Neue Wege, sich mit dem Computer zu unterhalten

Vielleicht wird man einmal in ein paar Jahren in einem Restaurant sein Menü nicht mehr beim völlig überlasteten Kellner bestellen müssen, sondern signalisiert ganz einfach dem verborgenen Computer durch ein ganz dezentes Klopfen auf die Tischplatte seinen Wunsch. Oder Sie berühren an der Käsetheke leicht die Scheibe und sofort werden für Sie einhundertfünfzig Gramm Emmentaler abgepackt. Das klingt heute noch nach Sciencefiction, muss es aber keineswegs sein, denn ein internationales Wissenschaftler-Team hat gerade seine Arbeit an einem neuen EU-Projekt aufgenommen und verfolgt dieses Ziel. Das Institut für Maschinenwesen der TU Clausthal ist einer der Partner des Konsortiums.

“ Die überwiegende Mehrheit von uns kommuniziert heute mit dem Computer über berührungssensitive Schnittstelle, eine Tastatur, eine Maus, eine Spielekonsole oder einen Touchscreen“, sagt Dipl.-Geophys. Carsten Düsing, der unter Leitung von Prof. Dr.-Ing. Peter Dietz im Institut für Maschinenwesen daran forscht, einem Computer beizubringen, einfache Klopfzeichen zu verstehen.

„Jeder geht zwar heute wie selbstverständlich mit einer Tastatur eines Computers um, aber diese Kommunikationsschnittstellen haben eine ganze Reihe von Nachteilen – wir müssen in der Nähe des Computers sein und den Geräten fehlt es an Robustheit, einen verschütteten Kaffee mögen sie nicht. Das aber schränkt den Anwendungsbereich ziemlich ein. Und Spracherkennungssoftware oder die Systeme, die mit Bilderkennung arbeiten, sind oft nur beschränkt einsetzbar“, erklärt Professor Peter Dietz.

Die Forscher wollen daher eine berührbare, akustische Schnittstelle für die Mensch-Maschinekommunikation verwirklichen. Ein Reiben über die Oberfläche eines Tisches, ein Schaben oder Klopfen, mit einem oder mehreren Fingern, langsam oder schnell, und der verborgene Computer hat verstanden. Das ist die Vision der Ingenieure. Die Wissenschaftler werden untersuchen mit welchen Techniken Wände, Fenster oder eine Tischplatte in ein gigantisches 3D Touch Screen verwandelt werden kann, eine neue intuitiv für jeden verständliche Schnittstelle für die Kommunikation mit der mundfaulen, digitalen Welt des Rechners.

Das ganze Projekt beruht im Kern auf der Tatsache, dass jede Interaktion mit einem physischen Objekt eine akustische Welle erzeugt – sowohl im Innern des Körpers als auch an dessen Oberfläche. Diese akustischen Muster werden visualisiert und charakterisiert. Dabei wird analysiert, wie diese Körper bei Berührung oder Verschiebung reagieren, so dass ein neues Alphabet der Kommunikation mit dem Computer und der Cyber-Welt entsteht.

Akustische Sensoren werden seit langem vom Militär und auch in zivilen Anwendungen eingesetzt, aber keiner ist für die vorgestellten Multimedia Anwendungen des Tai-Chi Projektes tauglich. Es existieren einige kommerzielle Produkte, aber sie sind auf ebene Glasflächen und bescheidene Abmessungen beschränkt. Dieses Projekt hat sich das ehrgeizige Ziel gesetzt, diese Einschränkungen zu überwinden.

„Unser Ziel ist, diese Technologie für jedermann erschwinglich zu machen“, sagt der Clausthaler Projektleiter Professor Dietz. „Wenn wir das geschafft haben, sind nahezu unbegrenzte Anwendungen vorstellbar.“

Das Institut für Maschinenwesen ist neben seiner europaweit bekannten Expertise im Bereich der Maschinenakustik auch durch seine technische Ausstattung bestens für diese Aufgabe gerüstet: Ein von der Deutschen Forschungsgemeinschaft gefördertes Großgerät zur Aufnahme, Verarbeitung und Visualisierung von akustischen Daten wird seit dem letzten Jahr auch in anderen Projekten des Bereiches Akustik erfolgreich eingesetzt.

Das Tai-Chi Projekt, als englische Abkürzung für Tangible Acoustic Interfaces for Computer Human Interactions, wird von der Europäischen Union aus dem 6. Rahmenprogramm finanziert. Die Projektpartner sind die Universität von Wales in Cardiff, Großbritannien, das Zentrum für Technologietransfer in Ingenieurwissenschaften in Genf in der Schweiz, die Universität Genua, das Institut LOA in Paris in Frankreich, das Institut für Maschinenwesen der TU Clausthal sowie die Universität Birmingham in Großbritannien und das Polytechnikum in Mailand in Italien.

Weitere Informationen:

Dr.-Ing. Günter Schäfer
Institut für Maschinenwesen
Technische Universität Clausthal
Robert-Koch-Straße 32, 38678 Clausthal-Zellerfeld
Tel. 0 5323 72-3894, Fax: -3501
E-Mail: schaefer@imw.tu-clausthal.de