Roboter im Babybett – Prager Forscher untersuchen frühkindliche Entwicklung und menschliches Lernen

Was passiert im Kopf eines Kindes? Diese Frage untersuchen gerade Forscher der Technischen Universität ČVUT in Prag. Für ihre Experimente verwenden sie einen humanoiden Roboter, der in einem Babybett liegt.

Der Roboter habe zwei Augen, zwei Arme und zwei Beine – so wie ein Mensch, sagt Matěj Hoffmann. Er leitet das Labor für humanoide Robotik an der Technischen Universität in Prag. Die Gerätschaft, die vor ihm in dem Babybett liegt, heißt iCub, ist einen Meter groß und hat in etwa die Maße eines vierjährigen Kindes. Allerdings ist sie 33 Kilogramm schwer und wird durch 53 Elektromotoren gesteuert.

iCub|Foto: Ondřej Vaňura, Czech Radio

„Die Gelenke des Roboters, etwa an den Armen und Beinen, befinden sich an den gleichen Stellen und haben die gleiche Reihenfolge wie bei einem Kind. Um die frühe sensomotorische Entwicklung eines Kindes zu untersuchen, ist es ganz grundlegend, dass die Körper wirklich übereinstimmen.“

Das geistige Alter des Roboters entspricht dem eines sechs Monate alten Säuglings. Über dem Bett wurde ein Mobile aufgehängt, dass er mit seinen Augen – also den beiden Kameras – ansieht. Ein Fuß ist dabei über einen Bindfaden mit dem Spielzeug verbunden und kann es so in Bewegung versetzen. Hoffmann beugt sich über das Bett und erläutert:

„Der Roboter bewegt gerade Arme und Beine und hat einen neutralen Gesichtsausdruck. Aber jetzt, wenn sich das Mobile bewegt, lächelt er. Das ist also interessant für ihn, und er wird versuchen, dies wieder zu erreichen. Und mit der Zeit stellt er fest, dass er das, was er will, mit seinem linken Fuß steuern kann.“

iCub|Foto: FEL ČVUT

Der Roboter begreift also, dass er durch seine Bewegung sein Umfeld beeinflussen kann – und er nimmt seinen eigenen Körper war. Die Prager Wissenschaftler beziehen sich mit ihrem Versuch auf ein 50 Jahre altes Experiment US-amerikanischer Forscher, die als Probanden mit Kindern verschiedener Altersgruppen zusammenarbeiteten. Der große Unterschied: Dem Roboter können die Experten in den Kopf schauen. Denn sein „Gehirn“ ist ein neuronales Netz, das überwacht und beeinflusst werden kann. Zur Bedeutung des Prager Forschungsprojekts sagt Hoffmann:

„Man weiß bisher nicht, was im Gehirn eines Kindes passiert. Also haben wir unseren Roboter verkabelt und – weil die Umgebung wichtig ist – in ein Kinderbett gelegt. Ich denke, wir sind die ersten auf der Welt, die auf diese Idee gekommen sind.“

An dem Vorhaben sind auch Entwicklungspsychologen beteiligt. Ihre theoretischen Annahmen an einem kontrollierbaren System zu testen, ist für sie eine einmalige Möglichkeit. Unter anderem erhoffen sie sich, Behandlungsmöglichkeiten für Kinder mit Entwicklungsbeschwerden zu finden. Zugleich könnte das Experiment auch neue Erkenntnisse zum Lernen erwachsener Menschen aufzeigen. Und nicht zuletzt wollen die Wissenschaftler ihre Forschungsergebnisse auch einsetzen, um neue Roboter zu entwickeln, die künftig besser lernen – ganz so wie eben Menschen.

iCub|Foto: Ondřej Vaňura, Český rozhlas

Der Roboter iCub wurde vom Italienischen Institut für Technologie (IIT) entwickelt. Die Außenwelt nimmt er nicht nur mittels der beiden Kameras, sondern auch durch Mikrophone und Tausende von Drucksensoren wahr. Neben den Prager Forschern sind an dem Projekt auch Wissenschaftler von der Universität Hamburg und der Université Paris Cité beteiligt. Erste Ergebnisse gibt es bereits. So legen die Experimente nahe, dass die grundlegenden Aspekte des Lernens keiner Belohnung von außen bedürfen. Stattdessen entsteht die Motivation, etwas Neues zu entdecken, rein aus der inneren Einstellung heraus. Demnächst wollen die Forscher etwa untersuchen, was passiert, wenn sich ihr Roboterbaby langweilt.