontan, mal lässt es sich bei einer Entscheidung Zeit."


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Um zu untersuchen, welche Bewusstseinsformen in Hector stecken, stützen sich die beiden Wissenschaftler vor allem auf psychologische und neurobiologische Definitionen: "Ein Mensch besitzt demzufolge dann reflexives Bewusstsein, wenn er nicht nur wahrnehmen kann, dass er etwas erlebt, sondern darüber hinaus auch die Eigenschaft besitzt, erleben zu können, dass man gerade etwas erlebt", erläutert Cruse. "Reflexives Bewusstsein liegt also vor, wenn sich der Mensch oder ein technisches System sozusagen von außen betrachten kann."

In ihrer aktuellen Untersuchung zeigen die Wissenschaftler nun einen Weg auf, wie zudem reflexives Bewusstsein entstehen könnte: "Mit der neuen Software könnte Hector seine inneren Zustände, also gewissermaßen seine Stimmungen, beobachten und mit diesen Informationen sein Verhalten steuern", erklärt Malte Schilling. "Das Besondere ist aber, dass der Roboter durch unsere Software-Erweiterung auch die Fähigkeit besitzen wird, eine Annahme über psychische Zustände von anderen vorzunehmen. Er wird dann Absichten oder Erwartungen von Personen vermuten und dementsprechend handeln können." Laut den Forschern kann "Hector" dann also überlegen, was sein Gegenüber von ihm erwartet und sein Handeln danach ausrichten.


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