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).

...GreWi in eigener Sache
Ihnen gefällt das täglich kostenfreie Nachrichtenangebot von grenzwissenschaft-aktuell?
Über unsere aktuelle CrowdFunding-Kampagne können Sie GreWi noch bis zum 2. April 2015 unterstützen. Weitere Informationen und unsere Dankeschön-Gegenleistungen für Ihre Unterstützung finden Sie HIER.
Vielen Dank!


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."

www.grenzwissenschaft-aktuell.de
+ + + HIER können Sie unseren täglichen Newsletter bestellen + + +

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.

grenzwissenschaft-aktuell

Forscher finden intelligentes Muster in schnellen Radioblitzen

Die Streuungswerte der 11 bislang bekannten schnellen Radioblitze entsprechen jeweils immer einem Vielfachen von 187,5. | Copyright: Hippke et al.

Neukirchen-Vluyn (Deutschland) - Erstmals 2007 und später rückwirkend bis 2001 entdeckt, stellen sogenannte schnelle Radiosignalausbrüche (Fast Radio Bursts = FRBs) Wissenschaftler bis heute vor ein großes Rätsel über den Ursprung und Natur dieser Signale. Neben natürlich und selbst nach kosmischen Maßstäben wirklich weit entfernten Quellen werden seit ihrer Erstentdeckung die ungewöhnlichen Radioblitze auch als potentielle intelligente Signale einer außerirdischen Zivilisation gedeutet. Jetzt haben Physiker in den bislang erst 11 georteten FRBs ein mathematisches Muster gefunden, von dem sie überzeugt sind, dass es wahrscheinlich nicht natürlichen Ursprungs ist. Sollte sich die Beobachtung der Forscher auch angesichts weiterer FRBs bestätigen, bleiben eigentlich nur zwei Erklärungsmöglichkeiten.

Bei FRBs handelt es sich um Radioblitze von nur wenigen Millisekunden Dauer, dafür jedoch mit der Energiemenge, wie sie unsere Sonne innerhalb eines ganzen Monats abgibt. Bislang weiß noch niemand, was die mysteriösen Radioblitze erzeugt. Aber ihre extrem kurze Dauer deutet darauf hin, dass diese Quelle mit maximal einigen hunderten von Kilometern Durchmesser vergleichsweise klein sein muss.

Michael Hippke vom Institute for Data Analysis (IFDA), Wilfried Domainko vom Max-Planck.Institut für Kernphysik und John Learned von der University of Hawaii haben die Verzögerung zwischen der Ankunft der ersten und der letzten Radiowelle eines jeden der bislang 11 bekannten Radioblitze, die sogenannten "Dispersion measures" (DMs; Streuungswerte) analysiert.

...GreWi in eigener Sache
Ihnen gefällt das täglich kostenfreie Nachrichtenangebot von grenzwissenschaft-aktuell?
Über unsere aktuelle CrowdFunding-Kampagne können Sie GreWi noch bis zum 2. April 2015 unterstützen. Weitere Informationen und unsere Dankeschön-Gegenleistungen für Ihre Unterstützung finden Sie HIER.
Vielen Dank!


Wie die Forscher in einem am 17. März 2015 auf "arXiv.org" veröffentlichten Fachartikel berichten, entspricht dieser Wert bei allen der bislang bekannten FRBs einem Wert, der jeweils einem Vielfachen von 187,5 entsprechen (s. Grafik).

Diese geradezu saubere Übereinstimmung würde - ein natürliches Phänomen vorausgesetzt – fünf Quellen der Radioblitze auf jeweils regelmäßig voneinander entfernten Distanzen zur Erde von mehreren Milliarden Lichtjahren voraussetzten.

Viel wahrscheinlicher, so berichten die Autoren der Studie, sei jedoch, dass alle untersuchten FRBs aus einer einzigen Quelle stammen, die unserer Erde sehr viel näher liegt.

Zunächst könnte es sich hierbei um eine natürliche Quelle - eine Gruppe von Objekten handeln, die sich innerhalb unserer Heimatgalaxie der Milchstraße befinden und die auf natürliche Weise zunächst kurzfrequente und dann höherfrequente Radiowellen mit einer dazwischen liegenden Verzögerung von stets einem Vielfachen von 187,5 aussendet.

Zugleich haben die Forscher jedoch berechnet, dass die Wahrscheinlichkeit bei 5 zu 10.0000 liegt, dass es sich bei diesem Muster um einen Zufall handelt: "Sollte sich dieses Muster bestätigen, dann ist es wirklich sehr, sehr schwer, es zu erklären", so Learned.

"Sollten sich die Werte auch durch zukünftige FRBs bestätigen, so wäre zudem eine Quelle außerhalb unserer Galaxie sehr unwahrscheinlich, da intergalaktischer Staub den DM-Wert stark beeinflusst und zufällig erscheinen lassen würde", so die Forscher.

www.grenzwissenschaft-aktuell.de
+ + + HIER können Sie unseren täglichen Newsletter bestellen + + +

Eine sehr viel wahrscheinlichere Erklärung sei dann, dass es sich um eine Quelle innerhalb der Milchstraße handelt. "Allerdings wäre eine natürliche Quelle, die derartig regelmäßige Muster erzeugt, eine wirklich überraschende Entdeckung", so Hippke, Domainko und Learned abschließend und führen weiter aus:

"Wenn beide dieser Optionen ausgeschlossen werden könnten, müsste eine künstliche Quelle - menschlicher oder nichtmenschlicher Herkunft - in Betracht gezogen werden."

Für die Autoren selbst erscheint eine menschliche Quelle deshalb am wahrscheinlichsten, da sich die Signale in auffallender Weise an menschliche Zeitstandards anzunähern scheinen, wenn die Signale alle +/- 0,1 sekunden abweichend von einer vollen Sekunde (der jeweiligen lokalen Uhrzeit) ihre 1500MHz Spitze erreicht hatten.

Alle diese Beobachtungen können jedoch nur anhand der Daten zukünftiger FRBs überprüft, dadurch bestätigt oder widerlegt werden. Tatsächlich ist bislang noch die geringe Anzahl an Daten zu beachten: Was anhand der erst 11 bekannten FRBs wie ein sich wiederholendes regeläßiges und intelligentes Muster erscheint, könnte sich sobald deutlich mehr Daten zukünftiger Ereignisse vorliegen, als rein zufällige Auswahl heraustellen...


WEITERE MELDUNGEN ZUM THEMA
Fachartikel erschienen: Auch Arecibo-Teleskop ortet erstmals Radioblitze von außerhalb der Milchstraße - Diskussion um intelligente Signale dauert an 14. Juli 2014
Haben wir Kontakt? Wissenschaftskontroverse um Herkunft und Natur schneller Radiosignalausbrüche 8. Mai 2014


grenzwisseschaft-aktuell