{"id":423441,"date":"2022-12-01T13:00:00","date_gmt":"2022-12-01T12:00:00","guid":{"rendered":"https:\/\/innovationorigins.com\/?p=423441"},"modified":"2022-12-01T13:00:00","modified_gmt":"2022-12-01T12:00:00","slug":"mithilfe-der-psychologie-forscher-wollen-robotern-soziale-faehigkeiten-beibringen","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/ioplus.nl\/archive\/de\/mithilfe-der-psychologie-forscher-wollen-robotern-soziale-faehigkeiten-beibringen\/","title":{"rendered":"Mithilfe der Psychologie: Forscher wollen Robotern soziale F\u00e4higkeiten beibringen"},"content":{"rendered":"\n
Warum wir \u00fcber dieses Thema schreiben:<\/summary>

Roboter k\u00f6nnten sowohl in der Industrie als auch im \u00f6ffentlichen Raum und in Privathaushalten entscheidende Probleme l\u00f6sen: Sie k\u00f6nnten T\u00e4tigkeiten \u00fcbernehmen, die f\u00fcr den menschlichen Bewegungsapparat beschwerlich oder ersch\u00f6pfend sind. Sie k\u00f6nnten aber auch \u00e4lteren Menschen und Personen mit Beeintr\u00e4chtigungen assistieren und damit ein selbstbestimmtes Leben erm\u00f6glichen. Mit einer reibungslosen Interaktion zwischen Mensch und Maschine w\u00fcrden Visionen wie diese real werden. <\/p><\/div><\/details>\n\n\n\n


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Bislang arbeiten Roboter fast ausschlie\u00dflich in Fabrikhallen – und getrennt von Menschen. Ihr Arbeitsbereich ist eingez\u00e4unt, um Unf\u00e4lle zu vermeiden, die im Aufeinandertreffen von automatisiertem Werkzeug und Mensch nicht auszuschlie\u00dfen sind. Wenn Roboter soziale F\u00e4higkeiten h\u00e4tten, dann w\u00e4re das anders, sagt ein interdisziplin\u00e4res Forscherteam im EU-Projekt ELSA, das eine gefahrlose Zusammenarbeit von Mensch und Maschine erm\u00f6glichen will. <\/p>\n\n\n\n

Die Informatik st\u00f6\u00dft bei dieser Aufgabe an ihre Grenzen, weshalb auch psychologische Grundlagen gefragt sind. Konkret bezieht man sich in dem Projekt auf die Erkenntnisse des US-amerikanischen Psychologen James Gibson, der sich in den 1960-er Jahren mit Handlungsm\u00f6glichkeiten besch\u00e4ftigt hat. Dabei pr\u00e4gte er den Begriff Affordanzen<\/em> und wies darauf hin, dass ein Tennisball Hunden andere Handlungsm\u00f6glichkeiten bietet als Ameisen oder einem Menschen. <\/p>\n\n\n\n

Am Projekt ELSA<\/em><\/a> <\/em>(Effective Learning of Social Affordances for Human-Robot Interaction) forschen Teams von drei Universit\u00e4ten aus \u00d6sterreich und Frankreich. In \u00d6sterreich ist es eine Gruppe aus Informatikern und Psychologen vom <\/em>Digital Science Center<\/em> (DiSC) der Universit\u00e4t Innsbruck<\/em><\/a>, die mitarbeitet. Der Informatiker und Leiter des DiSC<\/em>, Univ.-Professor Justus Piater<\/a>, spricht im Interview mit Innovation Origins<\/em> \u00fcber die Herausforderungen und Ziele des Projekts: <\/p>\n\n\n\n

In welchen Situationen m\u00fcssen Roboter soziale F\u00e4higkeiten haben?<\/h2>\n\n\n\n

In Zukunft werden Roboter vermehrt mit Menschen zusammenarbeiten und sich in menschlichen Umgebungen n\u00fctzlich machen, wie etwa in Krankenh\u00e4usern, Bahnh\u00f6fen, Museen, Gesch\u00e4ften, oder sogar in Privathaushalten. In einem solchem Umfeld es ist wichtig, dass Roboter ein grundlegendes Verst\u00e4ndnis f\u00fcr Menschen haben. Ein Verst\u00e4ndnis, das mehrere Ebenen hat, wie etwa Bewegungen, Handlungen und Sprache. Wir konzentrieren uns in unserer Forschung auf die Ebene der Handlungen, und konkret auf die Interaktion zwischen Roboter und Mensch. Um eine Handlung korrekt zu interpretieren, muss ein Roboter wissen, welche Eigenschaften der Mensch hat, der sie ausf\u00fchrt. Dazu geh\u00f6ren zum Beispiel die F\u00e4higkeiten und Absichten einer Person. Dies erm\u00f6glicht dem Roboter, in Zusammenarbeit mit dem Menschen die gemeinsamen Aktionsm\u00f6glichkeiten zu erweitern. Fragen, die sich stellen, sind, welche Aktionsm\u00f6glichkeiten (affordances)<\/em>, bietet der Mensch dem Roboter, die ihm helfen k\u00f6nnten, seine Aufgaben zu erf\u00fcllen – wie etwa ein Paket zu schn\u00fcren. Weiters: Was kann der Roboter tun, um dem Menschen zu helfen, dessen Aufgaben zu erf\u00fcllen, wie zum Beispiel ein schweres Paket zu bewegen?<\/p>\n\n\n\n

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\u00dcber das Zusammenleben mit Buddy, dem Gef\u00e4hrtenroboter<\/div>
Buddy, the emotional roboter ist ein Gef\u00e4hrtenroboter, ein neues Wesen im Haushalt, das verschiedene soziale Funktionen im Alltag erf\u00fcllt: er weckt die Kinder, erinnert an … Continued<\/a><\/div><\/div><\/div>\n\n\n

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An welchen technische Status Quo k\u00f6nnen Sie ankn\u00fcpfen? <\/h2>\n\n\n\n

Der Begriff Affordance<\/em> wurde schon vor \u00fcber 20 Jahren von Robotik-Wissenschaftlern aufgegriffen. Es geht dabei um eine Aktionsm\u00f6glichkeit, die ein Objekt einem Agenten anbietet. Bisher wurde dieser Begriff jedoch fast ausschlie\u00dflich auf Objekte bezogen. Im Projekt ELSA erweitern wir ihn um eine soziale Dimension, das hei\u00dft, um die Aktionsm\u00f6glichkeiten, die einem Agenten durch andere Agenten angeboten werden.
Im Bereich der Algorithmen bauen wir auf eine Reihe von Lernalgorithmen auf, die in der Robotik entwickelt wurden. Zu unseren Hauptwerkzeugen z\u00e4hlen Reinforcement-Learning Algorithmen<\/em>, das sind Algorithmen, die durch Ausprobieren und Feedback lernen. Solche Algorithmen kommen aber auch in der kognitiv-psychologischen Forschung vermehrt zum Einsatz. Hier wird versucht, Algorithmen so zu adaptieren (parametrisieren), dass das tats\u00e4chliche Lernverhalten des Menschen nachgebildet werden kann.<\/p>\n\n\n\n

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Was bewirken soziale F\u00e4higkeiten bei Robotern?<\/h2>\n\n\n\n

Das Ziel ist es, Robotern zu erm\u00f6glichen, Menschen in ihre Aktionen einzubeziehen, um ihre Aufgaben zu erledigen \u2013 und das wom\u00f6glich effektiver. Ein Mittel ist die direkte Nutzung sozialer Affordanzen. Beispielsweise kann sich ein kleiner Roboter einen Gegenstand, der f\u00fcr ihn unerreichbar hoch im Regal liegt, von einem gro\u00dfen Menschen reichen lassen. Die beiden wichtigen Aspekte sind die Erkenntnis, welche Menschen dem Roboter welche Affordanzen anbieten, und das effektive
Ausl\u00f6sen solcher Hilfen beispielsweise durch Zeigen und Bitten – buchst\u00e4blich das Lernen entsprechender Sozialkompetenz.
Ein zweites Mittel liegt darin, den Erwerb eigener Kompetenzen durch das Beobachten kompetenter Menschen zu beschleunigen. Wenn ein Roboter sich bei einem Menschen abschauen will, wie etwas geht, ist es wichtig, zu verstehen, was dieser Mensch kann und was nicht. Es kann sein, dass einem Menschen eine Handlung nicht gut gelingt, weil sie allgemein sehr schwierig ist, wie zum Beispiel einen Golfball mit nur einem einzigen Schlag \u00fcber ein weites Feld ins Ziel zu bringen. Es kann aber auch sein, dass einem Menschen eine Handlung nicht gelingt, weil er nicht \u00fcber die n\u00f6tige Kompetenz verf\u00fcgt, wie zum Beispiel mit drei B\u00e4llen zu jonglieren – manche Menschen k\u00f6nnen es, andere nicht. Diese Beispiele zeigen, dass ein Roboter im Idealfall verschiedene Menschen bei einer Handlung beobachten sollte, um daraus den Schluss zu ziehen: Was macht die eigentliche Handlung aus, und was ist der Faktor Mensch<\/em>? Das zu erkennen ist eine einfache, aber grundlegend notwendige soziale F\u00e4higkeit.<\/p>\n\n\n\n

Worin liegt die gr\u00f6\u00dfte Herausforderung?<\/h2>\n\n\n\n

W\u00e4hrend Objekt-Affordanzen meist aus den direkt beobachtbaren physikalischen Eigenschaften des Objekts hervorgehen, bringen soziale Affordanzen den Menschen ins Spiel, mit allen seinen Unw\u00e4gbarkeiten und Subtilit\u00e4ten. Daher ist es ungleich schwieriger, den Umgang mit sozialen
Affordanzen zu erlernen als den Umgang mit Objekt-Affordanzen. Eine soziale Affordanz h\u00e4ngt beispielsweise nicht nur etwa von der Gr\u00f6\u00dfe eines Menschen ab, sondern auch von seinen M\u00f6glichkeiten. So k\u00f6nnte sich die Frage stellen, ob er im Besitz des passenden Schl\u00fcssels ist. Ein weiterer relevanter Faktor sind die sozialen Zusammenh\u00e4nge. So k\u00f6nnte sich die Frage stellen, ob er der Besitzer des gew\u00fcnschten Objekts ist, oder ob es m\u00f6glicherweise eine dritte Person ist.<\/p>\n\n\n\n

Was w\u00e4re geschafft, wenn diese Herausforderung bew\u00e4ltigt ist?<\/h2>\n\n\n\n

Das Forschungsziel ist erreicht, wenn Roboter mit Menschen genauso fl\u00fcssig und effektiv interagieren, wie sie es jetzt mit unbelebten Objekten tun. Wobei der Grad der Fl\u00fcssigkeit und Effektivit\u00e4t derzeit noch reichlich Luft nach oben l\u00e4sst. 
Dieses Ziel liegt in weiter Ferne und k\u00f6nnen wir im Rahmen des ELSA-Projekts nicht erreichen. Vielmehr wird es notwendig sein, Schritt f\u00fcr Schritt ein tragendes Fundament f\u00fcr dieses Ziel zu errichten. Unsere Forschung stattet Roboter mit einem erweiterten Verst\u00e4ndnis von Handlungen aus, welches Mensch\/Roboter-Interaktionen fl\u00fcssiger machen und ein breiteres Spektrum an M\u00f6glichkeiten bieten soll.<\/p>\n\n\n\n

In welchem Kontext k\u00f6nnten Roboter, die soziale F\u00e4higkeiten haben, dann angewendet werden?<\/h2>\n\n\n\n

Roboter, die soziale F\u00e4higkeiten haben, wie wir sie im ELSA-Projekt anstreben, werden in den verschiedensten Bereichen Einsatz finden. In der produzierenden Industrie werden sie f\u00fcr eine Flexibilisierung sorgen, die auch eine bislang unwirtschaftliche Art der Fertigung in Hochlohnl\u00e4ndern wie \u00d6sterreich erm\u00f6glicht. Beispiele daf\u00fcr sind Kleinserien und Einzelst\u00fccke sowie nicht vollst\u00e4ndig automatisierbare Herstellungsprozesse. Aber sozial agierende Roboter zahlen sich \u00fcberall aus, wo sie Menschen helfen k\u00f6nnen, also auch in der Pflege, im betreuten Wohnen, als Service- und Informationsroboter in Krankenh\u00e4usern, Museen, Bahnh\u00f6fen, Flugh\u00e4fen oder im Handel.<\/p>\n\n\n

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