Neues Projekt der Europäischen Akademie "Robotik. Optionen der Ersetzbarkeit des Menschen" gestartet

Ergebnisse von TA - Projekten - Neue TA-Projekte

Robotik. Optionen der Ersetzbarkeit des Menschen

Von Michael Decker, Europäische Akademie Bad Neuenahr-Ahrweiler GmbH

Die Europäische Akademie führt seit Februar 1999 ein zweijähriges Forschungsprojekt zum Thema Robotik durch. Ziel ist es, bereits entwicklungsbegleitend die Möglichkeiten des Einsatzes autonomer Roboter zu beurteilen. Dabei sollen im Sinne der Rationalen Technikfolgenbeurteilung (siehe hierzu die Rezension des Bandes von A. Grunwald (Hrsg.): "Rationale Technikfolgenbeurteilung" in diesem Heft. ) transdisziplinäre Kriterien entwickelt werden, anhand derer die Ersetzung menschlicher Fähigkeiten durch autonome künstliche Agenten als wünschenswert oder nicht wünschenswert eingestuft werden kann. Zu diesem Zweck wurde eine interdisziplinär besetzte Expertengruppe berufen. Die Argumentationsketten und die daraus resultierenden Handlungsempfehlungen werden in einem Memorandum veröffentlicht. Die Fallbeispiele werden aus dem Bereich der medizinischen Anwendung gewählt.

Hintergrund

Roboter müssen über eine Reihe von Grundfähigkeiten verfügen, wenn sie in die Lage versetzt werden sollen, in der Welt Handlungen auszuführen. Zu diesen Grundfähigkeiten gehören beispielsweise die Möglichkeit der (Fort-)bewegung, die häufig durch Räder realisiert wird. Alternativ werden auch "natürliche" Fortbewegungsarten durch die Konstruktion von Beinen, Flügeln, Schuppen, Flossen, u.ä. kopiert. Die Möglichkeit der Wahrnehmung wird durch Kameras und andere Sensoren implementiert, aus deren Daten ein Modell der Umwelt erstellt wird. Der dritte wichtige Aspekt besteht in der Möglichkeit zu lernen, wobei das Lernen von Bewegungsabläufen, das Lernen der Interpretation des Weltmodells und das Lernen reflexiver Betrachtungsweisen, z. B. wie sich ein Roboter selbst in seine Umwelt einordnet, als die bedeutendsten Bereiche angesehen werden. Roboter, die über diese Möglichkeiten des Handelns verfügen, werden "autonome Roboter" genannt.

Ist beispielsweise für das Erfüllen der Aufgabe eine Bewegung des gesamten Roboters notwendig, so wird auf Grundlage der Sensordaten eine Landkarte von der unmittelbaren Umgebung entwickelt, innerhalb welcher kollisionsfreie Bewegungsbahnen berechnet werden können. Bei der Umsetzung des Handlungsplanes werden ununterbrochen die Daten der Sensoren ausgelesen und in die kurzfristige Planung mit einbezogen. Auf Grundlage der aktuellen Daten entwickelt die Steuerung eigenständig Alternativpläne. Der Robotersteuerung sind verschiedene Handlungsoptionen implementiert, die je nach Aufgabenstellung mehr oder weniger praktikabel sind. Gleichzeitig verfügt die Robotersteuerung über die Möglichkeit, erfolgreiche und nicht erfolgreiche Handlungsversuche abzuspeichern. Das hat zur Folge, daß ein Roboter, der längere Zeit mit ähnlichen Aufgaben beauftragt wird, erfolgversprechende Optionen zuerst ausprobiert. Damit wird ihm ermöglicht, sich einer Aufgabenstellung anzupassen, was als eine Art "Lernen" angesehen werden kann.

Ebenfalls von Interesse sind Ansätze, innerhalb derer einzelne Komponenten mit weitreichender Handlungsautonomie ausgestattet werden, deren emergentes Zusammenwirken Handlungen des Gesamtsystems realisieren. Eine Vorhersage der Handlungsoptionen scheint damit nicht mehr bzw. nur bedingt möglich. Gerade von diesem Ansatz verspricht man sich sehr robuste Robotersteuerungen, die in nicht für den Robotereinsatz optimierten Umgebungen Handlungen durchführen können.

Fragestellung

Geht man davon aus, daß Menschen Roboter entwickeln, um bestimmte Handlungsziele zu erreichen, so kann der künstliche Agent in diesem Zusammenhang als Mittel zum Zweck angesehen werden. Sollte es umgekehrt nicht gelingen, einen Roboter zur Durchführung einer Handlung zu entwickeln, so bleibt das Handlungsziel unverändert und der Mensch wird es auf andere Art und Weise verfolgen. In diesem Sinne kann ein Roboter menschliche Fähigkeiten ersetzen und aus der Sicht einer entwicklungsbegleitenden Technikfolgenbeurteilung kann man die Frage nach der Ersetzbarkeit des Menschen stellen.

In diese Fragestellung gehen die Perspektiven verschiedener wissenschaftlicher Disziplinen ein. Die Sicht der Robotik kann zunächst nur eine technische Ersetzbarkeit des Menschen beurteilen. Die Basis dieser Beurteilung wird im allgemeinen aus einem Anforderungskatalog der speziellen Anwendung bestehen. Die ökonomische Betrachtungsweise muß berücksichtigen, wann sich eine Ersetzung aus betriebswirtschaftlicher, bzw. volkswirtschaftlicher Sicht "lohnt". Die Rechtswissenschaften entscheiden, wer die Verantwortung für ausgeführte Handlungen des künstlichen Agenten trägt, was beispielsweise bei Haftungsfragen eine Rolle spielen kann. Direkt gekoppelt sind diese Sichtweisen mit moralischen Aspekten, aus denen ethische Normen entwickelt werden können, anhand derer die Ersetzung des Menschen beurteilt werden kann. Insbesondere im Bereich der Service-Roboter, einem der wichtigsten Anwendungsbereiche autonomer Roboter, stellt sich die Frage nach der Bewertung der sekundären menschlichen Fähigkeiten. Schließlich sind mit dem Begriff Dienstleistung nicht nur Attribute wie Funktion, Rentabilität, Sicherheit und Zuverlässigkeit verbunden, sondern auch Freundlichkeit, Kommunikationsfähigkeit und Verständnis.

Durchführung

Die Europäische Akademie hat für die Dauer von zwei Jahren eine interdisziplinär besetzte Projektgruppe berufen, die sich oben beschriebener Fragestellung widmen soll. Ziel des Projektes ist es, begründete Kriterien zu finden, anhand derer die Ersetzung menschlicher Fähigkeiten durch künstliche autonome Agenten als wünschenswert bzw. nicht wünschenswert beurteilt werden kann. Monatliche Treffen erlauben eine intensive Diskussion, die zu der Formulierung von begründeten Handlungsempfehlungen führen soll, welche von allen Disziplinen als akzeptabel angesehen werden.

Entsprechend der Arbeitsweise der Europäischen Akademie wird das Themenfeld in einem Vorprojekt vorbereitet (Graue Reihe Nr. 8). Anschließend wurde aus jeder wissenschaftlichen Disziplin, die während des Vorprojektes als für die Fragestellung relevant befunden wurde, ein Experte in die Arbeitsgruppe berufen. Ergänzend werden zu Beginn des Projektes weitere Experten zu einem Kick-off-meeting eingeladen, um die Diskussion auf eine breitere Basis zu gründen (Graue Reihe Nr. 16). Ungefähr in der Mitte der Laufzeit werden bei einem weiteren Treffen mit externen Wissenschaftlern die bisherigen Ergebnisse der Projektarbeit diskutiert. Dieses Vorgehen ist von Vorteil in zweierlei Hinsicht: Zum einen kann die Projektgruppe relativ klein gehalten werden, womit die Organisation der monatlichen Treffen realisierbar bleibt. Zum anderen basieren die Ergebnisse des Projektes nicht ausschließlich auf den Erkenntnissen der Projektgruppenmitglieder, sondern auf einem breiteren wissenschaftlichen Fundament.

Die Fallbeispiele des Projektes sind aus dem Bereich der medizinischen Anwendung gewählt. Hier finden sich viele Nischen, in denen autonome Roboter eingesetzt werden können, wie zum Beispiel in der Prothetik, im Bereich der Patientenbetreuung oder bei chirurgischen Eingriffen. Gleichzeitig ist in der Mannigfaltigkeit der Anwendungen das gesamte Spektrum der Robotik bezüglich der Eigenschaften, die am Anfang dieses Beitrages beschrieben wurden, abgedeckt. So findet beispielsweise die Kommunikation bei einer Prothese über Körperkontakt bis hin zur Kopplung an Nervenfasern statt, während bei chirurgischen Eingriffen häufig eine Joystick-Steuerung eingesetzt wird. Im Falle des Pflegeroboters bietet sich sprachliche Kommunikation an. Die Kooperation variiert zwischen direktem Körperkontakt über den Werkzeugcharakter bis hin zur "partnerschaftlichen" Zusammenarbeit. Die Voraussetzungen für Adaptivität und Lernen unterscheiden sich ebenfalls deutlich: Eine Prothese wird im allgemeinen nur von einer Person verwendet, hier kann ein langfristiger Lern- und Anpassungsprozeß vorgesehen werden. Ein Pflegeroboter muß dagegen in der Lage sein, als "Diener vieler Herren" zu agieren, wofür ein flexibler Lern- bzw. Adaptionsalgorithmus implementiert werden muß. Schließlich ist der medizinische Bereich ein Kontext, in dem die oben angeführten Fragestellungen - die einzelnen wissenschaftlichen Disziplinen betreffend - in relevanter Weise zum Tragen kommen.

Das Ergebnis des Forschungsprojektes wird von der Arbeitsgruppe in einem transdisziplinären Memorandum veröffentlicht. Neben dem Katalog begründeter Kriterien, der in entsprechende Handlungsempfehlungen mündet, wird darin auch die Argumentationskette dargestellt, die zu den Handlungsempfehlungen führt. Damit kann das Memorandum einerseits einen Beitrag zur politischen Entscheidungsfindung liefern, wenn es um Gesetzgebung oder Forschungsförderung geht, und andererseits zu einer fundierten Diskussion innerhalb der Wissenschaften selbst und in der Gesellschaft beitragen.

Literatur zum Projekt

Michael Decker (11/1997), Graue Reihe Nr. 8: Perspektiven der Robotik. Optionen der Ersetzbarkeit des Menschen

Michael Decker (Hrsg.) (9/1999), Graue Reihe Nr. 16: Robotik. Einführung in eine interdisziplinäre Diskussion

Projektgruppe

Professor Dr. rer.nat. Thomas Christaller (Vorsitz), Institut für Systementwurfstechnik, GMD Sankt Augustin

Professor Dr. med. Joachim Gilsbach, Neurochirurgische Klinik, Universitätsklinikum RWTH Aachen

Professor Dr.-Ing. Gerd Hirzinger, Institut für Robotik und Systemdynamik, DLR Oberpfaffenhofen

Professor Dr. med. Dr. sc. Karl Lauterbach, Institut für Gesundheitsökonomie, Medizin und Gesellschaft, Universität zu Köln

Professor Dr. jur. Dr. rer.soc.oec. Erich Schweighofer, Institut für Völkerrecht (AG Rechtsinformatik), Universität Wien

Professor Dr.-Ing. Gerhard Schweitzer, Institut für Robotik, ETH Zürich

Professor Dr. phil. Dieter Sturma, Institut für Philosophie, Universität Essen

Kontakt

PD Dr. Michael Decker
Institut für Technikfolgenabschätzung und Systemanalyse (ITAS)
Karlsruher Institut für Technologie (KIT)
Karlstr. 11, 76133 Karlsruhe
Tel.: +49 721 608-23007
E-Mail: michael decker∂kit edu