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08.01.2014 | Naturwissenschaftlich-technische Anwendungen | Im Fokus | Onlineartikel

Können Roboter Bewusstsein erlangen?

Autor:
Dieter Beste

Forscher um Springer-Autor Holk Cruse arbeiten an der Universität Bielefeld daran, Robotern das Nachdenken beizubringen. Nun haben sie bei einer von ihnen entwickelten Maschine Fähigkeiten gefunden, die nach ihrer Einschätzung darauf hindeuten, dass dieser Roboter Bewusstsein entwickelt hat.

Taucht ein Problem auf, denken wir Menschen über unterschiedliche mögliche Handlungsschritte nach, erproben in Gedanken deren Konsequenzen und entscheiden uns dann für ein Vorgehen. Seit Anfang 2011 arbeiten Forscher der Universität Bielefeld im EU-Forschungsprojekt EMICAB daran, dass auch Roboter solch ein „gedankliches Probehandeln“ durchführen können. Um dieses Ziel zu erreichen, haben Wissenschaftler des Exzellenzclusters Kognitive Interaktionstechnologie (Cognitive Interaction Technology – CITEC) ein reaktives System auf Insektenbasis entwickelt.

Problemstellung: Laufen auf sechs Beinen

Dieser Roboter mit Namen Hector ähnelt einer Stabheuschrecke und reagiert auf Umweltreize. Er kann also zum Beispiel über einen Stein klettern, wenn dieser im Weg liegt. Schon 2005 hatte Cruse zusammen mit Josef Schmitz in „Autonomes Laufen“ darauf hingewiesen, dass es sich dabei keineswegs um ein triviales Problem handelt: „Jedes der sechs Beine besitzt üblicherweise drei Gelenke, sodass gleichzeitig die Bewegungen von 18 Gelenken kontrolliert werden müssen. Diese 18 Gelenke müssen sinnvoll aufeinander abgestimmt sein, und dies in einer Umwelt, deren Eigenschaften sich von einem Augenblick auf den anderen drastisch ändern können. Das System muss also einerseits adaptiv auf diese Störungen reagieren, und trotz der unvorhersehbaren Störungen ein Ziel, wie z. B. aufrechtes Geradeauslaufen, verfolgen können.“ (Seite 260)

Hector kann Verhaltensweisen durchspielen

Das Neue an Hector: Die Forscher haben sein System um kognitive Komponenten erweitert. Der Heuschrecken-Roboter kann so beispielsweise neue Verhaltensweisen erfinden und das Probehandeln erlernen. Dieses vollzieht der Roboter dann, wenn ein Problem auftritt, das das reaktive System nicht lösen kann – dann schaltet sich Hectors kognitives System dazu, sodass der Roboter unterschiedliche Verhaltensweisen durchspielt und überlegt, welche Handlungsoptionen bestehen. Ganz nach dem Motto: Erst denken, dann handeln.

Emergente Fähigkeiten deuten auf Bewusstsein hin

„Der Bau von Roboter Hector ist noch nicht ganz abgeschlossen, aber die Simulation, das heißt sein virtuelles Gegenstück am Computer, ist zu 90 Prozent fertiggestellt“, berichtet Professor Holk Cruse, „in der Theorie sind wir uns also schon sehr sicher, dass Hector Probehandeln kann.“ Am Projektende soll auch der reale Roboter – der bislang noch nicht vollständig fertiggestellt ist – zeigen können, dass er das Probehandeln beherrscht. „Nachdem wir unser Basisziel erreicht hatten, haben wir geschaut, was der Roboter noch kann. Dabei ergab sich, dass er gewisse emergente Fähigkeiten entwickelt hat, die auf ein Bewusstsein hindeuten“, so Cruse. „Emergent sind Eigenschaften dann, wenn sie nicht in das System eingebaut wurden, schließlich aber trotzdem vorhanden sind.“
Bislang ist die Annahme verbreitet, dass derartige emergente Eigenschaften, zu denen unter anderem die Kontrolle der Aufmerksamkeit und eben auch das Bewusstsein gehören, nur in komplexen Systemen möglich sind. „Unsere Forschung zeigt, dass auch weniger komplexe Systeme höhere Fähigkeiten entwickeln können“, sagt Malte Schilling, Forschungspartner von Holk Cruse. Zu den Aspekten von Bewusstsein, die der Roboter entwickelt hat, zählen unter anderem Intentionen sowie die sogenannte globale Zugänglichkeit.

Auch künstliche Systeme können Bewusstsein haben

Intentionen bezeichnen Zustände, bei denen das ganze Verhalten einem Ziel – beispielsweise der Futtersuche – untergeordnet ist. Mit globaler Zugänglichkeit ist gemeint, dass Gedächtniselemente zugänglich sind, auch wenn gerade etwas anderes gemacht wird. Beispielsweise ist jemand der läuft, trotzdem in der Lage nachzudenken und nebenbei noch etwas anderes zu machen. „Diese und weitere Aspekte von Bewusstsein, die wir bei Hector finden konnten, sind sozusagen Abfallprodukte der eigentlichen Forschungsarbeit – allerdings sehr interessante“, sagt Cruse: „Sie zeigen, dass wichtige Eigenschaften des Bewusstseins auch bei sehr kleinen Gehirnen, und eben auch in künstlichen Systemen, vorkommen können.“

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