Türmchen-Spiel Roboter meistert Jenga in kurzer Zeit

Forscher haben einem Roboter beigebracht, Jenga zu spielen. Die Maschine lernte schnell: Statt nach Tausenden Versuchen lieferte sie schon nach 300 ein passables Ergebnis.

Holzklötze aus dem Spiel "Jenga" im Versuchsaufbau
Fazeli et al., Sci. Robot. 4/eaav3123 /dpa

Holzklötze aus dem Spiel "Jenga" im Versuchsaufbau


Nach Strategiespielen wie Schach und Go lernen Roboter nun auch, Geschicklichkeitsspiele zu spielen. Zur Bewältigung des Spiels Jenga, bei dem ein Turm aus Holzklötzen umgebaut werden muss, statteten Wissenschaftler einen Roboterarm mit empfindlichen Berührungssensoren aus.

Ein solcher Roboter könne Aufgaben erfüllen, bei denen Geschicklichkeit gefragt ist, schreibt das Team um Nima Fazeli vom Massachusetts Institute of Technology (MIT) in Cambridge im Fachmagazin "Science Robotics".

"Schlussfolgern durch Tasten ist im Tierreich allgegenwärtig, aber in der Roboterhandhabung unterentwickelt", schreiben die Forscher. Dabei könnten Informationen, die durch Ertasten vermittelt werden, in der Industrie sinnvoll eingesetzt werden.

"In einer Fertigungsstraße für Mobiltelefone kommt in fast jedem einzelnen Schritt der Eindruck von einem Schnappverschluss oder einer Gewindeschraube eher von Kraft und Berührung her als vom Sehen", erklärt Mitautor Alberto Rodriguez.

Gutes Spielergebnis nach 300 Versuchen

Die Forscher kombinierten Kameraaufnahmen mit Berührungssensoren und speisten mit diesen Daten ein künstliches neuronales Netzwerk. Um die Lernzeit zu verkürzen, war dem Roboter vorgegeben, dass er Vorgänge mit gleichem oder ähnlichem Ergebnis - etwa dem Einstürzen des Jenga-Turms - in Clustern zusammenfassen sollte.

Auf diese Weise hatte der Roboter eine steilere Lernkurve als mit anderen Verfahren und brauchte nur etwa 300 Versuche statt Zehntausende, um ein gutes Spielergebnis zu erzielen.

Zunächst wurde das Lernverhalten des Roboters simuliert. Dann folgte das Spielen mit echten Jenga-Klötzchen. Wenn der Roboterarm mit dem Spielen begann, testete er zufällig ausgewählte Holzbausteine. Er bewegte sie etwa einen Millimeter und bewertete sie nach Kategorien wie "leicht zu bewegen", "schwer zu bewegen" und "gar nicht zu bewegen". Je nach Bewertung setzte er seine Bemühungen fort, den Baustein zu entfernen - oder eben nicht.

Hinzugewonnene Fähigkeiten erforschen

Entfernte Bausteine werden bei Jenga oben auf den Turm gelegt. Der Roboter schaffte es nach kurzer Lernzeit, 21 oder mehr Bausteine zu entfernen und neu zu platzieren, ohne dass der Turm kippte.

"Wir haben gesehen, wie viele Blöcke ein Mensch herausziehen konnte, bevor der Turm fiel, und der Unterschied war nicht so groß", sagt Miquel Oller, ein weiterer Autor der Studie.

Ziel der Forscher ist es letztlich aber nicht, den Roboter zu einem unschlagbaren Jenga-Meister zu machen. Sie wollen seine mit der Kombination von visuellen und ertasteten Daten hinzugewonnen Fähigkeiten erforschen.

jme/dpa



insgesamt 7 Beiträge
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ulijoergens 30.01.2019
1. Tolle Leistung
Ich bin zwar kein Jenga-Meister, aber ich behaupte mal, dass 300 Versuche einfach unterirdisch schlecht ist. Da der Artikel keine Messgröße liefert, nehme ich mal an, dass durchschnittliche Spielstätte reicht. Ich habe kaum mehr als 30 mal Jenga gespielt aber eher mehr als 15 mal gewonnen. Keiner meiner Gegner war 10 mal schlechter als ich. Selbst die größten Trampel nicht
Little_Nemo 30.01.2019
2. Robotti Rabotti!
Super, endlich nehmen uns die Maschinen auch das lästige Spielen ab. Nun muss man ihnen nur noch beibringen Computerspiele zu spielen, dann brauchen wir das auch nicht mehr zu tun. Nee, im Ernst, faszinierende und vielversprechende Angelegenheit. Auf die Weise werden wir es hoffentlich in Zukunft schaffen Menschen gefährliche und schwere Arbeiten zu ersparen, zum Schutz ihres Lebens und ihrer Gesundheit. Und auch zu dem der Endverbraucher, denn die Maschinen werden das voraussichtlich viel präziser und besser können. Wir müssen es nur noch hinbekommen die Wertschöpfung aus der an Maschinen deligierten Arbeit gerecht und zum Nutzen der Allgemeinheit zu verteilen und die frei werdenden Arbeitskräfte nicht im Regen stehen zu lassen oder gar diskriminieren und drangsalieren, wie es derzeit leider immer noch praktiziert wird. Das freilich wird sehr viele wohl intellektuell überfordern.
Susi Sorglos 30.01.2019
3. Ja, so ist das
schon in den 80ern waren diese Automaten fähig, Jenga, Türme von Hanoi usw. schneller als Menschen zu erledigen. Höfliche Frage: Was ist nun neu an der Nachricht?
markusma 30.01.2019
4. Asus, sicher dass...
... du das wichtige im Artikel gelesen hast? Stichwort selbstklebend und neuronale Netze! Nicht vorprogrammierte Bewegungsabläufe abfahren...
annoo 31.01.2019
5. @Nr. 1 --- Nunja
Sie vergleichen sich als - vermutlich - erwachsener Mensch mit einem Roboter am Anfang seiner Lernkarriere?!? Lustig. Sind Sie als Jenga-Spieler zur Welt gekommen??? Nein, natürlich nicht. Sie haben - wie alle anderen Menschen auch - viele Jahre gebraucht bis Sie in der Lage waren die Kombination von Bewegungen inklusive kognitiver Leistung auszuführen um zu die Feinmotorik zu entwickeln die es für so ein Spiel braucht. So gesehen sind 300 Versuche eine bemerkenswerte Leistung. Über Ihre Leistungen kann ich nichts sagen, daher gehe ich von durchschnittlich aus.
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