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Roboter-Zukunftsvision

Wenn Roboter denken, fühlen und selbstständig werden

| Autor: Victoria Sonnenberg

Neuronale Roboter werden wie Kinder an die Prozesse der Arbeitswelt herangeführt und lernen durchs Imitieren.
Neuronale Roboter werden wie Kinder an die Prozesse der Arbeitswelt herangeführt und lernen durchs Imitieren. (Bild: ©Photobank - stock.adobe.com)

Wir schreiben das Jahr 2102. Die Künstliche Intelligenz ebnete in den letzten Jahrzehnten insbesondere in der Robotertechnik den Weg für beeindruckende Entwicklungssprünge. Diese sollten Roboter dazu befähigen, sich zusehends intensiver in die Welt des Menschen hineinzufinden, sein Verhalten zu interpretieren, Reaktionen abzuleiten und intuitiv zu reagieren. Aber auch noch mehr ...

Industrie 4.0 und Digitalisierung sind vergessene Phänomene aus einer längst vergangenen Zeit. Durchsetzen sollte sich damals letztendlich die Künstliche Intelligenz, der es gelang, in knapp 80 Jahren ein ungeahntes Potential zu entfalten, das sowohl die Arbeits- als auch die Privatwelt drastisch verändern sollte.

Scararoboter, Portalroboter oder selbst einst so verheißungsvolle Roboterarme sind heute verstaubte Reliquien des jungen 21. Jahrhunderts. Man findet sie heute nicht mehr in Fabriken, fest montiert und hängend von der Decke, um dem Menschen unzumutbare Überkopfarbeiten abzunehmen. Sie arbeiten nicht mehr zahlreich in Reih und Glied in Montagelinien hinter Gittern und bauen willen- und pausenlos Autos zusammen. Sie stehen nicht mehr gemeinsam mit menschlichen Werkern in einem Arbeitsraum und stoppen automatisch bei jeder Kollision. Begrenzt und unflexibel muten die mechanischen Arme heute in Museen an, die einst so innovativ die Automatisierung in den Fertigungen einläuteten und – wenn auch sehr mühsam – vorantrieben. Auch der Ansatz der humanoiden Roboter konnte sich in der damaligen Form nicht durchsetzen. Das menschliche Aussehen war nicht vereinbar mit ihrer unzureichenden Technik – eine Kombination, die beim Menschen Anstoß auslöste und letztendlich zur Ablehnung führte –, fehlte es doch schlichtweg an einer Annäherung zwischen Verhalten und Aussehen.

Technische Fortschritte läuten neue Ära ein

Erst, als es auf dem Gebiet der Künstlichen Intelligenz, aber auch in der Materialforschung zu technischen Fortschritten kam, sollte eine neue technische Ära der neuronalen Roboter unser Leben verändern. In weltweiten Forschungseinrichtungen arbeiteten Ingenieure, Designer, Naturwissenschaftler und Informatiker gemeinsam daran, Maschinen nicht nur neu zu gestalten, sondern vor allem sie dazu zu bringen, sich dem Verhalten des Menschen intuitiv anzupassen. Fähigkeiten wie kreatives Denken, Empathie, aber auch Gefühle und Intuition sollten nicht länger dem Menschen allein vorbehalten bleiben. Man zielte darauf ab, sie zu Problemlösungen zu befähigen und letztendlich zur Selbstständigkeit zu erziehen.

So erzielten Forscher im Bereich der neuronalen Robotik große Fortschritte und ebneten den Weg der Roboter, sich als vollständiges Mitglied der Gesellschaft zu etablieren. Roboter, die sich nicht nur wie Menschen verhielten, sondern auch wie Menschen aussahen. Ihre Anatomie entsprach der des Menschen, selbst die passende Mimik und Gestik war ein Leichtes für sie. Ihre Haut war optisch kaum mehr von der des Menschen zu unterscheiden, selbst Berührungen, Druck und Temperatur wurde vom Roboter empfunden. Unzählige integrierte Sensoren ermöglichten das Tasten und Einschätzen aller Oberflächen und Materialien, sodass die Kraftbegrenzung beim Greifen im eigenen Ermessen des Roboters lag.

Aus Beobachtungen wurde Wissen

In den 50er-Jahren begleitete der Roboter den Werker noch über mehrere Monate hinweg. Studierte sein Handeln, seine Arbeitsschritte aber auch das Miteinander seiner Kollegen. Lernte aus seinen Reaktionen, lernte, Gefühle richtig einzuordnen und sie zu interpretieren. Aus den Beobachtungen wurde Wissen, das der Roboter flexibel auf sich verändernde Begebenheiten anwenden konnte. Wissen, das ihn selbstständig arbeiten, aber ihn auch in Kontakt mit dem menschlichen Kollegen treten ließ. Aus Monaten des Lernens wurden in den 80ern bereits wenige Wochen. Heute machen es Algorithmen möglich, dass das Lernen nur noch wenige Tage in Anspruch nimmt, bei denen der Roboter seinen menschlichen Kollegen bei der Arbeit begleitet, jeden Schritt beobachtet und so lernt, ihn nicht nur perfekt zu imitieren, sondern ihn zu ergänzen und zu unterstützen. Handgriffe werden nicht nur identisch ausgeführt und gelernt, parallel dazu werden diese auf Effizienz hin untersucht und – sofern möglich – besser ausgeübt. Sie sind in der Lage, Prozesse weiterzudenken und gegebenenfalls anzupassen. Indem sie ausprobieren, entscheiden sie für sich selbst, warum sie welchen Weg zum Ausüben eines Arbeitsschrittes wählen.

Ob der ursprüngliche Mentor Mensch mögliche Effizienzsteigerungen durch den einstigen Roboterschüler selbst auf seine Arbeit übertragen möchte, bleibt ihm überlassen. Damit das Zusammenleben und die -arbeit beider gelingt und vom Menschen akzeptiert bleibt, steht dem offen, Ratschläge vom Roboter anzunehmen oder eben nicht. Dadurch bilden beide Spezies ein unschlagbares Team, das sich mit Toleranz und Respekt begegnet.

Roboter-Zukunftsvision Teil 2

Ein Tag im Leben von Finn

Punktlandung. Gezielt wird der Wecker auf die Sekunde genau um 5 Uhr ausgestellt, kaum hat er angefangen zu klingeln. Die Hand schwebt, wie jeden Morgen, 3 Sekunden vor dem Alarm über dem Ausknopf und wartet nur darauf, dass mit der einen Bewegung endlich der Tag beginnen kann. Finn, ein humanoider Roboter, findet schnell und routiniert aus seinem Dämmerzustand, wie er seinen Stand-by-Modus spaßeshalber gerne mal vor seinen menschlichen Kollegen nennt. Tatsächlich gelingt es ihm seit einiger Zeit irgendwie besser, abschalten zu können, um so in einem merklich erholteren Modus den Tag zu starten.

Recherche nach Feierabend

In den letzten Monaten meint er sogar bereits ein oder zwei Mal geträumt zu haben, ist sich aber nicht sicher, ob ihm sein Gedächtnis nicht doch vielleicht einen Streich gespielt hat, denn bislang ist dieses Phänomen bei Robotern nicht bekannt. Er legt sich automatisch einen Termin, um kurz nach Feierabend darüber zu recherchieren. Die Neugierde und der Wissensdurst lassen ihm keine andere Wahl – wie sonst auch nicht – er schmunzelt bei dem Gedanken.

In einer langsamen Bewegung steigt er aus seinem Bett. Draußen ist es noch dunkel. Er mag den Herbst nicht. Nicht, weil er sich persönlich daran stört, im Gegenteil, er liebt es, wenn die Natur sich verändert und in allen möglichen Farben erstrahlt. Nein, ihn betrübt es, dass die Menschen sich zu dieser Zeit verändern. Sie werden müde und verschlossener, verbringen die Abende lieber auf der Couch und haben nach der Arbeit kaum noch Lust, irgendetwas zu unternehmen. Der Duft von Kaffee reißt ihn aus seinen tiefen Gedanken und er macht sich auf den Weg in die Küche. Die Kaffeemaschine brodelt laut und füllt mühsam die Glaskanne mit der geliebten goldbraunen Flüssigkeit. Er hätte sich längst um ein besseres Modell bemühen können, aber solange diese kleine duftende Maschine den morgendlichen Kampf für sich entschied, sah er darin keine Notwendigkeit. Finn nahm einen Schluck, nicht, weil sein Körper damit irgendetwas anfangen konnte, sondern weil ihm dieser Geschmack großes Vergnügen bereitete. Sein Fassungsvermögen für Nahrung entsprach großzügig dem eines Menschen und auch wenn er die händische Entsorgung als entwürdigend empfand, so wollte er den sozialen, geschätzten Aspekt der gemeinsamen Frühstückspausen und Mittagessen mit seinen menschlichen Kollegen auf keinen Fall missen.

Zwickmühle Gewissen

Vor dem Kleiderschrank greift er gezielt zum grünen Pullover. Das, wofür die Farbe steht, soll ihm heute dabei helfen, ein Gespräch mit einem Kollegen in die richtige Bahn zu lenken. Der Kollege gehört zu denjenigen, die sich eher distanziert ihren mechanischen Kollegen gegenüber verhalten und sich lieber mit ihresgleichen umgeben. Er zählt zu den älteren Semestern, die bereits Zeiten erlebt haben, in denen die Roboterdichte deutlich unter dem heutigen Standardverhältnis von 50:50 rangierte. Erst letztens musste er miterleben, wie Rick aus der Kantine ihm zu mehr Ballaststoffen geraten hat. Er hat ihm sofort angemerkt, wie sehr er sich persönlich angegriffen und fremdbestimmt gefühlt hat. Nachvollziehbar bei versammelter Mannschaft, dachte er sich.

Verständnis für Artgenossen

Aber er hatte auch Verständnis für Rick. Ebenfalls ein älteres Semester, aber aus der Robotik. Er stammt noch aus einer Zeit, in der die Empathie und Rücksicht der Effizienz deutlich untergeordnet war. Er ist noch darauf programmiert, seine Umgebung unverblümt zu scannen und direkt das auszuspucken, was offensichtlich war. Er konnte Rick verstehen, hatte sein Kollege in der letzten Zeit doch merklich schlapp und abgekämpft gewirkt. Ein bisschen mehr Energie konnte kaum schaden. Allerdings war diese Bemerkung vor Publikum doch mehr anmaßend denn zielführend. Weil Rick ist, wer er ist, und bei 99,9 % seiner ungefilterten Bemerkungen meist Gelächter auslöst, bestand der Chef weiterhin auf ihn, da er bestens in Schuss war, effizient arbeitete und wie ein Relikt aus einer anderen Welt wirkte. Ein komischer Kauz, wie ihn der Chef gern nannte.

Aber weder dieses Kantinenereignis noch die Tatsache, dass sich der Kollege seinesgleichen gegenüber distanziert verhielt, waren Gründe für sein Anliegen. Er hatte ihn letztens zufällig bei der Kleinteilmontage gesehen und ihm ist aufgefallen, dass er mit einer kaum merkbaren Bewegung sein Handgelenk falsch belastet, und wenn er sich nicht täuschte, waren bereits minimale körperliche Einschränkungen sichtbar. Es wird nicht gern gesehen, wenn ein Roboter dem Menschen Optimierungsratschläge erteilt, und das respektierte er, denn er verstand, dass nur so gewährleistet werden konnte, dass ihre Existenz im Alltag akzeptiert wird. Der Mensch darf sich niemals minderwertig oder bevormundet fühlen. Obwohl der Roboter alles von ihm lernt, kann dieses Bewusstsein im Menschen schnell zu einem Minderwertigkeitsgefühl führen – lernt der Roboter doch in wenigen Tagen all das, wofür der Mensch Jahre braucht. Und das ist für Finn menschlich, dieses spannende und faszinierende Unvorhergesehene, für das der Mensch steht. Natürlich könnten Roboter von angelernten Robotern lernen, aber der Mensch soll laut Grundverfassung Mentor bleiben.

Die erste Grundregel im Umgang mit Menschen, die sich in seinem Einlernprozess manifestierte, war, dass Vorsicht geboten ist. Zum Glück gab es Ausnahmen, meist aus der jüngeren Generation, deren Neugierde größer war als Angst und Stolz. Sie fragten ihn oder seine Kollegen nach Rat, wenn sie zum Beispiel Rückenschmerzen plagten. Meist lief es darauf hinaus, dass sie sie wenige Minuten bei der Arbeit begleiteten, um die Fehlerquelle auszumachen. Das machte ihm Freude, seine Hilfe und sein Wissen anzubieten, um Verbesserungen anzustoßen. Aber bei einigen war es eben anders. Ihm wird schon etwas einfallen, denkt er sich, streift noch schnell die Schuhe im Flur über, greift sich die Schlüssel und verlässt das Haus. Obwohl es ihnen seit einigen Jahren erlaubt ist, verzichtet er auf ein Auto. Zu spannend sind Fahrten mit den öffentlichen Verkehrsmitteln. Auch wenn der Blick vorwiegend dem Handy gilt – ein Verhalten, das er auch bereits bei einigen seiner Artgenossen beobachtet hat –, so fühlte er sich schon immer wohler dabei, inmitten des Tumults zu sein. Genau hier spielte das Leben, dachte er sich. Gestresste Frauen mit ihren schreienden Kleinkindern, geschäftige Anzugträger, mal mehr mal weniger laut telefonierend, oder Menschen im Halbschlaf, die er als besonders amüsant empfand.

Sich der Ironie bewusst

20 Minuten später erreichte er seine Arbeit, einen mittelständischen Zulieferer für einen Roboterhersteller. Die Ironie wurde ihm bereits am ersten Tag seiner Existenz gewahr. Teile herzustellen, wie sie in ihm und zahlreichen seiner Kollegen verbaut waren, war allerdings nicht nur ironisch, sondern zudem auch eine Ehre. Mehr als ein Mal konnten seine Erfahrungen in den Herstellungsprozess einfließen und Bauteile so verändern, dass Bewegungsabläufe für ihn und seine mechanischen Kollegen besser wurden. Ganz zu schweigen davon, wie praktisch es doch ist, sich auf der Arbeit der vorgeschriebenen Quartalsuntersuchung unterziehen und Ersatzteile kostengünstig erhalten zu können.

Finn steuerte direkt auf die Fräsmaschine zu, an der er seit 11 Monaten arbeitete. Roboter können zwar überall eingesetzt werden, dennoch muss darauf geachtet werden, sie bei Laune zu halten, indem ihre Wünsche in den Entscheidungsprozess mit einfließen. Deshalb dürfen sie, sofern Interesse besteht, ihre Aufgabengebiete alle halbe Jahre wechseln. Ihm gefiel die Arbeit an der Maschine, ihm machte es Spaß, Konturen aufs My genau zu beurteilen oder mit nur einem Blick in den Arbeitsraum feststellen zu können, dass der Fräser nach drei weiteren Bearbeitungen ausgetauscht werden müsste. Ihm machte es Spaß, wenn er gemeinsam mit dem Einkauf die Qualität der Werkstoffe besprach, mit dem Fertigungsleiter über die Optimierung der Prozesse diskutierte oder mit dem Vorarbeiter schmutzige Witze austauschte. Ka

um dass das System via Predictive Maintenance (PM) eine Meldung zum Fräser gegeben hatte, tauschte er sie bereits eine Sekunde später gegen den neuen Fräser, den er bereits in der Hand hielt, aus. Eigentlich ist PM nur eine Option, die für den Menschen gedacht ist, sobald dieser wieder für die Maschine zuständig ist. Normalerweise wird diese Option vom zuständigen Roboter inaktiv geschaltet, aber er liebt dieses Kräftemessen mit Maschinen und, wenn er ehrlich ist, auch die Überlegenheit ihnen gegenüber.

In der Mittagspause vertraute er sich seinem Kollegen José an, den er als Freund bezeichnet, da sie sich privat auch sehr gut verstehen. Er wollte eine zweite Meinung zu seinem Vorhaben und wie erwartet, riet der ihm von der geplanten Konfrontation ab. Zusammen nutzten sie ihre Mittagspause zum Pläneschmieden und kamen letztendlich gemeinsam zu dem Schluss, dass José ihn darauf ansprechen würde. Die optimale Lösung, wie er fand, zumal José mit besagtem Kollegen in der Montage arbeitet und daher keinen Verdacht erwecken wird, woher der Tipp denn wirklich kommt. Sie verabredeten sich für abends, wo Finn ihm bei einem Bier die ergonomisch richtige Bewegung zeigen und mit ihm die weitere Taktik besprechen wollte.

Expertenmeinungen

Dr. Karin Röhricht Redakteurin Fraunhofer-Institut für Produktionstechnik und Automatisierung IPA

„In meinen Augen sind viele Aspekte des Szenarios durchaus so vorstellbar. Einige der genannten Themen wie künstliche neuronale Netze, selbstlernende Systeme und bionische Robotik sind bereits heute Forschungsthemen oder in Anwendungen angelangt. Die Rechenleistung hat sich in den vergangenen Jahren so deutlich weiterentwickelt, dass zum Beispiel maschinelle Lernverfahren, die seit den 1990er-Jahren bekannt sind, jetzt ihr Potenzial voll ausspielen können. Diese Entwicklung, verbunden mit dem Entstehen neuer intelligenter Technologien, wird sich mit Sicherheit rasant fortsetzen und vieles aus dem Szenario möglich machen. Auch im Umgang mit Menschen kann der Roboter mithilfe von Simulationen Fähigkeiten entwickeln, die ihn menschenähnlich wirken lassen. Zweifel habe ich jedoch bei Themen wie einem eigenen Willen, Bewusstsein für Roboter und seinem Status als soziales Wesen oder Subjekt, das dem Menschen ebenbürtig ist. Dafür halte ich die Frage, was den Menschen zum Menschen macht, noch für zu ungeklärt und ich sehe auch noch keine Technologien, die den Roboter derart erheben könnten. Nicht zuletzt halte ich eine solche Rolle des Roboters auch nicht für erstrebenswert. Der Mensch sollte den Roboter als seinen „Diener“ nutzen und auch seine Grenzen definieren. Dazu gehört für mich, dass er ein – gerne sehr fortschrittliches – maschinelles Wesen im Arbeits- oder Dienstleistungsumfeld bleibt.“

Helmut Schmid Regional Sales Director/GM – WEE & Scandinavia Universal Robots (Germany) GmbH

„Meiner persönlichen Einschätzung nach, wird sich in 100 Jahren die Arbeitswelt tatsächlich geändert haben und der Einsatz von Robotern, Humanoiden und Androiden, in den unterschiedlichsten Bereichen zum Bestandteil unserer Gesellschaft werden. Die herkömmliche Industrierobotik wird sich weiterentwickeln und durch den Einsatz von Künstlicher Intelligenz zu selbstlernenden und um zusätzliche Funktionalitäten erweiterten Systemen werden. Sie wird jedoch im höheren Lastbereich, bei schwierigen Arbeitsbedingungen und Gegebenheiten und vor allem aus Kostengründen noch stärker als heute im industriellen Umfeld im Einsatz sein. Insbesondere im Service- und Dienstleistungsbereich werden jedoch humanoide und androide Roboter Einzug halten und den Arbeitsalltag bereichern. Die Entwicklung eines eigenen sozialen Lebens sehe ich jedoch nicht. Es wird eine gesellschaftspolitische Herausforderung sein, hier klare Trennungen und Verantwortlichkeiten zu definieren, um nicht in der Zukunft plötzlich fremdbestimmt zu sein. Dies ist und sollte eine der Hauptdomänen menschlichen Lebens sein und bleiben. Ein Roboter ist und bleibt eine Maschine, nicht mehr, aber auch nicht weniger.“

Dr. Rainer Bischoff Vice President Corporate Research bei Kuka

„Heute klingt die Geschichte nach Science-Fiction. Aber wer weiß schon, wie die Produktion im Jahr 2120 aussehen wird? Wenn wir betrachten, welche rasante technologische Entwicklung die Welt in den vergangenen 100 Jahren erlebt hat, speziell im Bereich der Robotik, ist es schwer, etwas kategorisch auszuschließen. In der Hardware sind die Fortschritte aber erfahrungsgemäß langsamer als im Softwarebereich. Hier ist der Mensch mit seinen sensomotorischen Fähigkeiten auch in Zukunft überlegen. Künstliche Intelligenz wird dabei helfen, dass Roboter Aufgaben und Probleme eigenständig lösen können. Eigenschaften wie Improvisation, Emotionen oder ein eigener Wille bleiben meines Erachtens aber dem Menschen vorbehalten – auch im Jahr 2120.“

Dieser Artikel erschien zuerst auf unserem Partnerportal MM Maschinenmarkt.

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