Ein weisses Wesen rennt auf einen Bistrotisch zu, an dem vier Professoren sitzen. Im letzten Moment stoppt Asimo. «Ich serviere nun», piepst er. Dann verschwindet der Roboter hinter einem Vorhang, kommt mit einem Tablett zurück und stellt es vorsichtig auf der Tischplatte ab. «Hier Ihre Bestellung.» Zweimal Tee, einmal Kaffee, ein Orangensaft. Das Publikum im Audimax der Uni Bielefeld jubelt.
Asimo sieht in seinem raumanzugartigen Dress aus wie ein Astronaut. Er ist 1,20 Meter gross, 52 Kilo schwer und ein Star. An der Börse in New York durfte er die Glocke zur Eröffnung des Aktienhandels läuten. Und im vergangenen Sommer dirigierte er in Detroit ein Sinfonieorchester. «Absolut aufregend!», sagte er nach der Schlussverbeugung. «Das ist ein grossartiges Konzerthaus.»
Entwickelt hat den erstaunlichen Zeitgenossen, dessen Bewegungen das sanfte Surren von Elektromotoren begleitet, der japanische Honda-Konzern. Rund sechzig Stück wurden bisher produziert. «Hände schütteln, Treppen steigen und einen Fussball kicken ist für Asimo bereits Routine», sagt der Bielefelder Roboterexperte Jochen Steil. «Bei uns wird er noch viel dazulernen.»
Anmutige Hüftbewegungen
Das Forschungsinstitut Cognition and Robotics (CoR-Lab), das Steil leitet, hat zwei dieser Hightech-Roboter erhalten, als einziges Hochschullabor in Europa. Auch einen Teil der streng geheimen Steuerungssoftware haben die Japaner offengelegt. Sie hoffen, dass Asimo sich im CoR-Lab, einer Art Trainingscamp für Roboter, noch mehr Flexibilität und soziale Kompetenz aneignet.
Weltweit sind bereits mehr als 6,5 Millionen Roboter im Einsatz. Der Grossteil verrichtet, ohne zu murren, in Fertigungshallen der Auto- und Maschinenindustrie tagein, tagaus dieselben Handgriffe; die ersten Maschinenmenschen aber drängen in die Alltagswelt und wollen uns dort zur Hand gehen. Das Marktpotenzial ist riesig. «Unser klares Ziel ist die Interaktion zwischen Mensch und Roboter», sagt Steil, ein Mittvierziger mit Dreitagebart. «Aber vorerst müssen wir noch einige Hürden meistern.» Das Hauptproblem: Die Kabinettstücke, die Asimo bei seinen Auftritten zeigt, sind im Voraus programmiert. Er führt sie rein mechanisch aus, kann nicht spontan reagieren. Im realen Leben wäre das gefährlich: Wenn in einem Restaurant Feuer ausbräche, würde der aufs Kellnern programmierte Asimo stur weiterservieren – und fliehenden Gästen den Weg versperren. Bis der Akku leer ist.
«Roboter müssen lernen, sich selbständig an unterschiedliche Situationen anzupassen», sagt Steil. Dazu absolvieren sie ein Trainingsprogramm: Asimo & Co. sollen auf ähnliche Weise lernen wie menschliche Babys, durch Beobachten und Ausprobieren. Für «humanoide Roboter» sei das der Königsweg zu mehr Merkfähigkeit, Körpergefühl, Eloquenz und Einfühlungsvermögen, sagt Steil. Menschlicher werden, lautet das Ziel.
Heute wird im CoR-Lab keine einstudierte Show gezeigt. Die Forscher gestatten einen Einblick in Asimos Alltag im Trainingscamp. Drei Techniker überwachen die Funktionen seines künstlichen Leibs: Körpertemperatur, Energieverbrauch, Gleichgewichtsstatus, Geschwindigkeit. Den Vorturner gibt der Informatiker Matthias Rolf. Während der letzten Lektionen hat er Asimo gezeigt, wie man mit den Armen kreist. Keine leichte Aufgabe für den Roboter, denn er ist in den Schultergelenken etwas steif. Rolf hatte dennoch Erfolg: Asimo setzt den gesamten Körper ein, um die Rotation auszuführen. Er bewegt seine Arme nicht isoliert, sondern führt die Bewegung geradezu anmutig aus der Hüfte aus.
Doch Robotertrainer Rolf will mehr. «Asimo soll sein Können selbständig auf neue Aufgabenstellungen übertragen.» Mit einem Stift zeichnet Rolf ein Haus in die Luft. Langsam, aber präzise macht der Roboter die Bewegung nach. «Dabei wurde er nie aufs Häuserzeichnen programmiert», sagt der Forscher triumphierend. Asimo habe die beim Armkreisen gesammelten Erfahrungen angewendet, analysiert, was er bei der neuen Aufgabenstellung anders machen müsse – und danach gehandelt. Neurowissenschaftler gehen davon aus, dass sich Menschen auf ähnliche Weise neue Bewegungsmuster aneignen.
Mittlerweile beschäftigen sich an der Universität Bielefeld rund 250 Forscher mit Robotern: Psychologen, Neurowissenschaftler, Ingenieure, Informatiker, Verhaltensforscher, Linguisten und Sportwissenschaftler. Die Deutsche Forschungsgemeinschaft hat umgerechnet 50 Millionen Schweizer Franken zugeschossen. Künstliche neuronale Netze, dem menschlichen Gehirn nachempfunden, ermöglichen es Asimo, komplexe Bewegungsabläufe zu meistern – und das Wissen darüber zu speichern. Lernfähig macht ihn eine raffinierte Software-Architektur mit Teilprogrammen für Steuerungsprozesse, Speichermodule, Sensorkomponenten. In Asimos Computergehirn werden Gedächtnisfunktionen und die über Kameras, Mikrofone und Dutzende von Sensoren eingefangenen Sinneseindrücke miteinander verschaltet.
Gerne arbeiten die Forscher auch mit Barthoc, der ein paar Zimmer weiter auf einem Labortisch sitzt. Sein Rumpf ist steif wie ein Brett. Das Gesicht aber besteht aus einer Latexmaske, der diverse Motoren ein eindrückliches Mienenspiel erlauben. Barthoc reagiert auf menschliche Stimmlagen: Erzählt man ihm eine Gruselgeschichte, reisst er an den richtigen Stellen entsetzt die Augen auf. Und wenn am Ende alles gut ausgeht, lächelt er. Versuchspersonen, die ihm «Rotkäppchen» vorlasen, glaubten, dass der Roboter alles verstanden habe. Inzwischen kann er Emotionen auch am Gesichtsausdruck erkennen und die eigene Mimik anpassen.
Auf die Frage nach der Intelligenz seiner Schüler antwortet Steil ausweichend. «Wie Ihnen bekannt ist, chatten manche elektronische Sprachsysteme im Internet mit realen Personen», holt er aus. Sie sind darauf programmiert, auf bestimmte Kennwörter und Redewendungen zu reagieren. Ziel ist es, dass der Konversationspartner nicht mehr abschätzen kann, ob er sich mit einem Menschen oder einer Maschine unterhält. «Dann wirkt die Maschine intelligent und ich denke, sie ist es in gewissem Sinne auch.»
Der Zürcher Roboterspezialist Rolf Pfeifer schätzt Steils pragmatischen Zugang. «Allerdings hat es sich bisher als relativ einfach erwiesen, intelligente Chat-Programme zu bauen oder Schachcomputer, die den Weltmeister schlagen», sagt der Wissenschaftler. Haarig werde es jedoch bei Robotern, die gehen sollen, ohne umzufallen. Pfeifer, Leiter des Labors für künstliche Intelligenz am Institut für Informatik der Uni Zürich, erstaunt das nicht. «Unsere Experimente zeigen, dass Intelligenz nicht einfach etwas ist, das sich primär im Kopf abspielt», erklärt er. Sie sei vielmehr «auf den gesamten Organismus verteilt». Sowohl beim Homo als auch beim Robo sapiens.
In Pfeifers Labor tummeln sich schwimmende, hüpfende, krabbelnde Kreaturen aus Metall, Kunststoff, Sensoren und Motoren. Nicht alle sehen nach Hightech aus, manche eher nach Bastelhort. Pfeifer will herausfinden, auf welche Weise der Körper das Denken beeinflusst – und wie ein Roboter gebaut sein muss, um mit minimalem Aufwand Spitzenleistungen zu erbringen. Die Experimente der CoR-Lab-Forscher in Bielefeld begleitet er als Sachverständiger im Rahmen des Exzellenzclusters «Cognitive Interaction Technology». Grundsätzlich seien die Kollegen «auf dem richtigen Weg», sagt er. Den Hightech-Roboter Asimo hält Pfeifer aber, bei allem Respekt, für «kopflastig». Er spielt auf die komplexe Steuerungsinformatik an, für die Honda sehr viel Energie verwendet hat. Die Physis des Spitzenroboters sei «für die dynamische Fortbewegung eher ungeeignet». Man könnte mit viel weniger Rechenaufwand auskommen.
Gerade der Mensch an dem sich humanoide Roboter orientieren sei eine «Billigkonstruktion»: Viele unserer Bewegungen laufen weitgehend selbstgesteuert ab. «Wenn ich zum Beispiel die Handfläche drehe, dann sorgt ein Federmechanismus aus Muskulatur und Sehnen dafür, dass sie sich wieder zurückdreht.» Der Körper übernimmt die Kontrolle, «und eine Denkleistung ist dafür nicht nötig». Ein schlechtkonstruierter Gehroboter müsse jeden Schritt planen. Ein clever gebauter dagegen gerate nicht aus dem Gleichgewicht – und brauche weniger Rechenleistung und Energie. Oft genüge statt komplexer Elektronik das Ausnutzen schlichter Physik, sagt Pfeifer.
In Bielefeld werden gezielt Begegnungen zwischen Mensch und Maschine inszeniert. Steil lädt zum Beispiel regelmässig Primarschüler ins Labor ein und lässt Psychologen beobachten, wie sie auf Asimo reagieren. Schon während der Entwicklung des Roboters machte Honda ähnliche Tests. Dabei zeigte sich, dass die meisten Leute mit Robotern wie mit Kleinkindern sprechen. Und so statteten die Informatiker Asimo mit einer Piepsstimme aus.
Asimo hat einiges gelernt. Rempelt man ihn an, vollführt er schwankende Bewegungen. Auch gesellschaftsfähig ist er geworden, geht nicht einfach durch die Wand oder einen menschlichen Körper. Nur in Räumen, die er nicht kennt, ist er hilflos. Einen Ausgang findet er nicht. Vielleicht kann ihm Biron helfen, ein weiterer Roboter im Trainingscamp. Er sieht aus wie ein Stehpult mit Rädern. Anstelle eines Brustkorbs hat er einen Monitor und auf Augenhöhe eine bewegliche Kamera. «Von der Physis her ist Biron noch zu schwach», sagt sein Trainer Sven Wachsmuth. Sein Ärmchen kann nur 150 Gramm Gewicht tragen, gerade mal einen Apfel. Dafür merkt Biron sich Gesichter und begrüsst Bekannte mit Namen. «Wirklich faszinierend ist aber, wie schnell er sich in neuen Wohnungen zurechtfindet», sagt Wachsmuth. Zeigt man Biron ein Domizil, legt er sich einen digitalen Grundriss an und findet Küche oder Bad wieder.
Müllmänner ohne Rückenschmerzen
Einer der Wissenschaftler, die an der Entwicklung der Navigationssoftware für das Orientierungsgenie beteiligt waren, ist Professor Roland Siegwart vom Institut für Robotik und Intelligente Systeme der ETH Zürich. Inzwischen forscht er an Biron-ähnlichen Servicerobotern aller Art. Sie sollen etwa Büroangestellte am Platz bedienen, ähnlich wie das Minibar-Wägeli im Zug, nur ohne menschlichen Kellner. «Unser Testroboter hat bereits gelernt, was die Menschen wann tun und kann dadurch automatisch den optimalen Service zur richtigen Zeit anbieten», erzählt Siegwart stolz. Stundenlang liess er Studenten Büroangestellte mimen und den Roboter nach ritualisierten Zeitplänen üben. Bald merkte die Maschine: Es gibt Zeiten, in denen es ruhig zugeht und man Platz hat, um zu servieren. Morgens um neun hingegen und abends gegen siebzehn Uhr ist ein einziges Geläuf. Da bleibt man besser in der Ecke stehen. Schon aus Selbstschutz.
Die Bielefelder CoR-Lab-Wissenschaftler träumen davon, die Fähigkeiten von Asimo, Biron und Barthoc zu einem einzigen Superroboter zu vereinen. Durch Software-Engineering funktioniere das bereits in Ansätzen, sagt Steil. Vielleicht werden die drei Elektrojungs auch eines Tages zusammen agieren und direkt voneinander lernen.
Die Firma Toyota jedenfalls will die Entwicklung von Robotern bald ins Kerngeschäft aufnehmen. Ein Grund dafür ist die demografische Entwicklung: 2050 werden zwei von fünf Japanern älter als 65 Jahre sein. Menschen können den Pflegebedarf dann kaum mehr decken. In Europa sieht es ähnlich aus. Routinetätigkeiten in Kliniken oder Altersheimen wie Bettenmachen und Medikamenteverteilen kann sich der Bielefelder Forscher Wachsmuth als Roboteraufgaben vorstellen. Längerfristig will er das Orientierungstalent Biron zum «idealen Mitbewohner» für Berufstätige machen. «Eines Tages wird man ihn anrufen und bitten, dass er mal nachsieht, ob noch eine Pizza im Kühlfach ist.» Und verspäte man sich, könne Biron den Gästen schon mal einen Kaffee servieren.
Hausdiener, Kofferträger, Museums-Guide, Krankenpfleger – die potenziellen Arbeitsfelder für intelligente Roboter sind zahlreich. Im schwedischen Örebro arbeiten erste bereits als Müllmänner. Vorteile der Roboter: Sie kennen keine Rückenschmerzen und sind auch mit wenig angesehenen Jobs zufrieden. Nachteile: Patienten oder Heimbewohner könnten Roboter als Zumutung empfinden. Möchte man zumindest meinen. Forschungsergebnisse aus den USA weisen indes in eine andere Richtung. William Banks, Mediziner von der Saint Louis University, liess ein Drittel der Bewohner eines Altersheims regelmässig mit einem Hund spielen, ein weiteres Drittel erhielt Besuch vom Roboterdackel Aibo. Die dritte Gruppe hatte weder mit einem echten noch einem unechten Hund Kontakt. Nach zwei Monaten waren die Personen aus den ersten beiden Gruppen deutlich zufriedener und gelöster als jene ohne Tierbesuche. Ob echter oder künstlicher Vierbeiner machte keinen Unterschied.
Derzeit sorgt ein Heuler aus Japan für Furore: die Roboter-Kuschelrobbe Paro. Sie hat hübsche Kulleraugen, und unter ihrem flauschigen Pelz verbergen sich Drucksensoren. Paro bettelt um Zuwendung und zeigt Freude, wenn man sich mit ihr beschäftigt. Seit drei Jahren arbeitet die Robo-Robbe in Japan und den USA in Altersheimen und Spitälern. Besonders Demenzkranke bekommen durch den Kontakt wieder Lebensfreude, berichten Pfleger. Inzwischen haben auch Seniorenheime in Dänemark, Schweden und Deutschland dieses Roboter-Tamagotchi angeschafft.
In Japan tauchen Roboter allerorten auf: In einer Boutique arbeitet eine Maschinendame als Model, in Tanzschulen unterrichten Roboter Tango. Und auf dem Zentralfriedhof von Yokohama hält ein Roboterpriester jeden Morgen buddhistische Gedenkgottesdienste.
In etwa fünfzehn Jahren wird es auch bei uns flexible, humanoide Roboter zu kaufen geben, davon ist der Leiter des Bielefelder CoR-Labs, Jochen Steil, überzeugt. «Intelligente Roboter werden unser Leben stärker verändern als einst das Automobil», sagt Steil. Hiroshi Ishiguro, Professor für Künstliche-Intelligenz- und Roboterforschung an der Universität Osaka, glaubt sogar, dass Menschen sich in Maschinen verlieben, ja, «dass Menschen in absehbarer Zeit mit Robotern Sex haben werden». Auch David Levy, selbsternannter Experte für Robophilie, prognostiziert in seinem Buch «Love and Sex with Robots», dass Roboter uns «Sexpraktiken lehren werden, von denen wir bisher nicht einmal ahnten, dass es sie gibt». Fantasterei? Nicht unbedingt. Wie so oft erweist sich die Porno-Industrie als early adaptor: Schon werden die ersten Roboter-Sexpuppen aus Silikon für rund 10 000 Franken verkauft: Diese «First Androids» beherrschen zwar erst einige Mund- und Beckenbewegungen, die Kundschaft scheint das aber zu befriedigen. Vor allem seien sie praktisch, erklärt der Hersteller: «Nach Gebrauch einfach unter warmem Wasser abspülen.»
Wahre Liebe zwischen Mensch und Maschine? Immerhin: Roboter wie Barthoc aus Bielefeld erkennen bereits Emotionen und reagieren adäquat darauf. Die Forscher sind überzeugt, dass er noch einfühlsamer wird. Werden Roboter aber eines Tages wirkliche Gefühle haben? «Jetzt wird es philosophisch», sagt CoR-Lab-Chef Steil und zieht eine Augenbraue hoch. «Woher wissen Sie eigentlich, dass Menschen tatsächlich Emotionen haben? Vielleicht tun wir ja auch nur so, als ob.»
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