Autonome Robotik

Roboterbegriff – Teil 1: Schon ein Roboter oder doch nur ein ferngesteuertes Auto?

Arne am 15.12.2009 um 20:08 Uhr - zum Artikel

Was macht eigentlich einen Roboter aus? Aus welchen Komponenten muss er bestehen? Was muss er können, damit sich ein Roboter auch Roboter nennen darf? Welche Arten von Robotern gibt es und woran sind sie zu unterscheiden?

Einen Roboter haben wir alle schonmal gesehen. Die meisten Roboter würden wir auch als solche erkennen, wenn wir sie zum ersten Mal in Aktion erleben oder auch nur ein erstes Bild von ihnen sehen. Wir haben ein wages Bild von einem Roboter in unseren Köpfen. Aber wer von uns könnte eine präzise Definition des Begriffs „Roboter“ formulieren? Für die meisten Robotik-Enthusiasten mag diese Fragestellung wie eine belanglose Spitzfindigkeit erscheinen. Wer allerdings beruflich mit Robotern zu tun hat, wie beispielsweise Wissenschaftler oder Journalisten, der wird seine Worte mit Bedacht wählen. Es besteht die Gefahr, dass womöglich einer Maschine Fähigkeiten oder Eigenschaften zugesprochen werden, über die sie garnicht verfügt. Im Extremfall stellt sich die Frage, wer die Verantwortung für das „Handeln" eines Roboters trägt.

Ein paar gelagerte Achsen, ein Elektromotor, ein Akku und ein paar knackende So­nar­sen­sor­en machen noch lange keinen Serviceroboter. Ein Kette von Elektromotoren und Metallkörpern ist nicht immer gleich ein Manipulator oder ein Industrieroboter.

In der Vergangenheit ist „Ethik in der Robotik" bereits mehrfach ein Thema auf Botzeit gewesen. Gerade in diesem Themenfeld wird der Bedarf eines bewussten Umgangs mit dem Roboterbegriff besonders deutlich. Überspitzt formuliert geht es darum, ob eine Drohne, die dazu benutzt wird im Kampfeinsatz entfernte Ziele anzugreifen, bereits ein an der Front kämpfender Roboter ist. Oder handelt es sich vielmehr um den kriegerischen Gebrauch extrem teurer ferngesteuerter Modellflugzeuge?

Es wird interessant sein, zu beobachten, wie die Medien in Zukunft mit dieser Begrifflichkeit umgehen werden. In welchen Zusammenhängen sie von Robotern oder von ferngesteuerten Maschinen berichten werden und wie dies unser persönliches aber auch gesellschaftliches Bild von Robotern prägen wird.

Sicherlich kann dieser Blogeintrag nicht all die genannten Fragen beantworten. Er soll den interessierten Leser zum Nachdenken anregen und als Ankündigung dienen, dass in Zukunft weitere Einträge in diesem Kontext folgen werden. Soviel sei verraten: Es wird in jedem Fall eine Sammlung häufig angewendeter Roboterdefinitionen geben.

[Linkdump] Herzchirurgie, Unterwasser- und Leichtbaurobotik

Arne am 11.12.2009 um 13:09 Uhr - zum Artikel

Robotische Links der vergangenen Tage. Das Biest von Kandahar, weiße Extrabeine, Scarlet Knight, Roboter mit Herzrythmus und Leichtbaurobotik.

Roboterethik
Der Tagesanzeiger diskutiert die Frage, wer haftet, „wenn mir ein Roboter den Fuss bricht“. Wissenschaftler diskutieren über die möglichen Folgen und Verantwortlichkeiten intelligenter werdender Roboter und kommen zu dem Schluss, das wir Ethik auch für Roboter benötigen.
Und wenn mir ein Roboter den Fuss bricht?
(wissenschaft.de, Jessica von Ahn, 23. November 2009)

Herzchirurgie
Ein neu entwickelter Roboter erstellt ein detailliertes 3D-Modell des Herzens und kann dadurch synchron mit dem Herzschlag operieren. Das Herz muss dadurch nicht mehr für den Eingriff stillgelegt werden, wie bislang erforderlich. Die Entwickler gehen davon aus, dass sich ihre Neuentwicklung auch für Gehirnoperationen eignet.
Roboter operiert am offenen Herzen
(Focus Online, 11. Dezember 2009)

Technik aus Japan
„Nakamura hat zwei weiße Extrabeine an Hüfte und Füße geschnallt. Sensoren registrieren ihre Muskelbewegungen, Motoren bewegen die Stelzen und unterstützen ihre Schritte.“ Zeit Online über Japans Robotik-Lösungen für die kommenden demo­grafischen Probleme.
Mit Robotern alt werden
(Zeit Online, Kai Biermann, 10. Dezember 2009)

Tarnkappen-Drohne
„Jahrelang hatte die US-Luftwaffe dieses Flugzeug geheim gehalten – bis es von einem Luftfahrt-Blogger enttarnt wurde“. Die USA setzt in Afghanistan eine Drohne mit Tarntechnik ein, die aufgrund ihrer langen Geheimhaltung den abenteuerlichen Namen Das Biest von Kandahar erhielt. Nach Veröffentlichung neuer Fotos hat die US-Luftwaffe den Einsatz öffentlich eingeräumt.
Das Biest von Kandahar
(Spiegel Online, Matthias Kremp, 6. Dezember 2009)

Leichtbaurobotik
Im Mercedes-Benz-Werk Untertürkheim sind die ersten Leichtbau-Roboter im Serieneinsatz der Automobilindustrie. „Der Leichtbauroboter bietet neue Möglichkeiten für die wandlungsfähige Montage.“ Das Projekt ist ein gemeinsames Ent­wick­lungs­pro­jekt von Daimler, dem Deutschen Zentrum für Luft- und Raumfahrt und der Kuka Roboter GmbH.
Leichtbauroboter montieren mit Gefühl
(MaschinenMarkt, Rüdiger Kroh, 7. Dezember 2009)

Unterwasserrobotik
Der torpedo-förmige Roboter Scarlet Knight hat in 225 Tagen die Strecke USA-Spanien (ca. 7400 Kilometer) in 200 Metern Tiefe zurückgelegt, um dabei Daten wie Temperatur und Salzgehalt zur Analyse des Weltklimas zu sammeln.
Dieser Torpedo durchquerte den Atlantik
(Blick, Cilgia Grass, 10. Dezember 2009)

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Warnung vor Roboter-Apokalypse

Arne am 10.12.2009 um 12:48 Uhr - zum Artikel

Via Planet Robotics bin ich auf einen Blogeintrag von BotJunkie gestoßen, der bei CNN eine wunderbaren Warnung von Wissenschaftlern aus dem Jahr 1998 gefunden hat. Die Wissenschaftler warnen eindringlich vor einer kommenden Ro­bot­er­a­po­ka­lyp­se, die da schneller kommen wird, als gedacht.

Within a few minutes, [a] microprocessor based robot can learn not to bump into a barrier. No one programs the robot’s actions, and its creator isn’t exactly sure how it will behave in any given situation.

Within 10 years, they predict that similar but more advanced machines, equipped with artificial intelligence, will be as clever as humans. Soon after, they say, the man-made objects could become more intelligent than their creators — and capable of taking over.

“Next century’s global politics will be dominated by the question of should humanity build ultra-intelligent machines or not,” said Hugo de Garis, who’s already created an artificially intelligent machine.

Er hat im Prinzip recht: Ein Roboter, der maschinell lernt, wie er sich zu verhalten hat und es nicht einprogrammiert bekommt, ist mitunter nicht mehr vollständig in der Hand des Erschaffers. Das Lernen kann überwacht werden, häufig ist das Ergebnis des Lernens allerdings nicht mehr einfach verständlich oder interpretierbar und damit nicht exakt vorhersagbar. Aber ist das Grund zur Panik?

Ein weiterer der Wissenschaftler, Kevin Warwick, lässt sich sogar zu der Aussage hinreißen, er sehe keinen Grund, warum Roboter nicht „in den nächsten 20 bis 30 Jahren intelligenter sein werden als Menschen“. Da diese Aussage von 1998 stammt, haben wir heute nur noch 10 bis 20 Jahr bis zur Versklavung durch intelligente Roboter.

“We could never be sure these artellects, as we call them — artificial intellects — wouldn’t decide that humanity is a pest and try to exterminate us, and they’d be so intelligent they could do it easily,” de Garis said.

“We’re talking in the future the end of the human race as we know it,” Warwick said.

Ganz schön harte Aussagen von Wissenschaftlern, die auf diesem Gebiet tätig sind. [1] Erstaunlich panische Aussagen, bedenkt man, dass einige führende Wissenschaftler der Künstlichen Intelligenz zur Zeit eher formulieren, dass sie noch kein wirkliches Licht am Horizont sehen, was tatsächliche künstliche Intelligenz anbelangt.

Naja, vieleicht sollten wir alle trotzdem so langsam in geordnete Panik verfallen.

1
Hugo de Garis ist Professor für künstliche Intelligenz und arbeitet zur Zeit am China-Brain Project, das ein künstliches Gehirn erschaffen soll. Kevin Warwick ist Professor für Kybernetik in Großbritannien an der University of Reading.

Human Touch

Arne am 09.12.2009 um 14:26 Uhr - zum Artikel

Oft sind es die kleinen Bewegungen und Gesten, die einen Roboter menschlich oder zumindest lebendig erscheinen lassen. Ein Beispiel dafür habe ich kürzlich hier gezeigt: den kleinen Humanoiden ROPID.

Den Menschen direkt nachzubilden, ist in dieser Hinsicht ein gefährlicher Weg, da er den Roboter schnell gefährlich nahe an das oder sogar direkt in das Uncanny Valley führt. [1]

Dass die optische Ähnlichkeit jedoch gar nicht zwingend notwendig ist, zeigt ein neues Beispiel eines Marimba-spielenden Roboters namens Shimon. Eine Marimba ist ein Xylophon, auf dem Shimon zu Musik, die er hört, live improvisieren kann. Ein Musiker spielt auf einem Piano eine Musikstück und Shimon erkennt Rythmus und Thema und spielt nach kurzer Zeit passend mit. Wie das aussieht, ist im folgenden Video zu sehen:

Shimon improvisiert auf einer Marimba

Um Shimon weiter zu einem vollwertigen Mitglied einer Band auszubauen, hat man sich nun in der Robotic Musicianship Group an der Georgia Tech einen passenden Kopf zu dem Roboter ausgedacht, der signalisiert, dass der Roboter die Musik fühlt. Der Roboter wippt dazu mit dem Kopf im Takt, blinzelt mit den Augen und nimmt Blickkontakt mit umstehenden Bandmitgliedern auf. Hier im Video:

Shimon fühlt die Musik

Ich bin schon sehr gespannt, den Roboter einmal improvisierend und mit dem Kopf wippend in einer echten Band mitspielen zu sehen. Ich kann mir gut vorstellen, dass er darin ein absurd stimmiges Bild abgibt. Ich hoffe, dieses Video bekommt man bald zu sehen. In dem Fall werde ich es natürlich hier zeigen.

Shimon via Planet Robotics.

1
Das Uncanny Valley („unheimliches Tal“) bezeichnet den Effekt, dass Roboter dem Menschen nicht in gleichem Maße vertrauter werden, wie sie ihm ähnlich werden. Stattdessen gibt es einen Knick, das Uncanny Valley, in dem der Roboter dem Menschen sehr ähnlich, ihm dabei aber unheimlich und fremd ist. Erstaunlicherweise fremder als Roboter, die dem Menschen nicht so ähnlich sind. Uncanny Valley in der Wikipedia.

[Linkdump] IREX, Kurzweil und Synchronschwimmen

Arne am 28.11.2009 um 18:45 Uhr - zum Artikel

Robotische Links der vergangenen Tage. Technologie-Propheten, syn­chron­schwim­men­de Roboter, außerirdische Intelligenz und Videos von der IREX 2009.

Verankerungstechnologie
Über einen robotischen Anker nach dem Vorbild der amerikanischen Scheidenmuschel: „Die beste Verankerungstechnologie, die es bislang gibt, ist zwei bis dreimal schlechter als die Muschel.“
Der Natur abgekupfert
(wissenschaft.de, Jessica von Ahn, 23. November 2009)

Außerirdische und Künstliche Intelligenz
Bei Spiegel Online fragt sich „Technologie-Prophet Paul Saffo“, warum wir auf der Suche nach außerirdischer Intelligenz sind, wenn uns die Robotik doch in den nächsten Jahren fremde, intelligente Wesen auf der Erde verspricht. „Die Roboter von morgen sind emotional und superklug.“
Außerirdische und Künstliche Intelligenz
(Spiegel Online, Paul Saffo, 22. November 2009)

Ray Kurzweil
Der Stern über die vor einigen Monaten gegründete Singularity University und wie man sich dort mit der Robotik beschäftigt, um „die Menschheit auf Wandel vorzubereiten, der immer schneller kommt.“
Ray Kurzweil über clevere Roboter und virtuelle Welten
(Credit Suisse, Interview, 23. November 2009)

Synchron unter Wasser
Eine Flotte bestehend aus zwei autonomen Katamaranen und zwei autonomen U-Booten hat im Atlantik vor der portugiesischen Küste gezeigt, dass auch bei Meeresströmung und Wind die Kommunikation aufrecht erhalten werden kann und die Roboter koordiniert und synchron einen vorgegebenen Pfad abfahren können. Ergebnis des dreijährigen europäischen Forschungsprojekts GREX.
Synchronschwimmen für Roboter
(heise, Peter König, 28. November 2009)

Human Computation
In der Frage-Community Aardvark antwortet nicht eine Maschine mit künstlicher Intelligenz, sondern die Maschine sucht diejenige Person, die die Frage am besten beantworten kann.
(Technology Review, Erica Naone, 27. November 2009)
Wenn der Computer nicht alles weiß

IREX 2009
Videos von der IREX 2009, der International Robot Exhibition 2009 in Tokyo, ausgerichtet von der Japan Robot Association.
(engadget German, Franziska Weiss, 26. November 2009)
Roboter, der Lego-Modelle baut und mehr

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Obama hat Angst vor Robotern

Arne am 24.11.2009 um 18:44 Uhr - zum Artikel

US-Präsident Barack Obama hat gestern am 23. November auf einer Pressekonferenz nach der Besichtigung einer Schule und ihrer Roboter-Projekte seine Skepsis gegenüber Robotern geäußert und erklärt, aus welchen zwei Gründen er die Robotik im Auge behalten will:

I believe that robotics can inspire young people to pursue science and engineering. And I also want to keep an eye on those robots in case they try anything.

US-Präsident Barack Obama (Hervorhebung von mir)

Letzteres ist natürlich mit einem Augenzwinkern zu verstehen, wie im Video der Pressekonferenz deutlich sichtbar ist (der Satz fällt ab Minute 1:50).

Pressekonferenz zur Roboter-Apokalypse

Neben der Warnung vor einer Roboter-Apokalypse spricht Obama noch von der Chance, mit der Robotik junge Leute für Wissenschaft und Mathematik zu begeistern und spricht damit etwas Wahres an. Ich habe mittlerweile mehrere Lehrstühle und Professoren kennengelernt, die selbst an der Universität noch die Robotik nutzen, um Studenten für ihren Lehrstuhl und ihre Projekte zu begeistern. Sind die Studenten erst am Lehrstuhl werden sie dann gerne Schritt für Schritt an weniger beliebte Projekte herangeführt.

Ganz davon ab, wird die Robotik auch in Deutschland zunehmend für Schülerprojekte genutzt, weil die Robotik mit ihrer Anschaulichkeit und Fähigkeit, schnell sichtbare und spannende Ergebnisse zu erzeugen, für die Motivation und das Bilden von Interesse ganz wunderbar geeignet ist.

Via Planet Robotics

Roomba verwüstet Wohnung!!1!

Arne am 19.11.2009 um 20:20 Uhr - zum Artikel

Mein Zimmerboden nach dem VorfallMein Zimmerboden nach dem Vorfall

So sah mein Zimmerboden heute aus, nachdem ich nach Hause kam. Im kompletten Zimmer waren tausende kleine Pappschnitzelchen verteilt. Roomba hatte seine freie Zeit genutzt, meine Wohnung zu verwüsten.

Ich hatte den Verpackungskarton eines Geschenks auf dem Boden stehen lassen, auf einem Bücherstapel. Roomba hatte den Karton während seiner programmierten Säuberungsfahrt und meiner Abwesenheit her­un­ter­ge­schubst und dabei das Polstermaterial, die obigen Wellpappe-Schnipsel, auf den Boden ergossen. Die folgenden Minuten hatte er genutzt, mit seiner kleinen Eckenbürste im Zimmer zu verteilen und in jede Ecke zu schleudern.

Roomba, verstopftRoomba, verstopft

Gefunden habe ich ihn dann in der rechts dargestellten Form, die Bürsten mit den Pappschnipseln verstopft (natürlich nicht auf dem Rücken, hier schon in der grob gereinigten Form). Die verstopften Bürsten sorgten dann glück­lich­er­wei­se dafür, dass sich Room­ba abschaltete und die Papp­­schnip­­sel dadurch zu­min­dest nicht noch in der rest­li­chen Wohnung verteilte. Er­freu­li­cher­wei­se ist der Room­ba sehr leicht zu rei­ni­gen, iRobot legt dem Roomba dazu ein bequemes Bür­­sten­­rei­­ni­­gungs-Werk­­zeug bei. In­so­fern kein wirk­li­ches Problem, das Zimmer sah aber auf den ersten Blick trotz­dem er­schre­ckend danach aus, als hätten sich zwei Papp­kar­tons einen er­bit­ter­ten und töd­li­chen Kampf ge­lie­fert.

Fühlt sich irgendwie so an, wie zu seinem allein gelassenen Haustier nach Hause zu kommen, das gelangweilt die Wohnung zerpflückt hat. Aber ich habe dem Roomba bereits verziehen. Er hat schon sehr viel mehr sauber gemacht, als in dieser Aktion verwüstet.

[Linkdump] 19. November 2009

Arne am 19.11.2009 um 12:42 Uhr - zum Artikel

Robotische Links der vergangenen Tage. Roboter in der Führerscheinprüfung, tanzende Roboter, Maschinen warten Maschinen und Science-Fiction-Autoren bei der DARPA:

  1. Tanz ist eine Sache des Kopfes
    (Neue Westfälische, Heike Krüger, 16. November 2009)
    Die Kognitionswissenschaftlerin Bettina Bläsing im Interview mit der Neuen Westfälischen über kreative Prozesse und tanzende Roboter. „Ich nehme an, dass es in Japan vielleicht sogar einen Markt gäbe für den Roboter als Tanzpartner.“

  2. Singularity University – Sommerschule für Weltenlenker
    (Stern, Karsten Lemm, 16. November 2009)
    Der Stern über die vor einigen Monaten gegründete Singularity University und wie man sich dort mit der Robotik beschäftigt, um „die Menschheit auf Wandel vorzubereiten, der immer schneller kommt.“

  3. Teilautonome mobile Roboter zur Fernwartung prozesstechnischer Anlagen
    (Informationsdienst Wissenschaft, Birgit Graf, 16. November 2009)
    Das Fraunhofer-Institut für Produktionstechnik und Automatisierung (IPA) in Stuttgart beschäftigt sich mit der Möglichkeit, selbst die Wartung von Maschinen nicht mehr nur von Menschen, sondern wiederum mit Hilfe von Maschinen erledigen zu lassen. „Dabei wird der Roboter durch einen Benutzer ferngesteuert, unterstützt diesen jedoch durch teilautonome Sicherheits- und Bewegungsfunktionen.“

  4. Neue Prothesentechnik – Autofahren ohne eigene Arme
    (Süddeutsche, 13. November 2009)
    „Es surrt wie bei einem Roboter, wenn Christian Kandlbauer in seinem Auto die rechte Hand ans Lenkrad legt.“ Bericht über einen 21-jährigen Österreicher, der beide Arme verloren hat und nun zwei moderne Prothesen trägt, mit deren Hilfe er im Oktober seine Führerscheinprüfung bestanden hat und die ihm so zu einem fast normalen Leben verhelfen.

  5. DARPA – Inventing this side of the impossible
    (NewScientist, Tom Simonite, 11. November 2009)
    Englischsprachiger Artikel über die unglaublichen Entwicklungen der DARPA, die ursprünglich als Antwort auf den russischen Satelliten Sputnik gegründet worden war und seitdem viele visionäre Dinge wie das Internet und GPS entwickelt hat. „The best DARPA programme managers, I swear, are science fiction writers.“

  6. Was Roboter über Menschen erzählen
    (futurezone@ORF, Anna Masoner, 15. November 2009)
    „Was […] haben […] Fiktionen mit der Roboterforschung zu tun, und was erzählen sie uns eigentlich über den Menschen, dessen Abbild Roboter ja oft sein sollen?“ Futurezone über das kürzlich erschienene Sammelband Public Fictions. Wie man Roboter und Menschen erfindet.

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