Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

BACS haucht Robotern Wahrnehmung ein

14.07.2006
Europäisches Forscherteam will Robotersysteme entscheidungsfreudiger machen

Das Tübinger Max-Planck-Institut für biologische Kybernetik ist Partner in dem bis 2010 laufenden Integrierten Forschungsprojekt BACS (Bayesian Approach to Cognitive Systems), das durch die Europäische Kommission mit 7,5 Mio. Euro gefördert wird. In diesem Projekt untersuchen Forscher, inwieweit das Bayes Theorem auch auf künstliche Wahrnehmungssysteme anwendbar ist, die komplexe Aufgaben in natürlicher Umgebung übernehmen. Das Bayes Theorem ist Grundlage für rationales Urteilsvermögen, wenn nur unsichere und unvollständige Informationen verfügbar sind.


Menschen und Roboter agieren in gemeinsamer Umgebung. Das Bayes Theorem hilft die Wahrnehmung von Lebewesen besser zu verstehen und optimale künstliche Wahrnehmungssysteme zu realisieren. Bild: BACS

Wir sitzen im Fußballstadion und entdecken dort in der 10. Reihe unseren Nachbarn. Wir erkennen ihn mühelos, obwohl er nur Sonnenbrille und Cap in seinen Clubfarben trägt. Solche Erkennungsprozesse funktionieren dadurch, dass unser Gehirn die Information von unseren Sinnesorganen aufnimmt und in einer hochkomplexen Wahrnehmungsleistung verarbeitet. Das Einordnen von Dingen (Kategorisierung) scheint eine wesentliche Charakteristik menschlicher Intelligenz zu sein, doch Robotern bereitet dieses heute noch ‚Kopfzerbrechen’. Wo dem Roboter Wissen um eine vordefinierte Umgebung fehlt, also eine vorprogrammierte Steuerung nicht möglich ist, versagt er meist kläglich. Gerade ein autonomer, situationsbezogen handelnder Roboter könnte aber dem Menschen hilfreich sein.

Dies ist das Thema von BACS (Bayesian Approach to Cognitive Systems), einem mit 7,5 Mio. Euro dotierten "Integrierten Projekt" im 6. Forschungsrahmenprogramm der Europäischen Kommission. Im BACS-Projekt arbeiten Grundlagen- und Industrieforscher gemeinsam an künstlichen Wahrnehmungssystemen, die im Alltag komplexe Aufgaben übernehmen könnten. Grundlage dafür ist das so genannte Theorem von Bayes. Der nach Thomas Bayes, einem im 18. Jahrhundert lebenden englischen Mathematiker und presbyterianischen Pfarrer, benannte mathematische Satz zeigt Möglichkeiten auf, mit bedingter Wahrscheinlichkeit zu rechnen. Er ist die Grundlage für rationales Urteilsvermögen, wenn nur unsichere und unvollständige Informationen verfügbar sind. Das Bayes Theorem ist auf alle Fragen des Lernens aus Erfahrung anwendbar. In der 50 Monate dauernden BACS-Kooperation nutzen es die zehn Projektpartner, um neuronale Funktionen und kognitive Vorgänge zu modellieren. Damit wollen sie die Wahrnehmung von Lebewesen besser verstehen, bestehende Lernalgorithmen optimieren und künstliche Wahrnehmungssysteme realisieren.

Die wissenschaftliche Arbeit in BACS rückt Roboter in Griffnähe, die mit lückenhaften Angaben umzugehen wissen, ihre Umgebung analysieren, Wissen situationsbezogen akquirieren, Daten interpretieren und - gemeinsam mit dem Menschen - Entscheidungen treffen können. Eine konkrete Umsetzung mit Marktpotenzial wäre ein Fahrerassistent für Personen- und Lastwagen, der mit Kontrollfunktionen und Fahrstrategien Lenkern wie Fußgängern mehr Sicherheit bieten würde.

Ein weiteres Thema sind dreidimensionale Modelle für sicherheitskritische Anwendungen, wie etwa die Überwachung von Strukturveränderungen in Gebäuden, Steilhängen oder Bergbauminen oder sicherheitsrelevanten Infrastrukturelementen wie die Überwachung von Starkstromleitungen. Auf Bayes basierende Berechnungsmodelle erschließen der europäischen Industrie Technologievorteile, sowohl für Großunternehmen, etwa in der Auto- und Mobiltelefon-Branche, als auch für kleine und mittlere Unternehmen, die in Nischenmärkten wie medizinische Betreuung, Inspektion und Überwachung erfolgreich aktiv sind.

Aufgabe der beteiligten Max-Planck-Forscher ist es, künstliche Wahrnehmungssysteme und Modelle zur Gesichts- und Körperbewegung zu entwerfen, die auf Wahrnehmungsexperimenten mit Versuchspersonen basieren. Die Entwicklung neuer 3D-Animationstechnologien soll dabei helfen zu verstehen, wie Menschen die Gesichtsmimik erkennen und in der non-verbalen Kommunikation mit künstlichen animierten Gesprächspartnern, beispielsweise in Auskunftssystemen, anwenden können. Weiterhin sollen künstlich animierte Gesichtsspiegelbilder zur Erforschung der Selbstwahrnehmung entwickelt und ihr Einsatz für Rehabilitationsprogramme in Kliniken erprobt werden.

Das Projekt umfasst zehn Partner aus Deutschland, der Schweiz, Frankreich und Portugal. Es wird durch Prof. Siegwart von der Eidgenössischen Technischen Hochschule Zürich koordiniert. Der Projektanteil der Abteilung für Kognitive Humanpsychophysik unter der Leitung von Prof. Heinrich Bülthoff am Max-Planck-Institut für biologische Kybernetik beträgt 850.000 Euro.

Weitere Informationen erhalten Sie von:

Dr.-Ing. Cristóbal Curio
Max-Planck-Institut für biologische Kybernetik, Tübingen
Tel.: 07071 601-605
E-Mail: Cristobal.Curio@tuebingen.mpg.de

Dr. Andreas Trepte | Max-Planck-Gesellschaft
Weitere Informationen:
http://www.mpg.de

Weitere Berichte zu: BACS Bayes Kybernetik Roboter Theorem Wahrnehmung Wahrnehmungssysteme Überwachung

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Informationstechnologie:

nachricht »Lernlabor Cybersicherheit« startet in Weiden i. d. Oberpfalz
12.01.2017 | Fraunhofer-Gesellschaft

nachricht Klick-Tagebuch: App-Projekt der HdM erlaubt neuen Ansatz in Entwicklungsforschung
11.01.2017 | Hochschule der Medien Stuttgart

Alle Nachrichten aus der Kategorie: Informationstechnologie >>>

Die aktuellsten Pressemeldungen zum Suchbegriff Innovation >>>

Die letzten 5 Focus-News des innovations-reports im Überblick:

Im Focus: Mit solaren Gebäudehüllen Architektur gestalten

Solarthermie ist in der breiten Öffentlichkeit derzeit durch dunkelblaue, rechteckige Kollektoren auf Hausdächern besetzt. Für ästhetisch hochwertige Architektur werden Technologien benötigt, die dem Architekten mehr Gestaltungsspielraum für Niedrigst- und Plusenergiegebäude geben. Im Projekt »ArKol« entwickeln Forscher des Fraunhofer ISE gemeinsam mit Partnern aktuell zwei Fassadenkollektoren für solare Wärmeerzeugung, die ein hohes Maß an Designflexibilität erlauben: einen Streifenkollektor für opake sowie eine solarthermische Jalousie für transparente Fassadenanteile. Der aktuelle Stand der beiden Entwicklungen wird auf der BAU 2017 vorgestellt.

Im Projekt »ArKol – Entwicklung von architektonisch hoch integrierten Fassadekollektoren mit Heat Pipes« entwickelt das Fraunhofer ISE gemeinsam mit Partnern...

Im Focus: Designing Architecture with Solar Building Envelopes

Among the general public, solar thermal energy is currently associated with dark blue, rectangular collectors on building roofs. Technologies are needed for aesthetically high quality architecture which offer the architect more room for manoeuvre when it comes to low- and plus-energy buildings. With the “ArKol” project, researchers at Fraunhofer ISE together with partners are currently developing two façade collectors for solar thermal energy generation, which permit a high degree of design flexibility: a strip collector for opaque façade sections and a solar thermal blind for transparent sections. The current state of the two developments will be presented at the BAU 2017 trade fair.

As part of the “ArKol – development of architecturally highly integrated façade collectors with heat pipes” project, Fraunhofer ISE together with its partners...

Im Focus: Mit Bindfaden und Schere - die Chromosomenverteilung in der Meiose

Was einmal fest verbunden war sollte nicht getrennt werden? Nicht so in der Meiose, der Zellteilung in der Gameten, Spermien und Eizellen entstehen. Am Anfang der Meiose hält der ringförmige Proteinkomplex Kohäsin die Chromosomenstränge, auf denen die Bauanleitung des Körpers gespeichert ist, zusammen wie ein Bindfaden. Damit am Ende jede Eizelle und jedes Spermium nur einen Chromosomensatz erhält, müssen die Bindfäden aufgeschnitten werden. Forscher vom Max-Planck-Institut für Biochemie zeigen in der Bäckerhefe wie ein auch im Menschen vorkommendes Kinase-Enzym das Aufschneiden der Kohäsinringe kontrolliert und mit dem Austritt aus der Meiose und der Gametenbildung koordiniert.

Warum sehen Kinder eigentlich ihren Eltern ähnlich? Die meisten Zellen unseres Körpers sind diploid, d.h. sie besitzen zwei Kopien von jedem Chromosom – eine...

Im Focus: Der Klang des Ozeans

Umfassende Langzeitstudie zur Geräuschkulisse im Südpolarmeer veröffentlicht

Fast drei Jahre lang haben AWI-Wissenschaftler mit Unterwasser-Mikrofonen in das Südpolarmeer hineingehorcht und einen „Chor“ aus Walen und Robben vernommen....

Im Focus: Wie man eine 80t schwere Betonschale aufbläst

An der TU Wien wurde eine Alternative zu teuren und aufwendigen Schalungen für Kuppelbauten entwickelt, die nun in einem Testbauwerk für die ÖBB-Infrastruktur umgesetzt wird.

Die Schalung für Kuppelbauten aus Beton ist normalerweise aufwändig und teuer. Eine mögliche kostengünstige und ressourcenschonende Alternative bietet die an...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

IHR
JOB & KARRIERE
SERVICE
im innovations-report
in Kooperation mit academics
Veranstaltungen

Aquakulturen und Fangquoten – was hilft gegen Überfischung?

16.01.2017 | Veranstaltungen

14. BF21-Jahrestagung „Mobilität & Kfz-Versicherung im Fokus“

12.01.2017 | Veranstaltungen

Leipziger Biogas-Fachgespräch lädt zum "Branchengespräch Biogas2020+" nach Nossen

11.01.2017 | Veranstaltungen

 
VideoLinks
B2B-VideoLinks
Weitere VideoLinks >>>
Aktuelle Beiträge

Weltweit erste Solarstraße in Frankreich eingeweiht

16.01.2017 | Energie und Elektrotechnik

Proteinforschung: Der Computer als Mikroskop

16.01.2017 | Biowissenschaften Chemie

Vermeintlich junger Stern entpuppt sich als galaktischer Greis

16.01.2017 | Physik Astronomie