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Am 779. Tag auf dem Mars hatte der Rover "Spirit" eine Panne. Nach einer Fahrt von 29 Metern setzte auf einmal das rechte Vorderrad aus. Die Ingenieure auf der Erde entschieden daraufhin, den Roboter nicht weiter fahren zu lassen. Die nächsten Tage verbrachten sie mit der genaueren Untersuchung des Problems und kurzen Testfahrten, bei denen lediglich die übrigen fünf Räder zum Einsatz kamen. Zwei Wochen später akzeptierten sie schließlich die Tatsache, dass das defekte Rad wohl nicht wieder aktiviert werden könnte, und konzentrierten sich auf die Entwicklung neuer Fahrstrategien für fünf Räder.
Die Zeit drängte. Spirit musste rechtzeitig eine Stelle erreichen, wo er den Marswinter verbringen sollte. Pannenhilfe im Weltall ist eine komplizierte und aufwändige Angelegenheit. Da wäre es eine große Hilfe, wenn die Roboter kleinere Probleme selbst bewältigen könnten. Doch die Autonomie der Mars-Rover "Spirit" und "Opportunity" beschränkt sich derzeit noch im Wesentlichen darauf, unmittelbar auf ihrer programmierten Strecke liegende Hindernisse zu erkennen und zu umfahren. Darüber hinaus haben sie weder ein Bild von ihrer Umgebung noch von sich selbst.
Auf der Erde sind die Roboter schon etwas weiter. So hat ein von Josh Bongard geleitetes Forschungsteam an der Cornell University in Ithaca, New York, mit einem vierbeinigen Roboter experimentiert, der kontinuierlich ein Modell seines eigenen Körperbaus entwickelt, anhand von Sensordaten überprüft und seine Bewegungen darauf abstimmt. Im Wissenschaftsmagazin "Science" berichten die Forscher, wie der Roboter zunächst eine Bewegung durchführt und den daraus resultierenden Zustand mit seinen Sensoren erfasst.
Dann entwickelt er mehrere verschiedene Modelle, die die gemessenen Daten erklären können. Im nächsten Schritt schließlich sucht er nach einer weiteren Aktion, die am besten geeignet ist, zwischen den konkurrierenden Modellen zu entscheiden. Nachdem er diesen Zyklus 16 Mal durchlaufen hat, wählt er das beste Modell für die weitere Verhaltenssteuerung.
Das klingt kompliziert. Einfacher wäre es natürlich, dem Roboter die Längen und Winkel seiner Gelenke und eine darauf abgestimmte Gangart direkt einzuprogrammieren. Das ist auch bislang noch die übliche Verfahrensweise. Sie kommt schneller zu vorzeigbaren Ergebnissen. Das Problem: sobald etwas Unvorhergesehenes passiert und sich die physischen Parameter des Roboters verändern. Dann müssen, wie im Fall des Mars-Rovers, wieder die menschlichen Programmierer eingreifen und die Gangart neu justieren.
Der Roboter der Cornell-Forscher dagegen kann selbstständig auf Beschädigungen reagieren. Als die Wissenschaftler ihm ein Glied eines Beines entfernten, durchlief er wieder die Zyklen der Modellentwicklung und -prüfung und entwickelte eine Gangart, die seiner neuen Körperform angepasst war. Wie ein Tier, das ein verletztes Bein entlastet, begann er zu hinken.
Hinken und Humpeln sind zwar sicherlich nicht die Fortbewegungsmethoden erster Wahl für Roboter. Maschinen, die autonom solche Lösungen finden, sind dann aber doch ein großer Schritt vorwärts bei der Entwicklung künstlicher Intelligenz. Christoph Adami vom Keck Graduate Institute of Applied Life Sciences in Claremont, Kalifornien, attestiert der Cornell-Studie denn auch faszinierende Perspektiven.
Der von Bongard und seinen Kollegen gewählte Ansatz, so Adami, könne es Robotern auch ermöglichen, Aktionen in unbekannten und sich verändernden Umgebungen zu planen. Die Modellierung beträfe dann nicht den eigenen Körper, sondern die äußere Welt. Die dafür erforderlichen Rechenverfahren wären zwar erheblich komplizierter als in dem beschriebenen Experiment. Versuche mit derartig gesteuerten Robotern könnten aber neue Einblicke in die Natur des Bewusstseins ermöglichen.
Adami hält es auch nicht für ausgeschlossen, dass sich dabei die Entstehung einer Persönlichkeit beobachten ließe. "So gesehen", kommentiert er in "Science" die Cornell-Studie, "liegt die Disziplin experimenteller Roboterpsychologie vielleicht gar nicht so weit in der Zukunft."
