Wer am 10. Juli zu uns in die Zentralbibliothek kam wurde zunächst von drei Robotern empfangen.

Pepper von „Humanizing Technologies“

Unser NAO-Roboter

IBMs Künstliche Intelligenz Watson im Körper des TJBot

Am Eingang wartete die Firma „Humanizing Technologies“ mit der französisch-japanischen Roboterdame Pepper. Sie ist 1,20m groß, bewegt sich auf Rädern und trägt ein Tablet auf der Brust. Als Service-Roboter wird sie vor allem im Dienstleistungssektor ihre Heimat finden. In Geschäften kann sie z.B. Kunden begrüßen, Fragen beantworten, Bestellungen aufnehmen, die Kunden zum richtigen Regal führen und für Unterhaltung sorgen. Für all diese Anwendungen schreibt Humanizing Technologies die passenden Programme. Auf unserer Veranstaltung konnte man sich über Peppers Fähigkeiten informieren. Sie erzählte auch gern selbst über sich und beantwortete Fragen. Außerdem tanzte sie für ihr Publikum, posierte für Selfies und ahmte Tiere nach.

Am Nachbarstand wartete der TJBot auf die Besucher. In dem kleinen, 3D-gedruckten Roboter steckt ein Raspberry Pi, ein günstiger Minicomputer von der Größe einer Kreditkarte. Aber noch wichtiger: Der TJBot war per Internet mit IBMs künstlicher Intelligenz Watson verbunden. Wer wollte, konnte sich vor die Kamera des TJBots stellen und Watsons Fähigkeiten im Erkennen von Geschlecht und Alter live testen. Die dahinterliegende Bilderkennung kann auch online ausprobiert werden. Lädt man über den Link https://visual-recognition-demo.mybluemix.net ein beliebiges Foto aus dem Internet zu Watson hoch, so erhält man wenige Sekunden später eine Analyse der Bildinhalte. Zu einem Bild der Kirschblüte vor der Zentralbibliothek fällt Watson z.B. folgendes ein: Kaufhaus, Gebäude, Wildapfel, Apfelbaum, Baum, Pflanze, Kirsche, bordeauxrot und rot-orange.

Am dritten Stand begrüßte unser NAO-Roboter die Gäste. NAO ist Peppers älterer Bruder und stammt ebenso von SoftBank Robotics. Er ist nur 58cm groß und bewegt sich auf 2 Beinen. Als Forschungsroboter kommt er vor allem in Bildungseinrichtungen zum Einsatz, wo er zur Vermittlung von Programmierkenntnissen oder zur Erforschung der Mensch-Roboter-Interaktion eingesetzt wird. So fand er z.B. schon in der Pflege oder in der Autismus-Therapie Anwendung. Seit 2008 treten NAOs im Robocup an. In diesem national und international stattfindenden Wettkampf im Roboterfußball versuchen sich ihre Programmierer an einem authentischen Spielaufbau aus Angriff, Verteidigung und Teamplay. Unser NAO hingegen ist kein Leistungssportler. Er plauschte mit den Besuchern, beantwortete Fragen, ging spazieren und gab Fist-Bumps und High-Fives. Auf www.stbib-koeln.de/nao findet ihr alle Termine an denen ihr NAO treffen oder programmieren könnt.

Nach den Live-Demos begannen die Vorträge. Zuerst sprach Peter Regier, wissenschaftlicher Mitarbeiter des Humanoid Robots Lab der Universität Bonn, über den Stand der Technik bei humanoiden Robotern und die Arbeit des Humanoid Robots Lab. Peter Regier sieht eine Zukunft, in der Roboter uns im Haushalt helfen, als pädagogische Spielgefährten für Kinder fungieren und uns als Trainingspartner bei einer gesunden Lebensführung unterstützen. Die einzelnen Fähigkeiten, die ein Roboter für all dies benötigt, sind heutzutage schon fast alle umgesetzt. Doch noch hat sie niemand in einem Roboter vereint. Benötigt werden viel Sensorik, viel Rechenleistung und viele Akkus in einem Körper, der noch klein genug sein muss, um in einem Haushalt zu navigieren. Außerdem müsste sich der Roboter an die Arbeit in den unterschiedlichsten Umgebungen anpassen können und ohne zusätzlichen Programmieraufwand von Seiten der Käufer auskommen. Den gesamten Vortrag gibt es hier als YouTube-Video:

Peter Regier, Humanoid Robots Lab der Universität Bonn

Roboter heute: Hilfe beim Einräumen der Spülmaschine

Als nächstes wechselten wir in den Bereich der Künstlichen Intelligenz. Prof. Dr. Christian Bauckhage ist Lead Scientist für maschinelles Lernen am Fraunhofer-Institut für Intelligente Analyse- und Informationssysteme (IAIS). Kurz ging er auf die Geschichte der Künstlichen Intelligenz ein, deren Erforschung in den 40er und 50er Jahren des letzten Jahrhunderts begann. 1979 schlug eine KI den amtierenden Weltmeister in Backgammon, 1997 gewann Deep Blue gegen den Schachweltmeister Garri Kasparow. Seit dem Beginn des neuen Jahrtausends begegnen wir Künstlichen Intelligenzen auch in unserem Alltag. Und seit etwa 2010 kann man von unfassbaren Fortschritten in der KI-Forschung sprechen. Eine Leistung die nur wenige Jahre zuvor niemand für möglich gehalten hatte, war der Sieg einer künstlichen Intelligenz in Go. Das Spiel lässt 10 hoch 170 mögliche Spielverläufe zu. Die resultierende Zahl übersteigt die Anzahl der Atome im Universum derart, dass ein Vergleich lächerlich erscheint. Christian Bauckhage schlussfolgert: „Es gibt keine Grenzen mehr für das was maschinelles Lernen und Künstliche Intelligenz leisten können.“ Ausgelöst wird der Boom der letzten Jahre durch die Verfügbarkeit großer Datensammlungen (Big Data), die Erschwinglichkeit von Hochleistungsrechnern und den Trend zum Deep Learning, also zu künstlichen neuronalen Netzen, die nicht nur abermillionen Neuronen breit sind, sondern auch aus hunderten Schichten bestehen, in denen die Antworten der darüberliegenden Neuronen weiterverarbeitet werden. Wer sich jetzt um die Menschheit sorgt, dem sei ein positives Beispiel mit auf den Weg gegeben: Ein neuronales Netz wurde 2013 mit Mammographie-Aufnahmen trainiert. Nach kurzer Zeit war das Netz besser im Erkennen von Brustkrebs als jeder Experte. Zusätzlich hatte die KI aber herausgefunden, dass man durch bestimmte sichtbare Gewebeveränderungen auf die Existenz eines nahen Tumors schließen konnte. Dieser Zusammenhang war den menschlichen Experten damals unbekannt und kann nun in der Diagnostik verwendet werden. Mehr Beispiele und Erläuterungen findet ihr in den Vortragsfolien von Christian Bauckhage und in folgendem Clip:

Prof. Dr. Christian Bauckhage

Gesichter der Niederlage – wenn Künstliche Intelligenzen gewinnen

Nun folgten zwei Praxisberichte. Die Arbeit des Augsburger Unternehmens KUKA Robotics wurde von Michael Weber, dem Leiter der Niederlassung West in Siegen vorgestellt. Die Hälfte seines Umsatzes macht KUKA noch immer in der Automobilindustrie. Allerdings hat man aus der Automobilkrise 2009 gelernt und sich Standbeine in vielen weiteren Industrien geschaffen. So findet man die orangenen Industrieroboter nun u.a. in der Luftfahrt, in der Metallindustrie, in der Logistik und im Gesundheitssektor. Die Produktpalette unterscheidet sich hinsichtlich der Bauart, der Anzahl der Achsen, der Reichweite und der Traglast. Während in der Kleinrobotik gerademal 3 bis 10 kg gehoben werden, ist ein Schwerlastroboter dazu in der Lage, Gewichte von 300 bis 1300 kg zu bewegen. Die Abschottung der Industrieroboter durch Käfige oder eigene Bereiche wird in Zukunft aufgebrochen: man setzt auf Mensch-Roboter-Kollaboration. Dazu ist ein sensitives Arbeiten der Roboter erforderlich, bei dem der Roboter nur genau soviel Kraft aufbringt wie zum Erledigen seiner Aufgabe vonnöten ist und seine Bewegung umgehend stoppt, sobald ein menschlicher Kollegen verletzt werden könnte. Weitere Trends sind die Vernetzung von Robotern und Sensorik zur Smart Factory, die Auswertung der so gesammelten Datenmengen, die Mobilität und der flexible Einsatz der Fabrikroboter, die Ideen und Herangehensweisen der heranwachsenden robotik-affinen Generation und eine stärkere Markt- und Kundennähe durch die Möglichkeit, Produkte zu individualisieren. Mehr zu den KUKA-Robotern könnt ihr in den Vortragsfolien von Michael Weber nachlesen oder ihr schaut den folgenden Clip:

Michael Weber, KUKA Robotics

Michael Weber und sein Publikum

Und damit kommen wir zum letzten Vortrag des Abends. Ricardo Ullbrich, seines Zeichens Manager Cognitive Solutions bei IBM Deutschland berichtete über die Arbeit mit Watson. Die Künstliche Intelligenz hatte 2011 weltweiten Ruhm erlangt, als sie die amerikanische Quizshow Jeopardy gewann. Als Einsatzgebiete im realen Leben nannte er z.B. Beschwerdemanagement, Einkaufsberatung, Kundenservice, Schadensregulierung und das Erstellen neuer Rezepte. Doch IBM selbst meidet das Wort Künstliche Intelligenz. Die Denk- und Entscheidungsprozesse des Menschen sollen durch Watson nicht in den Schatten gestellt, sondern mit zusätzlichen Informationen unterstützt und verstärkt werden. Das Stichwort lautet Augmented Intelligence oder Intelligence Augmentation. Das zu lösende Grundproblem ist die Datenfülle des Informationszeitalters, die ohne digitale Unterstützung kaum noch gebändigt, analysiert und genutzt werden kann. Auch hier wieder Beispiele aus der Medizin: Weltweit leiden 400 Millionen Menschen an seltenen Krankheiten. Wie hoch ist die Wahrscheinlichkeit, dass der behandelnde Arzt eine seltene Krankheit kennt und dadurch korrekt diagnostiziert und behandelt? Hier kann Watson helfen. Und wie verhält es sich bei den stärker verbreiteten Krankheiten? Sind alle Ärzte auf dem gleichen Wissensstand? Können Experten mit der ständigen Verdoppelung des medizinischen Wissens mithalten? An der University of North Carolina wertete Watson die Krebsdiagnosen von 1000 Patienten aus. In 99 Prozent der Fälle kam er zu den gleichen Behandlungsvorschlägen wie die Experten. In 30 Prozent der Fälle schlug er jedoch weitere Behandlungsoptionen vor. Diese stammten z.B. aus Studien zu denen Watson Zugriff hatte, die den Experten aber nicht bekannt waren. Mehr Informationen zu Watson könnt in den Vortragsfolien von Ricardo Ullbrich nachlesen oder ihr schaut den folgenden Clip:

Ricardo Ullbrich von IBM Deutschland

Watsons Anwendung im medizinischen Bereich

Auf die Vorträge folgte eine Diskussionsrunde unter der Moderation von Ekkehart Gerlach, dem Geschäftsführer der deutschen medienakademie. Das Publikum zeigte großes Interesse und beteiligte sich rege mit seinen Fragen und Diskussionspunkten. Zur Sprache kam der mögliche Abbau von Arbeitsplätzen bzw. eine Verlagerung der Arbeitsplätze hin zu höherwertigeren Aufgabenbereichen. Es wurde darüber diskutiert, ob es den Menschen in seiner Natur schmälert wenn er seine täglichen Routinearbeiten an eine Maschine abtritt. Und die Frage nach der Unbeherrschbarkeit der zukünftigen Künstlichen Intelligenzen stand im Raum. Christian Bauckhage plädierte dafür die Risiken im Blick zu behalten aber die Chancen für die eigene Wirtschaft und die Menschheit im Ganzen nicht zu ignorieren. Man erinnere sich an die genannten Beispiele aus der Krebsforschung…

Die 4 Vortragenden in der Diskussionsrunde

Ekkehart Gerlach von der deutsche medienakademie

Ekkehart Gerlach von der deutsche medienakademie

Rege Beteiligung des Publikums

Diese Veranstaltung war eine Kooperation der Stadtbibliothek Köln und der deutschen medienakademie. Wir bedanken uns herzlich bei Ekkehart Gerlach für die gelungene Zusammenarbeit. Ebenso danken wir unseren Vortragenden, den Roboter-Dompteuren und dem Hochschulradio KölnCampus!

Die nächste Veranstaltung von geeks@cologne findet am Samstag, dem 23. September statt. Diesen Tag machen wir zum „Tag der Virtuellen Realität“! Wir laden Institutionen und Firmen ein, die sich mit Virtual Reality und Augmented Reality beschäftigen. Von 10 bis 15 Uhr könnt ihr in unserem Veranstaltungsraum verschiedenste VR- und AR-Brillen ausprobieren, unterschiedlichste Anwendungsgebiete kennenlernen und mit unseren Ausstellern ins Gespräch kommen. Genaueres erfahrt ihr in Kürze hier im Veranstaltungsblog.

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Und zu guter Letzt noch ein Veranstaltungstipp zum Thema Künstliche Intelligenz: Am 12. September diskutieren in der Zentralbibliothek Thomas Metzinger und Gert Scobel über künstliche Intelligenz, Neuroethik und die gesellschaftlichen und philosophischen Konsequenzen. Alle Infos im Veranstaltungskalender.

(ba)