Digitale Revolution Fünf Technologien, die unseren Alltag verändern werden

Die digitale Revolution setzt zum Sprint an. Mit rasanten technischen Fortschritten wird Science-Fiction-Technik demnächst unseren Alltag erreichen - diesmal wirklich. Fünf Wahrheiten über die Welt von morgen.

Mehrzweckroboter Baxter: Lernt Bewegungen durch handgreifliche Anleitung
Rethink Robotics

Mehrzweckroboter Baxter: Lernt Bewegungen durch handgreifliche Anleitung

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1. Die Roboter kommen

Nach dem Robotikforscher Hans Moravec ist ein Paradoxon benannt: Computer könnten zwar vergleichsweise leicht Intelligenztests lösen oder Dame spielen, schrieb der Philosoph einmal, es sei aber "schwierig bis unmöglich, ihnen die Fertigkeiten eines einjährigen Kindes zu verleihen, was Wahrnehmung und Beweglichkeit angeht". Das wird bald nicht mehr stimmen.

Roboter erleben gerade einen Entwicklungsschub. Das hat mit dem Mooreschen Gesetz zu tun, also der bis heute gültigen Beobachtung, dass sich die Kapazität integrierter Schaltkreise im Schnitt alle zwei Jahre verdoppelt. Aber auch mit der wachsenden Qualität lernender Software. Dem Mehrzweckroboter Baxter beispielsweise kann man neue Aufgaben beibringen, indem man seinen Arm in entsprechenden Bewegungen führt.

Der Atlas ist der Wettkampfathlet unter den Boston-Dynamics-Robotern. Er kann Arme, Beine, Kopf und Torso bewegen, in den Kopf sind Stereokameras und ein Laser-Entfernungsmesser integriert. Als Teil der sogenannten Darpa Robotics Challenge haben Atlas-Roboter beispielsweise eine verschüttete Tür freiräumen oder eine Leiter besteigen müssen – ohne externe Stromzufuhr oder direkte Steuerung von außen. Version Eins von Atlas ist 1,88 Meter groß und wiegt 159 Kilogramm. Das neue Modell Atlas Next Generation wiegt nur noch die Hälfte und ist deutlich agiler.

Der Petman ist ein Roboter mit menschlichen Körpermaßen, der entwickelt wurde, um Schutzkleidung gegen chemische Waffen für Soldaten zu testen. Um entsprechende Schutzanzüge realistisch zu belasten, kann die Maschine nicht nur erstaunlich menschlich laufen, sie beherrscht auch Kniebeugen, Grätschen und kann ihren Torso und ihre Arme sehr menschenähnlich drehen und bewegen. Der Petman simuliert darüber hinaus menschliche Körpertemperatur und sogar Schweiß.

Hondas Asimo ist vermutlich der derzeit bekannteste humanoide Roboter, und sei es nur, weil es ihn schon so lange gibt. Das aktuelle Modell kann laufen, Treppen steigen, Menschen in seiner Umgebung ausweichen, Flaschen öffnen und Getränke einschenken und sogar auf einem Bein hüpfen. Das aktuelle Modell ist 1,30 Meter groß, wiegt 54 Kilogramm und kann bis zu 6 km/h schnell rennen – mit dem typischen, irgendwie niedlich aussehenden Schmidtchen-Schleicher-Gang, für den der Roboter bekannt ist.

Pepper ist ein Produkt der Firma Aldebaran, die wiederum zum japanischen Telekommunikationsriesen Softbank gehört. Der niedlich wirkende humanoide Roboter wird in Japan bereits in Ladengeschäften eingesetzt, um Kunden zu begrüßen, er soll aber zu einem Haushaltsroboter für Privatkunden weiterentwickelt werden. Der Roboter soll mit Menschen in Interaktion treten, etwa Fragen beantworten oder Wegbeschreibungen geben. Der Bildschirm auf seiner Brust soll die – simulierte – Gefühlswelt des Roboters zeigen. Pepper ist 1,20 Meter groß und wiegt 28 Kilogramm. Aldebaran hat sich den Aufwand einer zweibeinigen Bewegung gespart – Pepper steht auf drei in alle Richtungen beweglichen Rädern.

Baxter von der Firma Rethink Robotics ist ein Roboter für den professionellen Einsatz. Er soll in Fabriken und kleineren Betrieben variable Aufgaben übernehmen können. Die zwei Arme des Roboters lassen sich von einem menschlichen Trainer nahezu beliebige Bewegungen beibringen, verschiedene Aufsätze sollen ihm ermöglichen, unterschiedliche Arten von Objekten aufzuheben und zu bewegen. Er soll beispielsweise eingesetzt werden, um Produkte in Kartons zu verpacken. Sich von der Stelle bewegen kann Baxter nicht: Er muss von einem Menschen von Einsatzort zu Einsatzort gerollt werden. Baxter ist mit seinem variablen Standfuß 1,78 bis 1,90 Meter hoch und wiegt 75 Kilogramm. Das Standardmodell kostet 25.000 Dollar.

Der LS3 von Boston Dynamics ist einer aus einer ganzen Serie von Vierbeinern, die primär für militärische Zwecke entwickelt wurden. Die militärische Forschungsbehörde Darpa und das Marine Corps der USA haben die Entwicklung finanziert. Er soll Soldaten das Schleppen von Ausrüstung abnehmen. Ein LS3 kann bis zu 180 Kilogramm Gewicht tragen und dank seiner vier Beine auch in unwegsamem Terrain vorwärtskommen.

Der RiSE, ein weiteres Produkt der Google-Tochter Boston Dynamics, kann an Wänden laufen. Mit seinen sechs Beinen und Mikro-Krallen klammert sich das Gerät an senkrechten Wänden fest, sofern die keine allzu glatte Oberfläche haben. Ein RiSE ist 25 Zentimeter lang, wiegt zwei Kilogramm und kann sich bis zu 30 Zentimeter pro Sekunde fortbewegen.

Viele Menschen haben im Alltag schon jetzt mit Robotern zu tun, oft ohne es zu wissen. Bis heute existieren zum Beispiel automatische Videotheken, in denen DVDs wie von Geisterhand ausgegeben werden, weil hinter dem Bestell-Touchscreen ein Lagerroboter den passenden Film aus dem Regal holt.

Künftig aber dürften Maschinen, die scheinbar autonom einem oder gleich mehreren Zwecken dienen, sich zunehmend in unserem Alltag breitmachen. Als schweigende Helfer in Krankenhäusern, als Lagerarbeiter im Couchtisch-Format oder als Einparkhelfer. Vom Staubsauger, Fensterputzer über Lieferdrohnen bis hin zu humanoiden Maschinen wie Baxter, die in Fabrikbetrieben diverse Aufgaben übernehmen. Feuerlöschen, Parkplätze bewachen und Skifahren können Roboter schon heute, insbesondere im militärischen Bereich wird aber längst an echten Allzweckmaschinen gearbeitet. Bei der Robotics Challenge der US-Militärforschungsbehörde Darpa werden Roboter im Juni Leitern erklettern, Türen von Schutt befreien, Fahrzeuge steuern.

Am häufigsten aber werden uns Roboter im Alltag zunächst auf der Straße begegnen.

2. Selbstfahrende Autos: Handy ruft Robotaxi

Frank Levy (MIT) und Richard Murnane (Harvard) gehören zu den renommiertesten Wirtschaftswissenschaftlern der USA. In ihrem hochgelobten Buch "The New Division of Labor" über den Einfluss von Computern auf die Arbeitswelt stellten die beiden Ökonomen 2004 jene Berufe, die von Computern bald überflüssig gemacht werden könnten, anderen Tätigkeiten gegenüber, die sie weiterhin als Domäne des Menschen betrachteten. Zum Beispiel Autofahren. Ein Fahrer sei mit einer "Wand von Bildern und Klängen" konfrontiert, mit kaum verständlichem Chaos, schrieben die beiden. Das sei nur mit menschlicher Mustererkennung zu dechiffrieren, und das werde vorerst auch so bleiben.

Prototyp des Google-Autos (Zeichnung): In sechs bis acht Jahren unausweichlich
REUTERS / Google

Prototyp des Google-Autos (Zeichnung): In sechs bis acht Jahren unausweichlich

Zehn Jahre später sind auf Kaliforniens Straßen selbstfahrende Google-Autos unterwegs, von Mitte 2015 an werden auch in englischen Städten autonome Fahrzeuge getestet. Bis 2020 will der Suchmaschinenkonzern in die Massenproduktion einsteigen, ebenso wie VW, Audi, Mercedes und BMW. Selbst Apple arbeitet Gerüchten zufolge an Robofahrzeugen. In Bayern und Nordrhein-Westfalen werden demnächst auf Autobahnen Teststrecken eingerichtet, Bundesverkehrsminister Alexander Dobrindt will bis September 2015 Eckpunkte für den Einsatz von Robo-Autos im Straßenverkehr vorlegen.

Das Mitfahrunternehmen Uber plant offenbar, menschliche Fahrer im nächsten Schritt durch Roboter zu ersetzen. Gerade in den Bereichen Personentransport und Logistik könnte sich das bald rechnen, schließlich müssten Robo-Autos nur zum Tanken und zur Wartung Pause machen, sie verlangen kein Gehalt und keine Sozialleistungen. Die Preise für die notwendige Technologie - etwa die Lidar-Geräte zur Abtastung der Umgebung - sind im freien Fall.

Dass man sich in sechs bis acht Jahren per App ein Taxi ohne Fahrer wird bestellen können, darf als sicher gelten. Und auf Lkw-Rastplätzen an Autobahnen könnte es mittelfristig merklich leerer werden.

3. Virtuelle Realität - diesmal wirklich

Wer einmal eine solche Brille aufgehabt hat, dessen Zweifel verfliegen in der Regel im Nu. Virtual Reality, seit Jahrzehnten ein uneingelöstes Versprechen, erschließt sich einem erst, wenn man sie selbst erlebt hat. Beobachtet man Menschen, die zum ersten Mal eine Oculus-Rift-Brille, Samsungs Handy-Adapter Gear VR oder auch nur Googles Pappmodell Cardboard vor dem Gesicht haben, wird das schnell deutlich. In Samsungs virtuellem Demonstrationskino etwa kann man sich Filme auf einer Leinwand ansehen, die so groß ist wie eine echte Kinoleinwand - man muss den Kopf drehen, um vom einen Rand zum anderen zu blicken. Wenn man will, kann man dabei statt im Kino auch in einem Mondkrater sitzen.

VR Brillen

Die Oculus Rift gilt als Vorreiter der Branche. 2012 wurde ein erster Prototyp gezeigt, aktuell ist die zweite Version des sogenannten Entwickler-Kits erhältlich. Einen offiziellen Termin für eine Endkundenversion gibt es nicht. Gegen Ende 2015 könnte es soweit sein. Die Brille ist dafür ausgelegt, an einen PC angeschlossen zu werden. Kurze Tests mit Vorabversionen entsprechend angepasster PC-Spiele sind beeindruckend. Das früher oft bemängelte Problem , dass sich beim Benutzen der Brille Übelkeit einstellt, fällt nun weg. Über eine Kamera kann Oculus zudem die Bewegungen des Nutzers erkennen, und in die virtuelle Welt übertragen. Ein Preis für die Endversion steht noch nicht fest. Das aktuelle Entwickler-Set kostet 350 Dollar plus Versandkosten und Einfuhrumsatzsteuer.

Anders als die Oculus Rift soll Sonys Project Morpheus genannte VR-Brille nicht mit PC, sondern mit der Playstation 4 und der Playstation Vita zusammenarbeiten. Zur Steuerung von Spielen lassen sich die Move-Controller nutzen, die es bereits seit einiger Zeit für die Playstation gibt. Bei ersten Tests mit Prototypen zeigte sich mit der Morpheus ein ähnliches Spielerlebnis wie bei der Rift. Genau wie Oculus hat sich aber auch Sony noch nicht festgelegt, wann und zu welchem Preis die VR-Brille auf den Markt kommen soll.

Das Project Cardboard haben bei Google zwei Entwickler in den 20 Prozent ihrer Arbeitszeit entworfen, die sie für eigene Projekte nutzen dürfen. Googles Chefs fanden daran Gefallen und ließen eine Abteilung bilden, die daraus eine kommerziell nutzbare Technik machte. Auf der Entwicklerkonferenz Google I/O 2014 wurde das Projekt offiziell vorgestellt, Pappbausätze wurden verteilt, mit denen sich die Teilnehmer eigene VR-Brillen basteln konnten. Mittlerweile gibt es eine Reihe interessanter Apps für Handys, die man dann einfach in die Pappkonstruktion einsteckt.

Mit der Gear VR hat Samsung Googles Project Cardboard zu einem kommerziellen Produkt gemacht. In unserem Test hat die 200-Euro-Brille einen guten Eindruck hinterlassen. Grafisch bietet sie sogar noch mehr als beispielsweise die Oculus Rift, weil ihr Bildschirm eine deutlich höhere Auflösung hat als der in der Oculus-Brille. Allerdings macht dieser Bildschirm die Gear VR auch zum teuren Spaß: Als Bildschirm und Rechner muss man in die Gear VR Samsungs Galaxy Note 4 einsetzen. Laut Listenpreis ein 769-Euro-Anschaffung.

Samsung-Konkurrent LG reagierte auf die Gear VR mit einer eigenen Version des Project Cardboard, der VR for G3. Wie der Name es vermuten lässt, nutzt dieses Modell das LG-Smartphone G3 als Antrieb. Im Gegensatz zur Gear VR hat die LG-Brille allerdings keinen Preis. Wer sie haben will, muss ein G3 kaufen und bekommt sie dann gratis dazu.

Noch eine Edel-Variante des Project Cardboard hat die Optikfirma Zeiss entwickelt. Der Unterschied zu den Produkten der Handyhersteller: Mit entsprechenden Adaptern lässt sich die Zeiss-Brille mit verschiedenen Smartphones nutzen. Den Anfang machen laut Hersteller Adapter für das iPhone 6 und Samsungs Galaxy S5. Weitere sollen folgen. Den Preis gibt das Unternehmen mit 99 Euro an.

Die Bewegungen des eigenen Kopfes werden nahtlos und sauber in die simulierte Umgebung übertragen. Und wenn der Film mit einer 360-Grad-Kamera gedreht ist, kann man sich darin auch umdrehen. Das einzige, was noch stört, sind die sichtbaren Pixel, schließlich hat man in Wahrheit ein handelsübliches Handy wenige Zentimeter vor den Augen. Überhaupt ist der Massenmarkt für Smartphones ein Wegbereiter des neuen VR-Booms: Komponenten wie hochauflösende Bildschirme, Lage- und Bewegungssensoren sind plötzlich bezahlbar.

Bastelbrillen, die mit Smartphone und Kopfhörer durchaus beeindruckende Erlebnisse liefern, sind teils für unter 10 Euro zu haben. Demonstrations-Apps fürs Handy (zu finden etwa mit dem Stichwort "Cardboard") gibt es bereits viele, von der virtuellen Achterbahn bis hin zu mit 360-Grad-Kameras gefilmten Drohnenflügen.

Virtual-Reality-Brillen werden zuerst vermutlich die Immersionswünsche von Hardcore-Gamern befriedigen. Sie werden aber auch dafür sorgen, dass Medienkonsum etwa auf Reisen deutlich eindrucksvoller, aber auch einsamer wird.

Unsere Prognose: Schon in wenigen Jahren wird man im Zug oder im Flugzeug Menschen mit VR-Gerät am Kopf statt mit Laptop oder Tablet als Filmabspieler antreffen. Und es werden Unterhaltungsformate entstehen, die wir uns noch gar nicht vorstellen können.

4. Der Live-Übersetzer in der Hosentasche

Jahrzehntelang gehörte ins Urlaubsgepäck ein Wörterbuch, vielleicht sogar ein kleiner Sprachführer. Doch wer heute ständig ein Gerät mit Internetzugang mit sich herumträgt, greift im Ausland eher auf Online-Wörterbücher zurück oder tippt den gewünschten Satz schnell in den Google-Übersetzer. Netzzugang vorausgesetzt.

Schon jetzt aber gibt es Hilfen für Smartphones und andere Mobilgeräte, die in Echtzeit Geschriebenes und Gesagtes in die fremde Sprache übersetzen und umgekehrt. Manchmal mag die Übersetzung noch arg holprig klingen, aber die Technik wird sich in den kommenden Jahren rasant verbessern. Schon bald dürfte es normal sein, dass Touristen in Japan, Spanien oder Kroatien einfach die Sätze in ihre Smartphones sprechen, die sie sagen möchten. Das Handy übersetzt die Antworten dann ebenfalls.

Handy als Übersetzer: Strähnchen in Rom, Schnitzel in Stockholm
Corbis

Handy als Übersetzer: Strähnchen in Rom, Schnitzel in Stockholm

Es wird kein Thema mehr sein, beim Friseur in Rom Strähnchen und einen Stufenschnitt zu verlangen oder den Stockholmer Kellner auf eine Laktose-Intoleranz hinzuweisen, auch wenn man kein einziges Wort Italienisch oder Schwedisch spricht. Urlaubsflirts werden über Handys hinweg ausgetragen werden. Und man wird auch aus der Ferne fremdsprachig plaudern können: Microsoft etwa hat bereits einen Echtzeitübersetzer für Skype angekündigt. Mit dem soll man bald in 40 verschiedenen Sprachen verstanden werden.

5. Künstliche Intelligenz als Betriebssystem

Das Internet der Dinge wird vermutlich wirklich kommen, sich aber anders anfühlen, als wir heute glauben. Schon jetzt gibt es intelligente Stromzähler, Thermostate, Türschlösser, aber kaum jemand benutzt sie - auch deshalb, weil sie oft kompliziert zu bedienen sind. Die digitale Lebenswelt der Zukunft braucht noch ein Betriebssystem. Diese Aufgabe wird aller Wahrscheinlichkeit nach die Technologie übernehmen, die man heute Künstliche Intelligenz (KI) nennt. In einigen Jahren wird man vermutlich nur noch "Computer" oder "Telefon" zu ihr sagen.

Künstliche Intelligenz "Cortana" (im Spiel "Halo 4"): "Hey KI, ich mache Urlaub"
Microsoft

Künstliche Intelligenz "Cortana" (im Spiel "Halo 4"): "Hey KI, ich mache Urlaub"

Bislang heißen solche Kommandozentralen Siri, Cortana oder Google Now und beherrschen das Wunscherfüllen noch eher schlecht als recht. Das wird sich ändern. "Hey, KI, Ich bin jetzt für zwei Wochen im Urlaub", sorgt dann automatisch für eine heruntergeregelte Heizung, verschlossene Türen, automatische E-Mail-Antworten, pausierte Abonnements. "KI, ich müsste Donnerstagfrüh nach Vancouver und Montagabend wieder zurück" für entsprechende Reiseangebote. Für Unternehmen drängen sich noch ganz andere Anwendungen auf.

Gleich mehrere Firmen arbeiten derzeit an Konzepten, die manchmal "AI as a Service", also künstliche Intelligenz als Dienstleistung genannt werden. Google hat ein System entwickelt, das seine Entwickler schlicht Brain, sprich Gehirn, nennen. Es wird unternehmensintern schon jetzt zur Lösung diverser Probleme eingesetzt, etwa, um Adressen aus StreetView-Fotos zu extrahieren. Ein Unternehmen namens Viv, gegründet von drei Männern, die früher an Apples Handyassistentin Siri mitgearbeitet haben, verspricht "eine intelligente, sprachfähige Schnittstelle" als Plug-in, für "Geräte, Dienste oder Dinge". Alle großen Player des Silicon Valley haben sich in letzter Zeit für zum Teil viel Geld KI-Startups zugelegt.

Möglich wird all das durch parallele Rechnerarchitekturen, Cloud-Kapazitäten, vor allem aber lernende Algorithmen und sogenannte neuronale Netzwerke. Die intelligenten Systeme werden mit riesigen Datenmengen trainiert, bis sie beherrschen, was sie können sollen. Und dank der digitalen Datenexplosion gibt es davon nun mehr als genug. Das können Texte aus den Beständen der Uno sein, die stets in vielen unterschiedlichen Sprachen vorliegen, gesammelte Sprachbefehle von Handynutzern oder die vielen Hausnummern, die StreetView-Fotos enthalten (Studie als PDF). Verbindungen herstellen, analysieren, übersetzen, "Space Invaders" spielen - Maschinen trainieren jetzt.

Sehr bald werden Computer deshalb besser verstehen, was wir von ihnen wollen. Wie Science Fiction wird sich das vermutlich nur kurz anfühlen: An Computer, die besser Schach spielen als Menschen oder Quizshows gewinnen, haben wir uns ja auch gewöhnt. Oder, um es mit dem früheren "Wired"-Chefredakteur Kevin Kelly zu sagen: "Wie jede Form der Grundversorgung wird KI außerordentlich langweilig sein, obwohl sie das Internet, die Weltwirtschaft und die Zivilisation verändern wird."



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Seite 1
Rage-Guy 14.02.2015
1. Und die Wirklichkeit sieht ganz anders aus
Selbstfahrende Autos werden seit den 1950er Jahren herbeigeredet, ebenso die Roboter, die kochen und bügeln. Spracherkennungssoftware versagt seit Jahrzehnten ebenso zuverlässig (kein einziges System beherrscht die Erkennung von Alltagssprache, sondern ist auf die überdeutliche Aussprache von Simpel-Sätzen angewiesen) und das "Cloud-Kapazitäten" schnöde Rechenzentren sind, die es ebenfalls seit Jahrzehnten gibt, ist dem Redakteur scheinbar auch nicht klar.
Crossi71 14.02.2015
2. Snief, musste so lachen
Also der Autor hat echt Humor. Besonder lustig fand ich den Absatz, dass Google, VW, Audi, Mercedes und BMW bis 2020 in die Massenproduktion von autonomen Fahrzeugen einsteigen. Die besagten deutschen Hersteller werden es bis 2020 nicht einmal schaffen ihre Klimanlagen auf CO2 umzustellen. Ok, reden wir in 100 Jahren nochmals davon.
großwolke 14.02.2015
3.
Die autonomen Autos werden noch 20 Jahre brauchen. Mindestens. Jedenfalls bei uns. Schneller wird die Politik nicht handeln, und das ist auch gut so. Sicherheit vor Schnelligkeit. Und bei den Robotern bin ich relativ skeptisch in Bezug auf die allgemeine Verbreitung. Produktions- und Lagerroboter - geschenkt. Aber Fensterputzer? Da erscheint mir die Kombination aus Variabilität der Aufgabe und Preis für die Dienstleistung ungünstig zu sein, wie auch in vielen anderen Bereichen (Küchen, Gebäudereinigung). Aber lassen wir uns überraschen. Für mich persönlich sehe ich jedenfalls, dass die Segnungen der modernen Technik eher später als früher Einzug in meinen Haushalt halten werden.
xzorgx 14.02.2015
4. Schöne neue Welt
Kommt der Robo-Autofahrer dann auch ins Gefängnis, wenn er die Mutter mit Kind überfahren hat, oder sind dann auf einmal technische Defekte ausgeschlossen ?
harry_klein 14.02.2015
5. Brauch ich alles nicht
Das könnt ihr verkaufen, an wen ihr wollt, verehrte Entwickler. Nicht an mich. Nie. Ich brauch noch nicht mal (Achtung, Schockaussage:) den Kochtopf mit Internetanschluss, der sich via Smartphone steuern lassen soll.
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