Roboter: Sehen heißt Rechnen

"Stell dich doch nicht so dumm an!", möchte ein genervter Computernutzer seiner Maschine manchmal zurufen. Dabei macht ein Computer doch nur das, was ihm vorher jemand eingegeben hat. Anders ist das bei der neuen Generation autonomer Roboter. Ihnen wollen die Wissenschaftler Schritt für Schritt das Denken beibringen. "Roboter können schon längst sehen, hören, greifen oder laufen", sagt der Bielefelder Neuroinformatiker Jochen Steil. "Die große Herausforderung ist aber, diese Fähigkeiten miteinander zu verknüpfen." Die Maschinen sollen aus Fehlern lernen und eigene Entscheidungen treffen können.

Als Hochleistungsschau autonomer Roboter gilt in Deutschland die Fußballmeisterschaft RoboCup German Open. Von Freitag bis Sonntag kämpften im Paderborner Heinz Nixdorf MuseumsForum 120 Teams aus elf Ländern um den Sieg. Das niederländische Philips-Team aus Amsterdam trug den Sieg davon.

"Wenn eine Maschine sich bewegen soll, muss sie erst einmal ihre eigene Position bestimmen", erläutert Ansgar Bredenfeld vom Fraunhofer-Institut für Autonome Intelligente Systeme in Sankt Augustin. "Sie schafft sich also mit Hilfe ihrer Sensoren ein eigenes Weltbild." Für eine Maschine bedeutet Sehen gleich Rechnen.

Steht so ein Fußballroboter auf dem Feld, so wertet sein interner Computer unablässig die Farben aus, die seine Kamera aufnimmt. Wenn er viele grüne und einige weiße Bildpunkte erkennt, nimmt er an, dass es sich um das Spielfeld mit den Linien handelt. Aus der Struktur der Linien errechnet er die eigene Position auf dem Feld. Für solche komplizierten Berechnungen sind eindeutige Verhältnisse erforderlich. Deshalb sind beim Roboterfußball der Ball und die Tore auch in klaren Farben gehalten. Ein Zuschauer, der einen Pulli in der gleichen Farbe trägt wie das Tor, sollte sich also in Acht nehmen.

Dass Fußball für Roboter ungleich schwieriger ist als Hausarbeit wird durch die Tatsache gestützt, dass es bereits seit längerem Roboter gibt, die Staub saugen oder den Rasen mähen können. Im Oktober gewann der von Lübecker Informatikstudenten entwickelte Fensterputzer "Wictor" einen internationalen Wettbewerb für künstlich intelligente Haushaltshelfer.

In Japan, wo es weniger Berührungsängste vor Robotern gibt als in Europa, haben Forscher die Roboter "Asimo" und «Wakamaru» entwickelt. Sie können sich Gesichter merken und Fragen nach dem Wetter beantworten. Werden sie bei der Pflege von alten Menschen eingesetzt, so können sie Angehörige verständigen, wenn ein Fremder in der Wohnung ist oder der Betreute nicht wieder aus dem Badezimmer kommt.

Auch beim RoboCup haben die Forscher letztlich immer die praktische Anwendung im Blick. Fußball ist für sie eine gute Möglichkeit, die Fähigkeiten der Maschinen zu testen und weiter zu entwickeln. Die Wissenschaftler arbeiten mittlerweile daran, autonome Roboter für Rettungseinsätze fit zu machen. Solche Maschinen könnten beispielsweise helfen, nach einem Erdbeben Verschüttete zu finden. Auch bei der Entwicklung von High-Tech-Prothesen werden autonome Roboter eingesetzt.

"Wenn wir intelligente Roboter entwickeln wollen, stellt sich uns natürlich die Frage: Wie funktioniert überhaupt Intelligenz?", sagt Hans-Dieter Burkhard, Professor für Künstliche Intelligenz in Berlin. Der Versuch einer Antwort findet sich bereits beim Schriftsteller Kurt Tucholsky: "Der Vorteil der Klugheit liegt darin, dass man sich dumm stellen kann. Das Gegenteil ist schon schwieriger." Maschinen können zwar mittlerweile auf Grundlage ihrer Beobachtungen handeln, es gebricht ihnen aber unter anderem an Gefühlen und am Gespür, Wichtiges von Unwichtigem zu unterscheiden.

So "intelligent" die Roboter auch sein mögen - Schachweltmeister Garri Kasparow unterlag schon 1997 dem Schachcomputer "Deep Blue" - es hilft ihnen alles nichts, wenn der Akku leer ist. Deshalb haben Wissenschaftler in Großbritannien und in den USA mit der Entwicklung von Robotern begonnen, die sich selbst mit Energie versorgen können. Die ersten Modelle können bereits mit Hilfe von Bakterien Gras oder Algen in Strom umwandeln.