Einstein der Roboter hat bezaubernde Augen, die Farbe von Honig im Sonnenlicht. Sie sind mit falschen Wimpern der Drogerie gesäumt und von matten grauen Brauen aus echtem Menschenhaar umrahmt. "Was ist das, Make-up?" fragt ein Gastingenieur, und tatsächlich kann ich bei näherer Betrachtung schwarzen Eyeliner unter Einsteins Unterlidern sehen, wie er 1971 à la David Bowie verschmiert wurde. Der Blick der Maschine ist ausdrucksstark - seelenvoll, fast.
Aus dieser Geschichte
[×] SCHLIESSEN
Mithilfe von Plänen aus einem mittelalterlichen Text mit dem Titel "Das Buch der genialen Geräte" erstellen Experten einen der ersten Roboter der Welt.Video: Wie man einen alten Roboter baut
[×] SCHLIESSEN
Durch die Wissenschaft der Robotik haben Forscher in Kalifornien eine lebensechte Büste von Albert Einstein geschaffen, um andere und sich selbst über die Durchbrüche zu unterrichten, die mit Robotern erzielt wurdenVideo: Albert Einstein lebt weiter
David Hanson, Einsteins Schöpfer, kommt aus Texas, um Wissenschaftlern hier an der Universität von Kalifornien in San Diego (UCSD) dabei zu helfen, den Roboter auf eine bevorstehende Konferenz vorzubereiten. Hanson schaltet den Roboter ein - eigentlich nur Kopf und Nacken - und durchläuft einige seiner Dutzende von Ausdrücken. Seine Lippen schürzen. Die Stirn runzelt sich. Seine Augen weiten sich wie vor Entsetzen und knirschen dann fröhlich, als es grinst. Die 27 Motoren im Gesicht machen ein elendes Knirschen, und wenn sich der Mund öffnet, sehe ich ein Gewirr von Drähten, in denen sich das gewaltige Gehirn befinden sollte. Einsteins weiße Perücke fehlt und die Haut seines Halses hängt in Laschen, weil seine Schultern aus Plastik beim Versand zersprungen sind.
Trotzdem ist der Effekt so realistisch, dass selbst verblasste Doktoranden vorbeigekommen sind, um die faltige Wange des Roboters zu streicheln, die von einer Substanz namens Frubber - "Gesichtsgummi" - umhüllt ist, die sich als Kadaver butterweich und kalt anfühlt. Ingenieure, die nachts arbeiten, waren von Einsteins Anwesenheit so enttäuscht, dass sie darum baten, dass es vertuscht wird.
Das freut Javier Movellan, den Leiter der Universitätsgruppe, der kürzlich 70.000 US-Dollar für Forschungsstipendien ausgegeben hat, um den Roboterkopf von Hanson zu kaufen. Einstein wird schließlich in der Lage sein, die Bewegungen der Menschen mit Kameras zu verfolgen, die hinter den Pupillen blinken, und ihr Geschlecht, Alter (nun, ob sie über oder unter 40 Jahre alt sind), ob sie eine Brille tragen oder Gesichtsbehaarung haben und wenn sie lächeln, zu beurteilen. Der Roboter ist auch mit einer Konversationssoftware ausgestattet und kann sich halten, während er einer Person tief in die Augen starrt. "Kennst du irgendwelche Witze?" Hanson fragt die Maschine.
Einstein: Warum hat das Huhn die Straße überquert?
Hanson: Erzähl mir von künstlicher Intelligenz.
Einstein: Ich fühle mich echt, nicht künstlich.
Hanson: Ich möchte mehr über die Zukunft der Robotik erfahren.
Einstein: Roboter werden immer mehr wie Tiere und Menschen. Roboter werden weiterhin erstaunlicher und cooler.
Einstein ist das Produkt einer bemerkenswerten Zusammenarbeit. Hanson, ein Roboterdesigner und Gründer der in Dallas ansässigen Firma Hanson Robotics, hat mithilfe klassischer Bildhauertechniken Roboterähnlichkeiten von Philip K. Dick, Autor von Do Androids Dream of Electric Sheep? (die Grundlage des apokalyptischen Films Blade Runner ), seine eigene Frau (er musste ein männliches Schädelmodell verwenden, "das sie ein wenig maskulisierte") und mehr als ein Dutzend andere Menschen. Movellan, ein Psychologe und Softwarepionier, der das Machine Perception Laboratory von UCSD leitet, entwickelt Technologien, die sich den menschlichen Sinnen annähern. Einstein ist derzeit ein Forschungsinstrument, um zu untersuchen, wie eine Maschine menschliche Mimik wahrnehmen und darauf reagieren kann. Diese Fähigkeit könnte später viele praktische Anwendungen in der Unterhaltung und Erziehung haben und die Roboterlehrer auf die Zukunft aufmerksam machen, zum Beispiel, dass ihre menschlichen Schüler Tagträume haben.
Zum größten Teil war die Intelligenz, die ich in Einstein wahrnahm - sein intensiver Augenkontakt, seine artikulierten Monologe - eine Illusion. Ihre Antworten auf Fragen waren in Dosen und ihre Auslegungsbefugnisse äußerst begrenzt. Kurz gesagt, Einstein ist kein Einstein. Insgesamt können Roboter erstaunliche Dinge tun - Geige spielen, Bomben abbauen, Raketen abfeuern, Krankheiten diagnostizieren, Tomatenpflanzen pflegen, tanzen -, aber ihnen fehlen die Grundlagen. Sie rezitieren Witze, verstehen sie aber nicht. Sie können keinen Film zusammenfassen. Sie können ihre Schnürsenkel nicht binden. Aufgrund solcher Unzulänglichkeiten werden wir sie immer dann enttäuschen, wenn wir ihnen im Fleisch begegnen oder wenn sie sozusagen Frubber sind.
Rodney Brooks, ein MIT-Informatiker, der in den neunziger Jahren eine Reihe von Robotikinnovationen erfunden hat, sagte kürzlich, dass ein Roboter, um wirklich menschlich klug zu sein, die Fähigkeit zur Objekterkennung eines 2-jährigen Kindes und die Sprachfähigkeiten benötigt eines 4-Jährigen, die handwerkliche Geschicklichkeit eines 6-Jährigen und das soziale Verständnis eines 8-Jährigen. Experten sagen, dass sie weit davon entfernt sind, diese Ziele zu erreichen. Tatsächlich sind die Probleme, die Roboterprogrammierer jetzt verwirren, Rätsel, die menschliche Säuglinge häufig vor ihrem ersten Geburtstag lösen. Wie man nach einem Objekt greift. Wie man ein paar Personen identifiziert. Wie man ein Stofftier von einer Flasche Formel unterscheidet. Bei Babys sind diese Fähigkeiten nicht vorprogrammiert, wie es Einstein bei den Wahrnehmungs- und Konversationstricks gezeigt hat, sondern sie werden durch Interaktionen mit Menschen und der Umwelt gefördert.
Was aber, wenn sich ein Roboter so entwickeln könnte? Was wäre, wenn eine Maschine wie ein Kind lernen könnte? Movellan ist mit einem Stipendium der National Science Foundation in Höhe von fast drei Millionen US-Dollar ausgestattet und beschäftigt sich derzeit mit genau dieser Frage. Er leitet ein Team von Kognitionswissenschaftlern, Ingenieuren, Entwicklungspsychologen und Robotikern von UCSD und darüber hinaus. Ihr Experiment - Project One genannt, weil es sich auf das erste Jahr der Entwicklung konzentriert - ist eine äußerst ehrgeizige Bemühung, die Geheimnisse der menschlichen Intelligenz zu lüften. In ihrem Zuschussvorschlag heißt es: "Ein integriertes System ... dessen Sensoren und Aktoren in etwa dem Komplexitätsgrad von Säuglingen entsprechen."
Mit anderen Worten, ein Babyroboter.
Das Wort "Roboter" tauchte 1921 in der tschechischen Science-Fiction-Schriftstellerin Karel Capek in Rossums Universal Robots über eine Fabrik auf, in der künstliche Menschen hergestellt werden. Die Wurzel ist die tschechische Robota für Leibeigenschaft oder Plackerei. Allgemein verstanden ist ein Roboter eine Maschine, die so programmiert werden kann, dass sie mit ihrer Umgebung interagiert, normalerweise um körperliche Arbeit zu verrichten.
Wir können Roboter mit künstlicher Intelligenz assoziieren, die leistungsstarke Computer zur Lösung großer Probleme verwendet, aber Roboter sind normalerweise nicht mit solch hohen Ansprüchen ausgestattet. Wir träumen vielleicht von Rosie, der gesprächigen Roboterhaushälterin bei "The Jetsons", aber im Moment stecken wir in Roomba, dem scheibenförmigen, im Handel erhältlichen autonomen Staubsauger. Der erste Industrieroboter namens Unimate wurde 1961 in einem Werk von General Motors installiert, um heiße Metallteile von einer Druckgussmaschine zu stapeln. Heutzutage erledigen die meisten der geschätzten 6, 5 Millionen Roboter der Welt ähnlich alltägliche Industrieaufgaben oder Hausarbeiten, obwohl sich 2 Millionen bei skurrileren Aufgaben wie dem Mixen von Cocktails abfinden. "Bereitet [der Roboter] das Getränk mit Stil oder dramatischem Flair zu?" Fragen Sie nach den Richtlinien für die Jury für den alljährlichen RoboGames-Bartending-Wettbewerb, der diesen Sommer in San Francisco stattfindet. "Kann es mehr als einen Martini vorbereiten?"
Stellen Sie sich jetzt einen Barkeeper-Roboter vor, der mitfühlend mit den Augenbrauen wackeln könnte, während Sie die Geschichte Ihrer unordentlichen Scheidung erzählen. Zunehmend erfordert die Arbeit, die wir von Robotern erwarten, soziale Geläufigkeit, Konversationsgeschick und eine überzeugende menschliche Präsenz. Solche als soziale Roboter bekannten Maschinen sind in den Bereichen Gesundheitswesen, Strafverfolgung, Kinderbetreuung und Unterhaltung am Horizont, wo sie möglicherweise mit anderen Robotern und menschlichen Aufsichtspersonen zusammenarbeiten. Eines Tages könnten sie den Blinden helfen. Sie haben bereits Diätassistenten in einem Experiment in Boston trainiert. Die südkoreanische Regierung hat angekündigt, bis 2020 in jedem Haus einen Roboter einsetzen zu wollen.
Ein Teil der neuen Betonung des sozialen Funktionierens spiegelt die sich verändernden Volkswirtschaften der reichsten Nationen wider, in denen das verarbeitende Gewerbe zurückgegangen ist und die Dienstleistungsbranche zunehmend an Bedeutung gewinnt. Nicht zufällig drängen Gesellschaften mit niedrigen Geburtenraten und langer Lebenserwartung, insbesondere Japan, am härtesten auf soziale Roboter, die möglicherweise dazu aufgerufen sind, für junge Menschen einzutreten und eine Vielzahl von Aufgaben zu erledigen, einschließlich der Pflege und des Wohlbefindens der Alten.
Einige Wissenschaftler, die an sozialen Robotern arbeiten, wie Movellan und sein Team, leihen sich leicht etwas aus der Entwicklungspsychologie. Eine Maschine kann Fähigkeiten erwerben, die ein menschliches Kind besitzt, indem es mit ein paar grundlegenden Aufgaben beginnt und schrittweise eine differenziertere Kompetenz aufbaut - "Bootstrapping" im wissenschaftlichen Sprachgebrauch. Im Gegensatz zur Vorprogrammierung eines Roboters für die Ausführung eines festgelegten Satzes von Aktionen kann die Fähigkeit eines Robotercomputers, Fähigkeiten schrittweise als Reaktion auf die Umgebung zu erwerben, zu intelligenteren, menschlicheren Robotern führen.
"Wenn Sie ein intelligentes System aufbauen wollen, müssen Sie ein System aufbauen, das intelligent wird", sagt Giulio Sandini, ein auf soziale Roboter spezialisierter Bioingenieur am italienischen Technologieinstitut in Genua. "Intelligenz ist nicht nur das, was Sie wissen, sondern auch, wie Sie aus dem, was Sie wissen, mehr lernen. Intelligenz ist das Erfassen von Informationen, ein dynamischer Prozess."
"Das ist das Gehirn!" Movellan schrie über den Lärm von Klimaanlagen mit Zyklonstärke hinweg. Er deutete auf einen Stapel von Computern, der ungefähr einen Meter hoch und einen Meter tief war und Dutzende von blinkenden blauen Lichtern und ein einzelnes bedrohliches orangefarbenes Licht zeigte. Da der Metal Cranium des Project One-Roboters nicht in der Lage sein wird, die gesamte benötigte Informationsverarbeitungshardware aufzunehmen, wird der Roboter im Keller eines Gebäudes auf dem UCSD-Campus in La Jolla über Glasfaserkabel mit diesen Computern verbunden . Der Raum, gefüllt mit hoch aufragenden Computern, die überhitzen würden, wenn der Raum nicht so kalt wäre wie ein Fleischschrank, sieht aus wie 2001: Eine Odyssee im Weltraum .
Wie Einstein Ihnen sagen konnte, ist Movellan über 40 Jahre alt, mit Brille und ohne Bart. Aber Einstein weiß nicht, dass Movellan strahlende Augen und ein dickes Kinn hat, ist der verehrte Vater einer 11-jährigen Tochter und eines 8-jährigen Sohnes und spricht Englisch mit einem Akzent, der seine spanische Herkunft widerspiegelt.
Movellan wuchs inmitten der Weizenfelder von Palencia in Spanien als Sohn eines Apfelbauern auf. Umgeben von Tieren, verbrachte er endlose Stunden damit, sich zu fragen, wie ihre Gedanken funktionierten. "Ich fragte meine Mutter: 'Denken Hunde? Denken Ratten?'", Sagt er. "Ich war fasziniert von Dingen, die denken, aber keine Sprache haben."
Er erwarb auch das Talent eines Bauernjungen, mit seinen Händen zu arbeiten; Er erinnert sich, dass seine Großmutter ihn beschimpft hat, weil er ihre Küchengeräte zerlegt hat. Verliebt in den namenlosen Roboter aus der Fernsehsendung "Lost in Space" aus den 1960er Jahren, baute er mit 10 Jahren seinen ersten Humanoiden mit "Konservendosen, Glühbirnen und einem Kassettenrekorder". Der Roboter, der über einen Geldschlitz verfügte, verlangte umgerechnet 100 Dollar. Wie Movellan erwartet hatte, gabelten sich die Leute normalerweise viel weniger. "Das sind keine 100 Dollar!" Die zuvor aufgezeichnete Stimme des Roboters würde brüllen. Er war immer ein schelmischer Bastler und zog 30 Jahre später von seinem La Jolla-Hausbesitzerverband Feuer, weil er in seiner Garage Roboter schweißte.
Er promovierte 1989 in Entwicklungspsychologie an der University of California in Berkeley und wechselte an die Carnegie Mellon University in Pittsburgh, um dort künstliche Intelligenz zu erforschen. "Die Leute, die ich kannte, arbeiteten nicht wirklich an sozialen Robotern", sagt er. "Sie haben an Fahrzeugen für den Mars gearbeitet. Das hat mich nicht wirklich angesprochen. Ich hatte immer das Gefühl, dass Robotik und Psychologie mehr zusammenpassen sollten als ursprünglich." Nachdem er 1992 zu UCSD gegangen war, begann er, die menschlichen Sinne in Maschinen nachzubilden.
Ein Wendepunkt kam im Jahr 2002, als er mit seiner Familie in Kyoto, Japan, lebte und in einem staatlichen Roboterlabor arbeitete, um einen langarmigen sozialen Roboter namens Robovie zu programmieren. Er hatte noch nicht viel mit den neuesten sozialen Robotern zu tun gehabt und fand sie anfangs etwas nervig. "Sie sagten Dinge wie: 'Ich bin einsam, bitte umarme mich'", erinnert sich Movellan. Die japanischen Wissenschaftler warnten ihn jedoch, dass Robovie etwas Besonderes sei. "Sie würden sagen, 'du wirst etwas fühlen.' Nun, ich habe es abgewiesen - bis ich etwas fühlte. Der Roboter sprach weiter mit mir. Der Roboter sah zu mir auf und für einen Moment schwöre ich, dass dieser Roboter am Leben war. "
Dann umarmte ihn Robovie und plötzlich - "Magie", sagt Movellan. "Das ist etwas, auf das ich aus wissenschaftlicher Sicht nicht vorbereitet war. Dieses intensive Gefühl überraschte mich. Ich dachte: Warum ist mein Gehirn so aufgebaut, dass mich diese Maschine erwischt? Magie ist, wenn der Roboter Dinge und dich ansieht Ich möchte reflexartig in die gleiche Richtung schauen wie der Roboter Wenn der Roboter dich ansieht anstatt durch dich Es ist ein Gefühl, das kommt und geht Wir wissen nicht, wie wir es zustande bringen Aber wir haben alle Zutaten dafür mach es möglich."
Movellan wollte diese merkwürdige Reaktion verstehen und machte Robovie mit der Vorschulklasse seines 2-jährigen Sohnes bekannt. Aber da hat der Roboter einen anderen Zauber gewirkt. "Es war eine große Katastrophe", erinnert sich Movellan kopfschüttelnd. "Es war schrecklich. Es war einer der schlimmsten Tage meines Lebens." Die Kleinkinder hatten Angst vor Robovie, der ungefähr die Größe eines 12-Jährigen hatte. Sie rannten schreiend davon.
In dieser Nacht hatte sein Sohn einen Albtraum. Movellan hörte ihn im Schlaf Japaner murmeln: " Kowai, Kowai ." Beängstigend, beängstigend.
Zurück in Kalifornien stellte Movellan in Absprache mit seinem Sohn einen kinderfreundlichen Roboter namens RUBI zusammen, der besser für Besuche in Kleinkindklassen geeignet war. Es war eine frühe Version der lächelnden kleinen Maschine, die heute im Labor wach steht und ein fröhliches orangefarbenes Harley-Davidson-Kopftuch und New Balance-Turnschuhe trägt, deren Kopf sich neugierig dreht. Es hat Untersetzer für die Augen und eine Aktentasche aus Metall für einen Körper, der aufschnappt, um einen Bauch voller Motoren und Drähte freizulegen.
"Wir haben viel von diesem kleinen Baby gelernt", sagte Movellan und tätschelte dem Roboter liebevoll die quadratische Wange.
In den letzten Jahren hat er RUBI in eine Universitätsvorschule eingebettet, um zu untersuchen, wie die Kleinkinder reagieren. Verschiedene Versionen von RUBI (von denen einige autonom sind und andere von Menschen ausgeführt werden) haben unterschiedliche Aufgaben ausgeführt. Man lehrte Vokabeln. Ein anderer begleitete den Unterricht auf Naturwanderungen. (Dieses Modell war kein Erfolg; mit seinen großen Rädern und starken Motoren wuchs RUBI auf einschüchternde 300 Pfund an. Die Kinder waren vorsichtig, und Movellan auch.)
Das Projekt hatte seine Erfolge - die Kinder verbesserten ihren Wortschatz durch Wortspiele, die auf dem RUBI-Bildschirm angezeigt wurden -, aber es gab Rückschläge. Die Kinder zerstörten einen ausgefallenen Roboterarm, für dessen Bau Movellan und seine Studenten drei Monate gebraucht hatten, und der Gesichtsdetektor von RUBI verwechselte Thomas die Panzermaschine immer wieder mit einer Person. Das Programmieren inkrementeller Korrekturen für diese Probleme erwies sich für die Wissenschaftler als frustrierend. "Um in einem sozialen Umfeld zu überleben und die Interaktion mit Menschen aufrechtzuerhalten, kann unmöglich alles vorprogrammiert sein", sagt Movellan.
Diese magischen Momente, in denen eine Maschine unsere Realität zu teilen scheint, können manchmal durch brachiale Computerkraft erreicht werden. So wurden in Einsteins System zur Erkennung von Lächeln, das auch in einigen Kameras verwendet wird, Zehntausende von Fotos von Gesichtern gezeigt, die als "lächelnd" oder "nicht lächelnd" gekennzeichnet waren. Nach dem Katalogisieren dieser Bilder und dem Erkennen eines Musters kann Einsteins Computer erkennen, ob und in welchem Maße Sie lächeln. Wenn die Sprachsoftware Ihr hübsches Lächeln ergänzt oder Sie fragt, warum Sie traurig aussehen, verspüren Sie möglicherweise einen Funken unerwarteter Emotionen.
Diese mühsame Analyse von mit Löffeln gefütterten Daten, die als "überwachtes Lernen" bezeichnet werden, ist jedoch nichts anderes als die Art und Weise, wie menschliche Babys tatsächlich lernen. "Wenn du klein bist, zeigt niemand zehntausend Gesichter und sagt:" Das ist glücklich, das ist nicht glücklich, das ist das linke Auge, das ist das rechte Auge ", sagte Nicholas Butko, Doktorand in Movellans Gruppe. (Als Student wurde er verurteilt, eine scheinbar unendliche Anzahl von Fotos für ein Computer-Gesichtserkennungssystem zu kennzeichnen.) Doch Babys können irgendwie erkennen, was ein menschliches Gesicht ist, was ein Lächeln bedeutet und was ein bestimmtes Lichtmuster und ein bestimmtes Lichtmuster Schatten ist Mama.
Um mir zu zeigen, wie der Project One-Roboter wie ein Säugling lernen könnte, stellte Butko mich Bev, eigentlich BEV, wie in Baby's Eye View vor. Ich hatte gesehen, wie Bev auf einem Regal über Butkos Schreibtisch zusammengesunken war, ohne zu bemerken, dass die von Toys 'R' Us gekaufte Babypuppe ein primitiver Roboter war. Dann bemerkte ich die Kamera, die wie ein drittes Auge in die Mitte von Bevs Stirn gepflanzt war, und das Mikrofon und den Lautsprecher unter seinem lila T-Shirt mit der Aufschrift "Have Fun".
In einem Experiment wurde der Roboter so programmiert, dass er Geräusche in einem Raum überwacht, den Personen regelmäßig betraten. Sie hatten gelernt, mit dem Roboter zu interagieren, der an einen Laptop gebunden war. Von Zeit zu Zeit stieß Bev einen babylike Schrei aus. Immer wenn jemand eine Antwort gab, machte die Kamera des Roboters ein Bild. Der Roboter machte manchmal ein Bild, wenn er als Reaktion auf seinen Schrei kein Geräusch hörte, unabhängig davon, ob sich eine Person im Raum befand oder nicht. Der Roboter verarbeitete diese Bilder und stellte schnell fest, dass einige Bilder - normalerweise die, die bei einer Antwort aufgenommen wurden - Objekte (Gesichter und Körper) enthielten, die in anderen Bildern nicht vorhanden waren. Obwohl der Roboter zuvor keine Informationen über Menschen erhalten hatte (auch nicht, dass solche Dinge existierten), lernte er innerhalb von sechs Minuten, wie man erkennt, wenn sich jemand im Raum befindet. In bemerkenswert kurzer Zeit hatte Bev Menschen "entdeckt".
Ein ähnlicher Prozess des "unbeaufsichtigten Lernens" steht im Mittelpunkt von Projekt Eins. Der Roboter von Project One wird jedoch physisch weitaus ausgefeilter sein als Bev - er kann seine Gliedmaßen bewegen, seine Kameras auf "interessante" Reize trainieren und Messwerte von Sensoren im gesamten Körper empfangen -, wodurch er mehr Verhaltensstrategien von Real ausleihen kann Kleinkinder, wie zum Beispiel, wie man mit einer Pflegekraft kommuniziert. Die Forscher von Project One planen beispielsweise, menschliche Babys, die mit ihren Müttern Peekaboo und andere Spiele spielen, in einem Labor zu untersuchen. Millisekunden für Millisekunde analysieren die Forscher die Bewegungen und Reaktionen der Babys. Diese Daten werden verwendet, um Theorien und schließlich Programme zu entwickeln, um ähnliche Verhaltensweisen im Roboter zu entwickeln.
Es ist noch schwieriger als es sich anhört. Peekaboo zu spielen erfordert ein relativ differenziertes Verständnis von "anderen". "Wir wissen, dass es ein verdammt großes Problem ist", sagt Movellan. "Dies ist die Art von Intelligenz, von der wir absolut verblüfft sind. Das Erstaunliche ist, dass Säuglinge sie mühelos lösen." Bei Kindern wird ein solches Lernen durch die unzähligen Verbindungen vermittelt, die Gehirnzellen oder Neuronen miteinander eingehen. In dem Project One-Roboter und anderen wird die Software selbst so formuliert, dass sie "neuronale Netze" wie im Gehirn nachahmt. Die Theorie besagt, dass der Roboter in der Lage sein wird, neue Dinge virtuell selbst zu lernen.
Das Roboterbaby wird in der Lage sein, Objekte zu berühren, zu greifen und zu schütteln, und die Forscher hoffen, dass es in der Lage sein wird, bis zu 100 verschiedene Objekte zu "entdecken", auf die Säuglinge stoßen könnten, von Spielzeugen bis hin zu Händen von Betreuern, und herauszufinden, wie es geht manipulieren sie. Die Feinheiten sind zahlreich; es muss herausgefunden werden, dass beispielsweise ein rotes Rasseln und eine rote Flasche verschiedene Dinge sind und dass ein rotes Rasseln und ein blaues Rasseln im Wesentlichen dasselbe sind. Die Forscher möchten auch, dass der Roboter das Kriechen und letztendlich das Gehen lernt.
Das vielleicht größte Ziel des Teams ist es, dem Roboter die Möglichkeit zu geben, einem Betreuer zu signalisieren, dass er ein Objekt außerhalb seiner Reichweite zurückholen kann. Movellan nennt dies die "Vygotsky-Reichweite", nach dem Entwicklungspsychologen Lev Vygotsky, der die Bewegung - die typischerweise auftritt, wenn ein Kind etwa ein Jahr alt ist - als intellektuellen Durchbruch bezeichnet, als Übergang von einfacher sensorisch-motorischer Intelligenz zu symbolischer Intelligenz. Wenn die Wissenschaftler erfolgreich sind, ist es die erste spontane symbolische Geste eines Roboters. Es wird auch ein merkwürdiger Rollentausch sein - der Roboter befiehlt den Menschen, anstatt umgekehrt.
"Das ist ein ziemlich wichtiger Übergang", sagt Jonathan Plucker, ein Kognitionswissenschaftler an der Indiana University, der sich mit menschlicher Intelligenz und Kreativität befasst. Plucker hatte keine Vorkenntnisse zu Project One und seinen Zielen, sah sich jedoch das Saisonfinale von "Battlestar Galactica" noch nicht an, was ihn misstrauisch gemacht hatte, intelligente Roboter zu bauen. "Mein Gefühl ist, dass es nicht schwer sein würde, einen Roboter zu haben, der nach bestimmten Arten von Objekten greift", sagt er. "Aber es ist ein großer Sprung, eine Maschine zu haben, die erkennt, dass sie nach etwas greifen will und ein anderes Objekt benutzt." eine Betreuungsperson als Werkzeug. Das ist ein sehr viel komplexerer psychologischer Prozess. "
Derzeit ist der Project One-Roboter alles Gehirn. Während der große Computer in seiner klimatisierten Höhle brummt, wird die Karosserie in einer Fabrik in Japan konstruiert und montiert.
Der Bau wird voraussichtlich neun Monate dauern.
Ein Prototyp des Project One-Roboterkörpers existiert bereits im Osaka-Labor von Hiroshi Ishiguro, dem legendären japanischen Robotiker, der nicht nur Robovie entwarf, sondern auch ein Roboterdoppel von sich selbst namens Geminoid sowie einen mechanischen Zwilling seiner 4 -jährige Tochter, die er "Kopie meiner Tochter" nennt. ("Meine Tochter mochte die Kopie meiner Tochter nicht", sagte er mir am Telefon. "Die Bewegung war sehr wie bei einem Zombie." Als er sie sah, weinte seine Tochter - das Original.) Ishiguros Babyroboter heißt das Kind -Roboter mit biomimetischem Körper, kurz CB2. Wenn Sie auf YouTube nach "Gruselroboter-Baby" suchen, können Sie Clips des vier Fuß großen CB2 in Aktion sehen. Die Silikonhaut ist grau gefärbt. seine leeren, schwarzen Augen huschen hin und her. Als es 2007 zum ersten Mal enthüllt wurde, konnte es, wenn auch auf sehr babylische Weise, kaum mehr tun als sich zu winden und erbärmliche Vokaltöne aus dem Silikonschlauch zu machen, der sein Hals ist.
"Es hat diesen gespenstischen Blick", sagt Ian Fasel, Informatiker an der Universität von Arizona und ehemaliger Student von Movellan, der an dem japanischen Projekt mitgearbeitet hat. "Meine Freunde, die es sehen, sagen mir, ich solle es bitte aus der Misere bringen. Es lag oft auf dem Boden des Labors und flatterte herum. Es gibt dir das Gefühl, dass es schwierig ist, ein echter Junge zu sein, aber das tut es nicht Fachwissen."
Als Movellan im vergangenen Herbst CB2 zum ersten Mal sah, als er nach einer Project One-Leiche suchte, war er bestürzt über die mangelnden Fortschritte, die die japanischen Wissenschaftler bei der gezielten Bewegung erzielt hatten. "Mein erster Eindruck war, dass wir diesen Roboter auf keinen Fall wählen würden", erinnert sich Movellan. "Vielleicht ist dieser Roboter unmöglich zu kontrollieren. Wenn du Gott selbst wärst, könntest du ihn kontrollieren?"
Trotzdem konnte er nicht leugnen, dass der CB2 ein exquisites Stück Technik war. Es hat im Laufe der Jahre andere, ausdrücklich kindliche Roboter gegeben - Kreationen wie Babybot und Infanoid -, aber keine nähern sich dem Niveau von CB2 an. Auf der Haut befinden sich Sensoren zur Datenerfassung. Das Metallgerüst und die kolbengetriebenen Muskeln sind geschmeidig wie die eines Menschen, nicht steif wie bei den meisten Robotern und eng miteinander verbunden: Wenn sich ein Arm bewegt, reagieren Motoren im Rumpf und anderswo. Am Ende entschied sich Movellan für CB2.
Die Menschlichkeit des Körpers würde den Wissenschaftlern helfen, gehirnähnlichere Software zu entwickeln, entschied Movellan. "Wir hätten uns für einen Roboter entscheiden können, der bereits eine Menge von Dingen erledigt, die wir von ihm erwarten - zum Beispiel einen Standard-Roboterarm", sagt Movellan. "Dennoch empfanden wir es als ein gutes Experiment, um zu lernen, einen biologisch inspirierten Körper zu kontrollieren, der sich der Funktionsweise der Muskeln annähert. Wenn wir mit einem Arm beginnen, der eher wie ein echter Arm aussieht, werden wir mehr lernen."
Das Project One-Team hat darum gebeten, das Design von CB2 zu optimieren, um stärkere Muskeln aufzubauen, von denen Movellan hofft, dass sie die Kraft haben, eigenständig zu laufen, was die japanischen Wissenschaftler, die gerade ein neues Modell entwickeln, nun realisieren Das erste CB2 wird niemals funktionieren. Movellan verzichtet auch auf den Hautanzug, der manchmal verworrene Messwerte liefert, und entscheidet sich stattdessen für ein Terminator-ähnliches Metallskelett aus klarem Kunststoff. ("Man kann sich immer anziehen", begründet Movellan.) Er hatte gehofft, den Roboter klein genug zu machen, um ihn aufzunehmen, aber die japanischen Designer sagten ihm, dass dies derzeit unmöglich sei. Das Baby wird etwa einen Meter groß und 150 Pfund schwer ankommen.
Wie das Gesicht eines sozialen Roboters aussehen sollte, ist eine kritische und überraschend schwierige Entscheidung. CB2s Gesicht soll androgyn und abstrakt sein, aber irgendwie ist es in das "unheimliche Tal" gefallen, in dem eine Maschine gerade menschlich genug aussieht, um verstörend zu wirken. Der iCub, ein weiterer frühreifer, von Kindern inspirierter Roboter, der von einem gesamteuropäischen Team gebaut wurde, sieht ansprechender aus, mit großen Augen und einem liebenswerten Ausdruck. "Wir haben den Designern gesagt, sie sollen aussehen wie jemand, der Hilfe benötigt", sagt Sandini vom italienischen Technologieinstitut, der das Projekt leitet. "Jemand ... ein bisschen traurig."
Als ich Movellan kennenlernte, schien ihn die Mimik seines Roboters zu überraschen: Sollten die Gesichtszüge Skelett oder Weichgewebe sein, wie die von Einstein? Er überlegte auch, ob es männlich oder weiblich sein würde. "Alle meine Roboter waren bisher Mädchen - meine Tochter hat darauf bestanden", erklärt er. "Vielleicht ist es Zeit für einen Jungen." Später baten er und seine Mitarbeiter Hanson, ein Gesicht für den Project One-Roboter zu entwerfen, der Diego heißen wird. Der "Entwicklungs-Androide" wird einem echten Kind nachempfunden sein, dem dickbackigen Neffen eines Forschers in Movellans Labor.
Obwohl Movellan glaubt, dass ein menschliches Kind mit sehr wenig vorher vorhandenem Wissen geboren wird, sagt er, dass es mit Bedürfnissen verbunden ist: gefüttert, gewärmt, geschlafen und von einer schmutzigen Windel befreit zu werden. Diese müssten in den Roboter programmiert werden, was schnell kompliziert wird. "Muss dieser Roboter evakuieren?" John Watson, emeritierter Professor für Psychologie an der University of California in Berkeley, ist ein Berater von Project One. "Braucht das Ding Schlafzyklen? Wir wissen es nicht."
Andere außerhalb des Projekts sind skeptisch, dass Baby-Roboter viel über menschliches Lernen verraten, schon allein, weil ein Mensch sowohl physisch als auch kognitiv wächst. "Um die Entwicklung des Säuglings nachzuahmen, müssen Roboter ihre Morphologie in einer Weise ändern, die der Technologie nicht gewachsen ist", sagt Ron Chrisley, Kognitionswissenschaftler an der Universität von Sussex in England. Er sagt, dass realistische menschliche Merkmale in der Regel nicht viel mehr sind als kluge Ablenkungen: Wissenschaftler sollten sich auf grundlegendere Modelle konzentrieren, die uns die Natur der Intelligenz lehren. Die Menschen haben fliegen gelernt, wie Chrisley bemerkt, als wir die Aerodynamik beherrschten, nicht als wir realistisch aussehende Vögel herstellten. Ein sozial fähiger Roboter ähnelt vielleicht nicht mehr einem Menschen, als ein Flugzeug wie ein Spatz aussieht.
Vielleicht ist die wahre Magie großäugiger Robobabys mit rundem Gesicht ihre Fähigkeit, unser eigenes Gehirn zu manipulieren, sagt Hamid Ekbia, Professor für Kognitionswissenschaft an der Indiana University und Autor von Artificial Dreams: The Quest for Non-Biological Intelligence . Er sagt, dass infantalisierte Gesichtszüge in erster Linie unsere Anziehungskraft auf süße Kinder nutzen. "Diese Roboter sagen mehr über uns als über Maschinen", sagt Ekbia. "Wenn Menschen mit diesen Robotern interagieren, werden sie fasziniert, aber sie lesen unter der Oberfläche. Sie schreiben dem Roboter Eigenschaften zu, die er nicht hat. Dies ist unsere Disposition als Mensch: Mehr zu lesen, als es gibt."
Natürlich würde Movellan dem widersprechen, dass eine solche Faszination im Fall von Project One ganz wesentlich ist: Um sich wie ein echtes Kind zu entwickeln, muss die Maschine wie eine behandelt werden.
Jeder Forscher von Project One definiert den Erfolg anders. Einige werden den Sieg erklären, wenn der Roboter kriechen oder grundlegende Objekte identifizieren lernt. Watson sagt, er wäre dankbar, wenn er die ersten drei Monate der Entwicklung simulieren würde. Natürlich erwartet niemand, dass der Roboter genauso schnell wie ein Kind Fortschritte macht. Die Zeitspanne von Project One erstreckt sich über vier Jahre, und es kann so lange dauern, bis der Roboter Personen außerhalb des Labors ausgesetzt ist - "Betreuern" (sprich: Studenten), die für Babysitting bezahlt werden. Da es keinen Kindergarten gibt, wird der Roboter hinter Glas auf einem Boden unter Movellans Labor aufbewahrt, der vorerst nur Forschern zugänglich ist.
In Bezug auf Movellan hofft er, dass das Projekt "die Art und Weise, wie wir die menschliche Entwicklung sehen, verändern und mehr Rechenleistung erbringen wird, so dass wir die Probleme, die das Gehirn des Kindes löst, zu schätzen wissen." Ein genaueres Verständnis des Gehirns von Babys könnte auch zu neuen Ansätzen für Entwicklungsstörungen führen. "Die Fragen der Psychologen zu ändern - das ist für mich der Traum", fügt Movellan hinzu. "Im Moment ist es so, wie bringt man seinen Arm zum Arbeiten, das Bein zum Arbeiten? Aber wenn wir die Teile zusammenfügen, werden die Dinge wirklich anfangen zu geschehen."
Bevor ich das Labor verlasse, höre ich auf, um mich von Einstein zu verabschieden. Mit dem Roboter ist nicht alles in Ordnung. Seine Augenkameras sind besessen von dem leuchtend roten Ausgangsschild über der Werkstatttür. Hanson schaltet den Roboter aus und ein; seine Bewegungen sind gelähmt; seine Augen rollen. Der deutsche Akzent funktioniert nicht und die leise klingende Konversationssoftware scheint auf dem neuesten Stand zu sein. Hanson schaut ihm in die Augen. "Hallo", sagt er. "Kannst du mich hören? Hörst du zu?"
Einstein: (Keine Antwort.)
Hanson: Kommen wir zum Thema Mitgefühl.
Einstein: Ich habe kein gutes peripheres Sehen.
Einstein: Ich bin nur ein Kind. Ich muss viel lernen, wie es ist, wirklich zu lieben.
Schüler, die in der Nähe arbeiten, singen mit, um Tina Turners "Was hat Liebe damit zu tun?" -Radio zu strahlen, ohne Einsteins Not zu bemerken. Für mich ist es jedoch beinahe unangenehm, die Funktionsstörung des Roboters zu beobachten, z. B. zu sehen, wie ein Fremder mit schweren Koffern kämpft. Zählt das als Magie?
Auf einem Arbeitstisch in der Nähe fällt mir etwas auf. Es ist eine Kopie eines Renaissance-Porträts von Maria und dem Jesuskind - Carlo Crivellis Madonna con Bambino, sagen die Ingenieure, mit der ein anderer Roboter im Raum das Analysieren von Bildern übt. Das Bild ist das Letzte, was ich zwischen den Haufen von Werkzeugen und Drähten erwarten kann, aber mir fällt ein, dass der Bau eines humanoiden Roboters auch eine Art Jungfrauengeburt ist. Das Kind auf dem Bild ist winzig, steht aber schon alleine da. Marys Augen sind niedergeschlagen und erscheinen beunruhigt. Das Baby streckt sich einen Fuß nach vorne, als wollte es gehen, und schaut auf.
Die Mitarbeiterin Abigail Tucker schrieb zuletzt für das Magazin über Narwale.
Dies ist der erste Auftrag des in San Francisco ansässigen Fotografen Timothy Archibald für Smithsonian .