Menschenorientierte Entwicklung

Die Roboter sollen unsere Gedanken lesen

Der Künstler Tomáš Danielis bei einer Tanzperformance im Motion-Capturing-Anzug bei der Eröffnung der neuen Laborflächen an der TU Graz.
Der Künstler Tomáš Danielis bei einer Tanzperformance im Motion-Capturing-Anzug bei der Eröffnung der neuen Laborflächen an der TU Graz.Lunghammer/TU Graz
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Reagieren Computer auf Emotionen der Menschen? Ein großer Labor-Zusammenschluss in Graz nutzt auch Gaming-Ansätze, um Technologien wie Künstliche Intelligenz, Roboter und virtuelle Realität zu verbessern.

Künstliche Intelligenz, Roboter, virtuelle Realität – die digitale Welt hat längst die Elfenbeintürme visionärer Wissenschaft verlassen und schickt sich an, immer stärker unseren Alltag zu durchdringen. Damit stellt sie auch die Menschen vor neue Herausforderungen, sagt Eduardo Veas vom Institute of Interactive Systems and Data Science an der TU Graz. Für ihn ist eine der vordringlichen Aufgaben der künftigen Technologieforschung, die digitale Welt so zu gestalten, dass sie den Verhaltensweisen und Bedürfnissen des Menschen entgegenkommt.

»Wir wollen ein nutzerfreundliches Zusammenspiel von Mensch und Maschine.«

Eduardo Veas,

Leiter des Human Centered Computing Labs, TU Graz

Die Grazer TU sieht sich dabei aufgrund ihrer umfassenden Expertise in einer Führungsrolle, und sie hat mit den vor wenigen Tagen am Campus Inffeldgasse eröffneten Human-Centered Computing Labs auch die strukturellen Voraussetzungen für die Festigung dieser internationalen Spitzenstellung geschaffen: Der europaweit einzigartige Cluster aus sechs Laborräumen, in denen jeweils ganz spezielle Aspekte der menschenorientierten Entwicklung von Computeranwendungen und anderen digitalen Hightech-Tools erforscht werden, ermögliche eine unkomplizierte interdisziplinäre Zusammenarbeit, erklärt Veas. Er ist mit der Leitung des Laborzusammenschlusses betraut.

Gedankenübertragung im Auto

Ein Schwerpunkt ist die bessere Interaktion zwischen Mensch und Computer. Dafür muss man, so Veas, komplexe Datenmengen nutzerfreundlich aufbereiten. Es wäre auch sinnvoll, wenn die Technik Gedanken und Emotionen der Menschen erkennen und darauf reagieren könnte, sagt Michael Wimmer vom Vehicle-Human Interaction Lab. Er arbeitet an einem System, das mit Sensoren unwillkürliche körperliche Signale von Menschen wahrnimmt.

»Wir wollen erreichen, dass das System die veränderten Gehirnsignale in Echtzeit wahrnimmt und selbstständig reagiert.«

Michael Wimmer,

Vehicle-Human Interaction Lab, TU Graz

Weil im Lab ein adaptiertes Rennauto steht, das vom Lenker in Videospiel-Manier über eine auf Bildschirmen eingeblendete Rennstrecke gelotst werden kann, hat Wimmer sofort ein Beispiel parat: „Angenommen, der Fahrer manövriert irrtümlich nach links statt nach rechts. Sein Körper reagiert in dieser plötzlichen Stresssituation mit einer Veränderung des Herzschlags, und seine Pupillen werden größer. Wir wollen erreichen, dass das System die ebenfalls veränderten Gehirnsignale in Echtzeit wahrnimmt und selbstständig reagiert, indem es sofort gegenlenkt, das Fahrzeug stoppt oder dem Lenker eine Hilfe anbietet.“ Was hier im Labor entwickelt wird, könnte später das autonome Fahren sicherer machen. Auch in der Medizin sei der Einsatz derartiger Entwicklungen denkbar. So werde an der TU an Prothesen geforscht, die über physiologische Signale gesteuert werden.

»Die Spieleindustrie ist Vorreiter für eine Reihe von Innovationen, die später in ganz anderen Bereichen Anwendung finden.«

Johanna Pirker,

Game Experience Lab, TU Graz

„Die Spieleindustrie ist Vorreiter für eine Reihe von Innovationen, die später in ganz anderen Bereichen Anwendung finden“, erklärt Johanna Pirker vom Game Experience Lab.

Escape-Room für Studierende

So etwa wird an der TU Graz ein virtueller Escape-Room im Unterricht genutzt, der angehenden Bauingenieuren Wissenswertes über energieeffizientes Bauen näherbringt: Um sich aus dem Raum zu befreien, müssen die mit Virtual-Reality-Brille ausgerüsteten Studierenden eine Reihe von themenrelevanten Aufgaben lösen.

Pirker widmet sich in ihrer Forschung auch einem weiteren ernsten Thema: Hass im Netz. „Bei Multiplayer-Spielen im Internet kann es dazu kommen, dass Teilnehmer toxisches Verhalten zeigen – beispielsweise, indem sie schlechtere Spieler mobben. Hier kann man als Entwickler eingreifen und einen Algorithmus implementieren, der dafür sorgt, das Teilnehmer unterschiedlicher Niveaus nicht zusammentreffen.“ Auf diese Weise könne man schwierigen Spielertypen positiv begegnen, statt sie aus dem Spiel zu verbannen und damit für zusätzlichen Frust zu sorgen. „Und das hat letztlich auch Auswirkungen auf die Realgesellschaft“, sagt Pirker. Neueste Errungenschaft im Immersive Computing Lab ist ein beweglicher Fußboden, auf dem man in alle Richtungen gehen kann, ohne den Raum zu verlassen. Mithilfe einer Brille wird man dabei in eine virtuelle Umgebung versetzt.

HCC-Labs-Leiter Eduardo Veas vom Institute of Interactive Systems and Data Science der TU Graz auf dem beweglichen Fußboden für VR-Ausflüge.
HCC-Labs-Leiter Eduardo Veas vom Institute of Interactive Systems and Data Science der TU Graz auf dem beweglichen Fußboden für VR-Ausflüge. TU Graz/Lunghammer

Veas sieht Einsatzmöglichkeiten unter anderem beim Trainieren von richtigem Verhalten im Gefahrenfall, etwa bei der Feuerwehr: „Diese Entwicklung eignet sich überall dort, wo das Üben in Realsituationen zu riskant wäre.“

Daten in Handschuh und Brille

Im Wearable Technology and Interface Fabrication Lab werden Eingabe- und Steuergeräte wie Datenhandschuhe oder Datenbrillen konstruiert, das Testen neuer Anwendungen ist im Usability Lab möglich. Für theoretische Arbeit gibt es schließlich noch das Classroom Lab. „Computer und Roboter können immer mehr und werden immer komplexer“, fasst Veas zusammen. „Hier in Graz haben wir nun die optimalen Voraussetzungen für internationale Spitzenforschung im nutzerfreundlichen Zusammenspiel von Mensch und Maschine.“

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