Menschen bei der Interaktion mit Robotern auf dem Laufenden halten
Haben Sie sich jemals abgehängt gefühlt? Es stellt sich heraus, dass hinter diesem Gefühl eine psychologische Komponente steckt. „Menschen, die nicht auf dem Laufenden sind, brauchen in der Regel länger oder sind nicht in der Lage zu entscheiden, ob und wie sie mit einer Aufgabe weitermachen sollen“, sagt Francesca Ciardo, Assistenzprofessorin für Psychologie an der Universität Mailand-Bicocca und ehemalige Marie-Skłodowska-Curie-Stipendiatin am Istituto Italiano di Tecnologia (IIT). Ciardo zufolge ist dieser Zustand, der häufig als Out-of-the-Loop-Phänomen bezeichnet wird, eine der Hauptursachen für Zwischenfälle in hochautomatisierten Arbeitsumgebungen wie der Luftverkehrskontrolle. Er ist zudem ein großes Hindernis für die Weiterentwicklung der Mensch-Roboter-Interaktion. „Bei der Interaktion mit künstlichen Akteuren, wie z. B. Robotern, kommt es bei Menschen häufig zum Out-of-the-Loop-Phänomen, das durch die Schwierigkeit gekennzeichnet ist, Fehler vorherzusagen und zu verhindern, was wahrscheinlich auf die mangelnde Transparenz der Aktionen künstlicher Akteure zurückzuführen ist“, erklärt sie. Ciardo leitete mit Unterstützung des EU-finanzierten Projekts TeAMH-Robot Maßnahmen, mit denen Menschen bei der Interaktion mit Robotern informiert gehalten werden sollen. „Durch die Implementierung eines vom Menschen inspirierten Verhaltens, das eine zeitliche Anpassung und Antizipation des Roboters ermöglicht, wollten wir die Zuschreibung von Handlungskompetenz erhöhen und die Wahrscheinlichkeit verringern, dass ein Fehler oder ein unerwartetes Ereignis bei der Mensch-Roboter-Interaktion im Out-of-the-Loop-Phänomen mündet“, fügt Ciardo hinzu.
Umgang mit dem Out-of-the-Loop-Phänomen
Das Team des über die Marie-Skłodowska-Curie-Maßnahmen unterstützten Projekts verfolgte einen zweigleisigen Ansatz, um das Out-of-the-Loop-Problem zu lösen. Zunächst wurde untersucht, wie die Fähigkeit zur Koordinierung und gegenseitigen Anpassung in Echtzeit bei sozialen Interaktionen entscheidend dafür ist, dass Menschen auch bei Fehlern oder unerwarteten Ereignissen den Anschluss nicht verlieren. Auf der Grundlage dieser ersten Forschungsergebnisse wurden im Rahmen des Projekts Koordinierung und gegenseitige Anpassung in das Verhalten des am IIT entwickelten humanoiden Roboters iCub integriert. „Wir hofften, auf diese Weise das Out-of-the-Loop-Phänomen zu überwinden, das häufig bei Mensch-Maschine-Interaktionen auftritt“, erklärt Ciardo.
Erweiterung des Stands der Technik in der kognitiven Neurowissenschaft und der Robotik
Das Projekt TeAMH-Robot ist insofern einzigartig, als es den Stand der Technik sowohl in der kognitiven Neurowissenschaft als auch in der Robotik erheblich erweitert. Es hat gezeigt, wie der Mensch bei fehlerbehafteten Koordinationsaufgaben durch einen Top-Down-Ansatz den Überblick behalten kann. Das Projekt machte zudem deutlich, dass Menschen in solchen Situationen nicht auf Antizipation, sondern auf reaktive Mechanismen zur Korrektur zeitlicher Fehler angewiesen sind. Die Forschenden wandten diese Erkenntnisse aus der Psychologie auf den Bereich der Robotik an. „Wir haben gezeigt, dass die Umsetzung der vom Menschen inspirierten gegenseitigen Anpassung bei humanoiden Robotern die Wahrscheinlichkeit des Out-of-the-Loop-Phänomens verringert und die gemeinsame Handlungsfähigkeit erhöht, was eine effektive Mensch-Roboter-Interaktion fördert“, erklärt Ciardo.
Förderung der Geschlechtergleichstellung in der Wissenschaft
Ciardo ist trotz der Bedeutung der wissenschaftlichen Errungenschaften des Projekts besonders stolz auf die Veröffentlichung eines Comic-Hefts für Schülerinnen und Schüler. Der Comic wurde im Rahmen des Internationalen Tags der Frauen und Mädchen in der Wissenschaft entwickelt und handelt vom Leben und den wissenschaftlichen Leistungen von Augusta Ada Byron-King, Countess of Lovelace. Byron-King gilt weithin als der erste Mensch, der einen Algorithmus schrieb. Sie arbeitete mehr als ein Jahrhundert vor der Erfindung des Computers und war zudem der erste Mensch, der die Idee hatte, dass Maschinen kreativ und intelligent werden könnten. „Auf dieses Ergebnis bin ich am meisten stolz, denn es war eine einzigartige und unterhaltsame Gelegenheit, meine wissenschaftliche Arbeit mit meinem Engagement für die Gleichstellung der Geschlechter zu verbinden“, so Ciardo abschließend.
Schlüsselbegriffe
TeAMH-Robot, Roboter, Neurowissenschaft, Robotik, Mensch-Roboter-Interaktion, Out-of-the-Loop-Phänomen, abgehängt, nicht auf dem Laufenden, Psychologie, Geschlechtergleichstellung
