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Roboter lernt von Kindern

Forscher am Georgia Institute of Technology haben ein System entwickelt, bei dem Kinder mittels Touch-Tablet einem Roboter beibringen, "Angry Birds" zu spielen. Das zeigt, dass mittlerweile längst nicht mehr nur Ingenieure und Informatiker den Maschinen neue Tricks beibringen können. Der eigentliche Sinn des Projekts ist freilich ein ganz anderer. Die Kombination von Android-Tablet und Roboter soll letztlich als Therapiegerät dienen, um Kindern mit kognitiven oder motorischen Einschränkungen zu helfen.

Das Prinzip hinter dem System ist einfach. Erst spielt ein Kind "Angry Birds", der Roboter beobachtet es dabei. So lernt er selbst zu spielen, "da er weiß, wie die Interaktion mit einer Tablet-App funktionieren soll", erklärt Ayanna Howard, Professorin für Elektrotechnik und Informatik an der Georgia Tech. Der Roboter erkennt beispielsweise, wo auf dem Bildschirm die Finger zur Bewegung ansetzen und wo sie diese vollenden. Zudem beobachtet er unter anderem die Punktezahl auf dem Display, um zu beurteilen, ob Spielzüge erfolgreich sind. Das erlaubt dem Roboter auch angemessen zu reagieren, wenn er sich selbst am Spiel versucht.

Flexibel und geduldig

"Eine Möglichkeit, Roboter schneller in die Gesellschaft zu integrieren, ist sie für Endanwender flexibel zu gestalten", betont der projektbeteiligte Postdoc Hae Won Park. Denn Roboter, die nicht dazulernen und sich somit nicht anpassen können, stoßen schnell an die Grenzen ihres Nutzens. Für das System aus Tablet und Roboter hingegen ortet das Team großes Therapie-Potenzial dank seiner Flexibilität. Denn ein Arzt könnte den Roboter gemäß den Bedürfnissen eines jungen Patienten einstellen, beispielsweise, um durch sein Verhalten Übungen zur Hand-Auge-Koordination zu forcieren. Dabei bringt das Gerät noch einen Vorteil mit: Es kann nicht die Geduld verlieren.

"Stellen Sie sich vor, dass die Reha eines Kindes hundert Armbewegungen erfordert, um die Koordination von Handbewegungen zu verbessern", meint Howard. Dazu muss das Kind immer wieder Touch-Gesten auf dem Tablet vollführen, was mit der Zeit langweilig wird. "Wenn aber ein robotischer Freund Hilfe beim Spiel braucht, nimmt sich das Kind eher die Zeit, ihn zu lehren." So kann eine monotone Übung zur erfreulichen Spielsitzung werden.

Vielversprechender Test

In einem aktuellen Test hat Howards Team Volksschüler auf dem Tablet "Angry Birds" spielen lassen, zuerst vor erwachsenen Beobachtern und dann mit dem lernwilligen Roboter. Unter Erwachsenen-Aufsicht haben die Kinder im Schnitt nur neun Minuten gespielt, mit dem Roboter knapp drei Mal so lang. Zudem war die Unterhaltung mit dem künstlichen Spielgefährten viel intensiver. Die Interaktion mit dem Roboter war bei zwei Kindern mit Autismus-Spektrum-Störungen (ASS) ähnlich intensiv wie bei ihren Altersgenossen, obwohl sie die Erwachsenen viel deutlicher ignoriert haben. In Zukunft wollen die Forscher mehr ASS-Kinder in Tests einbeziehen und dabei auch zusätzliche Spiele bereitstellen.

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