KI auf zwei Beinen

INSPIRATION: Viele finden das faszinierend, wie GenKI uns Menschen sprachlich imitieren kann. Aber schwierig scheint noch immer die Umsetzung von KI in die „richtige“, die 3D-Welt zu sein. Kollege Robotor im Anmarsch?

Natürlich gibt es längst chirurgische Roboter, die präziser als Ärzte operieren können. Doch sie sind weitgehend Instrumente unter menschlicher Kontrolle. Autonome Systeme, die sich frei im Raum bewegen können, man denke bloß an autonome Fahrzeuge, kämpfen immer noch mit etlichen Schwierigkeiten. Vor allem in der „freien Wildbahn“ … Gerd Gigerenzer hat das schon vor einiger Zeit augenzwinkernd auf den Punkt gebracht: Und wer bringt den Müll raus?

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„Künstliche Intelligenz mit und ohne Körper funktionieren nämlich grundlegend verschieden,“ so der Roboterforscher Sami Haddadin von der TU München (Künstliche Intelligenz mit Körper). Verkörperte künstliche Intelligenz (sog. cyber-physisches System) muss sich sowohl ihrer selbst als auch ihrer Umgebung bewusst sein. Das ist im Vergleich mit GenKI ein anderes, ein anspruchsvolleres Anforderungsprofil. Sie „verfügt über einen Körper ausgestattet mit einem künstlichen zentralen Nervensystem zur Verbindung von Wahrnehmung (Sensorik) und Agieren (Aktorik), und damit auch über die Fähigkeit, in der physischen Welt und mit den Menschen zu interagieren“.

Kinderkram

Mobilität ist das eine, Manipulation das andere. Rein evolutionär betrachtet liegt zwischen beidem Milliarden Jahre. Autor Haddadin bringt ein schönes Beispiel dafür: Ein vierjähriges Kind schafft es in sieben Versuchen, einen Schlüssel in ein Zylinderschloss zu stecken. Für einen Erwachsenen eine selbstverständliche Bewegung. „Zum Erlernen dieser motorischen Fähigkeit waren vier Jahre des Heranwachsens, Lernens, Interagierens und eben diese sieben Versuche notwendig.“

Und der Roboter? Für ihn ist es ein Quantensprung. Das Frage-Antwort-Spiel der GenKI ist dagegen ein Kinderspiel. „Verkörperte KI basiert gezwungenermaßen auf systemischer Interpretation und auf dem Konzept der Rückkopplung, die den physikalischen Grundgesetzen inhärent ist.“ Und jetzt wird es spannend: Denn man könnte berechtigterweise fragen, wie macht das der Vierjährige oder ein Erwachsener, was dem Roboter so schwerfällt? Und siehe da, das Stichwort kommt uns nur allzu bekannt vor: Embodiment.

Embodiment

Hätten wir uns das träumen lassen, dass die Ingenieure sich mit diesem Konzept befassen würden? Haben wir sie nicht eher für stumpfe Maschinenfrickler gehalten? Für Puppenspieler? Muss einem an dieser Stelle nicht der Text von Heinrich von Kleist einfallen: Über das Marionettentheater (1810)? In dem absolut lesenswerten Text geht es um „vollendete Anmut und Natürlichkeit“ der Kinder und „göttliche“ Fähigkeiten. Oder, um es anders zu drehen: Um die Frage, ob ein Tausendfüßler, der sich seiner tausend Füße bewusst würde, nicht über diese stolpern würde? Der Ingenieur dreht das so: „Stellt man sich vor, man müsste alle Muskeln, alle Gelenke auf einem kognitiven Level parallel ansteuern, bedeutet das, man müsste mehrere hunderte Dimensionen gleichzeitig denken und planen. Für den Menschen sind bewusst schon drei Dimensionen eine Herausforderung.“

Aber – dem Injeneur is nix zu schwör – fängt er schon mal an, aufzulisten, was so ein Robot können muss. Dann kann man im nächsten überlegen, wie man ihn dazu befähigen kann. Da wäre als erstes die Wahrnehmung (Sehen und taktile Perzeption) zu benennen, und die Sensorik, die hierzu Daten generieren kann. Zum zweiten muss es um eine unabhängige Navigation gehen, wofür ein Gedächtnis und ein Orientierungssinn hilfreich sind. Zum dritten braucht es Sicherheit. Roboter sollen mit Menschen interagieren – und zwar ohne diese zu verletzen (Asimovs Gesetze). Dazu braucht es eine ausgefuchste Regelungsalgorithmik (über die Vierjährige ansatzweise schon verfügen). Zum vierten ist Lernfähigkeit nötig. Am besten „Apprenticeship Learning“: Vormachen – Nachmachen. Auch eine Vernetzung von Robotern und anderen Systemen wäre hilfreich. Und zum fünften wäre Mechatronik ein wichtiges Feld: Leichtbauweise, optimierte Materialen und eine konsolidierte Konzeptbauweise. – Ein langer Einkaufszettel …

Mit beiden Beinen auf dem Boden

Eine weitere Autorengruppe (Embodiment and Humanoid Robotics) treibt die Fragestellung weiter: Wie kann es bei Robotern zu so etwas wie einem Selbstwirksamkeitsgefühl kommen? Oder anders ausgedrückt: Wie stellen wir Grounding her? Das ist ein Begriff aus der Wissenschaftstheorie, der Theorie und Empirie umfasst. Es geht darum, keine theoretischen Wolkenkuckucksheime zu bauen, sondern seine Erkenntnisse immer wieder mit der Empirie abzugleichen: Mit beiden Beinen auf dem Boden stehen. Der kognitionswissenschaftlichen 4E-Theorie kann man daher nicht aus dem Wege gehen. Denken ist immer embodied, embedded, enactive und extended (Embodiment: Ganz von dieser Welt). Doch wie setzt man das nun in der Roboterforschung um?

Was Vierjährige können, fällt Robotern enorm schwer. Und es bedarf auch eines gigantischen Rechen- und Programmieraufwands. Interessanterweise können sich hier zwei Ansätze ergänzen: Roboterforscher versuchten klassischerweise, Erkenntnisse aus dem menschlichen Denken und Verhalten auf Roboter anzuwenden. Doch lässt sich diese Perspektive auch drehen. Aus der Arbeit mit humanoiden Robotern lassen sich auch Anregungen für das Verständnis menschlicher Funktionen zu nutzen.

Anthropomorphisierung

Robotiker und Neurowissenschaftler arbeiten sozusagen Hand in Hand. Und nehmen auch noch einen Philosophen mit in die Runde auf. Da geht’s dann im Text so richtig tief ins Leib-Seele-Problem und ähnliche geistesgeschichtlichen Konzepte hinein. Und wir lernen viel über Anthropomorphisierung, also unsere menschliche Tendenz, technische Systeme zu vermenschlichen. Die Autoren benennen sechs Formen:

1. Wir sprechen über Roboter in Alltagsbegriffen „als ob sie ‚klug‘, ‚autonom‘, ‚intelligent‘ oder mit einem ‚freien Willen‘ ausgestattet wären“.
2. „Wir behandeln Roboter so, als ob sie soziale Akteure wären, weil wir mit ihnen sprechen“.
3. Roboter können in ihrer Verkörperung so aussehen, als ob sie Menschen wären.
4. Roboter funktionieren häufig so, als ob sie Menschen wären.
5. Durch die Entwicklung humanoider Roboter wollen wir unsere menschliche Verkörperung ergründen.
6. Die humanoide Robotik macht Annahmen und Weltanschauungen explizit – als Oberflächen für mentale und kulturelle Projektionen.

Wir sind also ganz vernarrt in die Dinger. Und unterscheiden nicht immer so genau zwischen Konjunktiv und Indikativ. Lügen wir uns da vielleicht schon mal in die Tasche? Denn die Techniker sind da vorsichtiger. Sie geben zu, dass es für die Roboter nicht so einfach ist, die Komplexität der realen Welt mit ihren Sensoren und Aktoren zu begreifen. Zwischen menschlichen Muskeln und Roboteraktuatoren bestehen erhebliche Unterschiede – sowohl hinsichtlich Steuerung, Leistung als auch der sog. Kinematik. Haltungssteuerung und Gleichgewicht sind schwierige Aspekte für Techniker. Auch lassen sich in simulierten Umgebungen die Implikationen der realen Welt nicht vollständig nachbilden. Wenn Blechbüchsen das Laufen lernen sollen, tut sich zwischen Wunsch und Wirklichkeit immer noch ein Graben auf.

Und so beginnt man darüber nachzudenken, dass die Evolution Jahrtausende benötigt hat, um den Menschen in seiner aktuellen Form herzustellen. Ob man für die Produktion von Robotern auch so etwas wie eine Evolution benötigt? Und ob man dann nicht eher mit der synthetischen Biologie weiterkommen würde als mit dem mechatronischen Ansatz?