Kinderroboter Myon: Einauge lernt, Einauge hat Körper
Myon ist so groß wie ein Grundschulkind. Statt Augen, Nase, Mund hat er ein großes, weißes Auge mit Kameralinse, das mittig in seinem Kopf sitzt. Sein Körper sieht ein bisschen aus wie der eines Stormtroopers: weiße Gliedmaßen, verbunden durch dunkle Gelenke.
Sobald Myon sich bewegt, erinnert nichts mehr an einen Stormtrooper. Wenn er geht, dann wie ein Kleinkind, das erst vor wenigen Tagen seine ersten Schritte gemacht hat, nur ohne Windelhintern. Auch sonst ist Myon auf einem ähnlichen Entwicklungsstand wie ein Kind. Er lernt ständig hinzu: gehen, sprechen, singen, verstehen. Im kommenden Semester wird er verstärkt selbst zum Lehrer: Myon arbeitet mit Berliner Studenten im Team, um ihnen beim Lernen zu helfen.
Was ist Intelligenz und wie entsteht sie?
Lernen ist die Aufgabe, für die er gebaut wurde. "Wir wollen herausfinden, was Intelligenz ist und wie sie entsteht", erklärt Manfred Hild. Hild ist Professor für Digitale Systeme an der Beuth-Hochschule für Technik in Berlin und einer von Myons Vätern. "Wir versuchen zu lernen, was die minimalen Bausteine von Intelligenz sind", erklärt er am Telefon. Bestimmte Dinge müssten gegeben sein, um darauf aufzubauen – so brauche Intelligenz einen Körper, der mit der Umwelt interagieren könne, der sich bewege und Dinge lernen könne.
Myons Körper ist der eines humanoiden Roboters, der aufgrund seiner Bauweise eben leichte Ähnlichkeiten mit den Star-Wars-Truppen hat. Was Myon kann, ist abhängig von den Daten, die auf ihm aufgespielt sind: Setzt man die SD-Karte zurück, die in dem Roboter steckt, ist auch Myons Wissensstand wieder auf Null. "Das System ist ständig im Wandel", sagt Hild. Myon ist eine Art komplexer Baukasten, ein modulares System, das sich immer weiterentwickelt: Seine Gliedmaßen können abgenommen und ausgetauscht werden, ebenso wie die Elektronik im Kopf. Seit neuestem hat Myon elastische Finger, davor bestanden seine Hände noch aus Zwei-Punkt-Greifern.
"Wir wollten einen möglichst natürlichen Körper haben", sagt Hild, einen Körper, mit dem Menschen interagieren würden. Denn ohne menschliche Hilfe kann Myon nicht lernen. Es ist mit ihm tatsächlich ein wenig wie mit einem Kind, nur noch intensiver. "Man ist viel involvierter", sagt Hild. "Der Roboter lernt nicht alleine laufen, nicht ohne unser Zutun." Biologische Systeme seien da weitaus besser. Aber: "Das Ziel ist, dass wir irgendwann dahin kommen und die notwendige Interaktion möglichst gering halten können."
Um dieses Ziel zu erreichen, haben die Forscher verschiedene Systeme implementiert, die für sich allein oder in Interaktion funktionieren. Geregelt werden müssen verschiedene Dinge: Verhalten, Körperkontrolle, Wahrnehmung. Und das ist komplexer, als es klingt. Akustische Wahrnehmung etwa funktioniert anders als visuelle Wahrnehmung. Um Töne zu erkennen, muss Myon sich etwa fragen, woher ein Ton kommt, und ob er hoch oder tief ist. Für die visuelle Wahrnehmung hingegen muss er sich ganz andere Fragen stellen: Wo bewegt sich etwas? Welche Farben hat es? Ist es ein Gesicht?
Lernen über Nachahmung
"Sprache lernen funktioniert anders als Gehen lernen, Gesichter erkennen anders als Melodien produzieren", erklärt Hild. Vieles funktioniere über Nachahmung. Zum Beispiel Myons Auftritt an der Komischen Oper, wo er dirigieren lernte, indem er es sich quasi von einem Dirigenten abschaute. Über sensorische Informationen spürte er, in welcher Position sich der Arm des Dirigenten zu bestimmten Zeitpunkten befand. Über Sensoren und Simulation konnte er dann versuchen, diese Bewegungen nachzuahmen.
Singen hingegen lernte Myon über Versuch und Irrtum: Er produzierte Töne und verglich dann, ob diese den Tönen eines Vorbildes ähnlich waren. Dann versuchte er sich so oft erneut daran, bis alles stimmte. Am Ende sah Myon aus wie ein Profi, wenn er dirigiert, nur etwas ungelenker. Und als er sang, klang er wie ein Opernstar, nur etwas blecherner.
Der Auftritt an der Oper war eine besondere Herausforderung für die Forscher – und für den Roboter: Die Bühne ist groß, jeder Ton hallt durch den Raum. Das Orchester ist laut, Lautsprecher verstärken den Effekt. Das Licht der Scheinwerfer ist hell, die Bühne schräg. "Wir mussten das so finetunen, dass der Roboter sich trotzdem noch zurechtfinden konnte", sagt Hild. "Auf Reisen mit Myon haben wir gelernt, wie man sein System auf Extremsituationen umstellt."
Doch Myon lernt nicht nur selbst – er hilft auch anderen beim Lernen. An der Beuth-Hochschule(öffnet im neuen Fenster) werden Myon und seine Brüder (die verwirrenderweise genauso heißen und aussehen wie er) seit kurzem in Lehrveranstaltungen eingesetzt. In Laborübungen, in denen Kleingruppen vom Studenten mit ihrem Professor und einem Roboter zusammenarbeiten, sollen sich die Studenten ausprobieren und schauen, ob sie eine Funktionalität von Myon verbessern können. "Wir haben hier eine einmalige Chance, weil wir im Besitz von mehreren Myons sind", sagt Hild. Davon profitieren nun Studenten der Fächer Didaktik, Robotik und Elektrotechnik an der Beuth-Hochschule.
Hört man Hild zu, merkt man, dass ihm Myon ans Herz gewachsen ist und er sich sogar Sorgen um den kleinen Roboter macht: "Wir haben manchmal Angst, dass die Leute Myon über den Haufen rennen und seine Mechanik kaputtgeht." Er sei eben kein Hochleistungsroboter mit einem klaren Ziel – im Gegensatz zu Fabrik- oder militärischen Robotern.
"Es ist ein wesentlicher Unterschied, ob man einem Roboter mit einem bestimmten Ziel vor Augen baut, oder ob die Grundlagenforschung die Motivation ist", sagt Hild. Genau deshalb müsse niemand fürchten, dass Myon die Welt übernehmen könne. Denn das ist nicht sein Ziel. Myon will einfach nur lernen.
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