Roboter auf dem Vormarsch

Von Nadine Hammele & Hannes Rügheimer / 9. März 2018

Was in der Welt von IT-Forschern und Programmierern begann, ist im Alltag angekommen: Künstliche Intelligenz (KI). Wir zeichnen die Meilensteine der Entwicklung nach und zeigen, an welchen Betätigungsfeldern von Robotern gerade geforscht und gearbeitet wird.

Die künstliche Intelligenz dringt in immer mehr Bereiche unseres Lebens vor. Foto: YIPPIEHEY/Jacob Eisinger/kombinatrotweis; hudiemm/Getty Images; Montage: Frieser

Sprachassistenten, Roboter und selbstfahrende Autos zeigen uns: Künstliche Intelligenz oder kurz KI dringt in immer mehr Bereiche unseres Lebens vor. Wie werden wir mit smarten Maschinen unsere Arbeit teilen? Wie verändert sich unser Privatleben? Mehr als fünf Jahrzehnte Forschungsarbeit zu KI haben heute schon umfassende Auswirkungen auf unseren Alltag. In Zukunft werden die noch deutlich zunehmen.

Was ist künstliche Intelligenz?

Doch was genau macht KI eigentlich aus? Bislang hat sich keine allgemeingültige Definition durchgesetzt. Doch die meisten dazu diskutierten Ansätze sind in der Welt von Programmierern und IT-Forschern entstanden. Hier sollen Techniken wie „maschinelles Lernen“ dazu führen, dass IT-Systeme aus Sicht des Menschen intelligente Verhaltensweisen zeigen.

Laut den Computerwissenschaftlern Shane Legg und Marcus Hutter misst sich Intelligenz an der Fähigkeit eines Systems, definierte Ziele in einer großen Menge unterschiedlicher Umgebungen zu erreichen. Aber auch die Psychologie wird bei der Suche nach Definitionen herangezogen – schließlich fällt es in die Zuständigkeit dieser Wissenschaft, den Begriff „Intelligenz“ als solchen zu definieren.

„Computer werden irgendwann schneller denken als wir. Werden wir dann Götter sein? Oder so etwas wie Haustiere? Oder wie Ameisen, die man achtlos zertritt? Ich weiß es nicht.“

Steve Wozniak, Mitbegründer von Apple. Foto: C Flanigan/Getty Images

Dabei ist die Bezeichnung KI schon über 60 Jahre alt. Erstmals hat sie der Informatiker John McCarthy im Rahmen des Forschungskongresses „Dartmouth-Konferenz“ eingeführt. Dort präsentierte der Elektroingenieur Arthur Samuel ein Programm, mit dem er das Brettspiel Dame üben konnte. Zu Beginn kannte das Programm nicht viel mehr als die Spielregeln, bis Samuel den Computer gegen sich selbst spielen ließ. Mit jeder Partie lernte die Maschine dazu. Nach zehn Stunden Trainingszeit kam es zu einer Sensation: Die Maschine besiegte ihren Schöpfer.

Diese Erfolge in der Anfangszeit begründeten hohe Erwartungen. Doch die Entwicklung geriet zunächst ins Stocken, bis im Jahr 1986 ein weiterer Durchbruch gelang: Der Informatiker Geoffrey Hinton und seine Kollegen erfanden das revolutionär neue Konzept der neuronalen Netze. Ihre Funktionsweise orientiert sich an den Nervenzellen im Gehirn: den Neuronen. Dieses Konzept für das Training lernender Maschinen hat auch dem Thema KI neuen Aufschwung verliehen.

1997 führte es zu einem weiteren Meilenstein: Der IBM-Rechner Deep Blue besiegte den Schachweltmeister Garry Kasparov. Einige Jahre später verließ die neue Technik die akademischen Zirkel und hielt erstmals Einzug ins Leben der Menschen. Zu den ersten massentauglichen Produkten mit KI-Funktionen zählt der 2002 vorgestellte Staubsaugerroboter Roomba der Firma iRobot.

Dank Sensoren und künstlicher Intelligenz arbeiten Leichtbauroboter und Menschen ohne Schutzzäune zusammen. Foto: Monty Rakusen/Getty Images

Mensch und Roboter arbeiten Seite an Seite

Heute werden künstliche intelligente Systeme rund um die Welt und in den verschiedensten Branchen eingesetzt. Einer der leistungsstärksten Computer der Welt ist der IBM-Rechner Watson. Er ist in der Lage, die Arbeitsabläufe ganzer Fabriken zu organisieren. Oder Erbgut zu entschlüsseln. Das Deutsche Krebsforschungsinstitut in Heidelberg, aber auch Unternehmen wie Airbus, Daimler und Evonik setzen auf die Leistungen des Supercomputers.

Seit IBM Watson entwickelte, investieren auch viele andere Unternehmen massiv in die Entwicklung von KI-Systemen. „Eine der größten Veränderungen im Bereich Industrie 4.0 ist die Mensch-Roboter-Kollaboration“, sagt Reinhard Karger, Unternehmenssprecher des Deutschen Forschungszentrums für Künstliche Intelligenz (DFKI). „Dank mehrerer Sensoren stoppen Leichtbauroboter, wenn man sie berührt. So kann die Maschine direkt mit Menschen ohne Schutzzäune zusammenarbeiten.“

Ein solcher Roboter ist YuMi (abgeleitet von „You and Me“) des internationalen Anbieters ABB Robotics. Mit flexiblen Greifhänden und modernster Sensorik ist er dafür ausgelegt, Hand in Hand mit Menschen an einer Aufgabe zu arbeiten. Das Hightech-Unternehmen Festo mit Sitz in Esslingen am Neckar konstruiert Roboter nach dem Vorbild von Ameisen – die BionicANTs. „Das kooperative Verhalten der Tiere wird mittels komplexer Regelalgorithmen in die Welt der Technik übertragen“, sagt Dr. Elias Knubben, Leiter Corporate Bionic Projects. „Die BionicANTs kommunizieren miteinander und stimmen ihre Handlungen und Bewegungen aufeinander ab. Gemeinsam bilden die künstlichen Ameisen ein vernetztes Gesamtsystem, das innovative Ansätze für die Fabrik von morgen liefert.“

Der Roboter Robear des japanischen Herstellers Riken unterstützt Patienten beim Aufstehen. Foto: JIJI PRESS/AFP/Getty Images

Doch das Betätigungsfeld von Robotern liegt – insbesondere mit Blick in die Zukunft – längst nicht nur in der industriellen Produktion. So sollen intelligente Roboter im Gesundheitswesen dazu beitragen, den gestiegenen Bedarf in der Altenpflege und Krankenversorgung zu decken. Auf diesem Gebiet sind vor allem japanische Firmen wie Toshiba, Panasonic und Toyota aktiv und konzentrieren sich auf die Entwicklung humanoider Pflegeroboter. Denn neben eigenständiger Intelligenz und physischen Fähigkeiten spielt in diesem Einsatzgebiet das äußere Erscheinungsbild eine entscheidende Rolle: Der künstliche Bär Robear soll Patienten beim Aufstehen unterstützen, die Aufgabe der Roboterrobbe Paro besteht darin, Demenzkranken zu helfen.

Zwar stehen heute noch hohe Kosten sowie Sicherheits- und Haftungsfragen einem schnellen Einsatz solcher Systeme entgegen, doch das Europäische Parlament verfolgt bereits die Frage nach einem Robotergesetz. Laut Entwurf sollen neben natürlichen und juristischen Personen auch Roboter als „elektronische Personen“ aufgenommen werden. Ende Oktober 2017 wurde dem von der chinesischen Firma Hanson Robotics gebauten humanoiden Roboter Sophia die saudi-arabische Staatsangehörigkeit zuerkannt – eine Premiere in der Technik- und Rechtsgeschichte.