"Mensch vs. Roboter"

Im Rahmen des Schwerpunkts "Artificial Intelligence: Künstliches Leben im Realen" des Arbeitskreises für Wissenschaft und Verantwortlichkeit präsentierten die Innsbrucker Mathematiker Andreas Matt und Georg Regensburger vergangene Woche "Roboter zum Anfassen".
Miniroboter Khepera im Labyrinth
Miniroboter Khepera im Labyrinth
Die beiden Mathematiker führten ihren Kleinroboter "Khepera" vor und zeigten, wie dieser selbstständig Problemlösungen erlernt. Mit aufwendigen Projektionen wurde der Roboter, der nur etwa den Durchmesser einer Kaffeetasse hat, entsprechend in Szene gesetzt. Der rund 2.500 Euro teure, aus der Schweiz stammende Miniroboter forscht, indem er "belohnt" oder "bestraft" wird. Einer Belohnung entspricht dabei eine positive Zahl, einer Bestrafung eine negative. Aufbauend auf diesen Erfahrungen passt der Roboter sein Verhalten an - er wird sozusagen "klüger". Geleitet von seinen Infrarot-Sensoren, die eine Sichtweite von rund 6 cm haben, "rast" der kleine Roboter immer schneller durch den Hindernislauf.

Am Ende gewinnt doch (noch) der Mensch

In einem Live-Experiment trat schließlich ein Freiwilliger aus dem über 120 Köpfe zählenden Publikum gegen den Roboter an. Wer lernt schneller, möglichst viele Belohnungen zu bekommen? Der Clou und die Schwierigkeit der Aufgabe: man kennt das Prinzip, nach dem die Belohnungen verteilt werden, zunächst nicht. In diesem Fall war der Roboter "klüger" und schlug den menschlichen Kontrahenten deutlich - er konnte mehr als doppelt so viele Belohnungen sammeln wie sein Gegner. Allerdings, betonten Andreas Matt und Georg Regensburger, sei dies normal und bei oftmaliger Wiederholung siege schließlich dann doch noch das menschliche Gehirn.

Eine junge Wissenschaft

Lernen durch Belohnung und Bestrafung, das so genannte Reinforcement Learning, ist ein boomender Forschungszweig im Bereich der Künstlichen Intelligenz. Viele wissenschaftliche Fachrichtungen, wie Psychologie, Informatik, Neurologie und Mathematik, tragen zur Weiterentwicklung dieser Wissenschaft bei. Andreas Matt und Georg Regensburger sind die einzigen Wissenschaftler in Österreich, die sich auf das noch junge Forschungsgebiet des Reinforcment Learning spezialisiert haben. Reinforcement Learning wird auch für eine zukünftige Erforschung des MARS durch Roboter angedacht. (ae/cf)