Roboter fallen wie Menschen auf Illusionen rein

Roboternetzwerke, die auf das korrekte Verarbeiten von visuellen Informationen trainiert wurden, sind gegen optische Täuschungen ebenso machtlos wie Menschen.

Das hat ein Experiment am University College London (UCL) nun zutage gefördert. Mithilfe der durchgeführten Tests wollten die Wissenschaftler neue Erkenntnisse gewinnen, warum Illusionen das menschliche Gehirn austricksen können. „Aufgrund dessen, wie wir uns als visuelle Wesen in einer sehr komplexen Welt zurechtfinden, sind Illusionen einfach unvermeidbar“, so die Schlussfolgerung des Projektleiters Beau Lotto im Gespräch mit pressetext.

Um die Frage zu ergründen, warum Menschen Illusionen sehen, setzten die Wissenschaftler ein Netzwerk von virtuellen Robotern mit elementaren neuronalen Fähigkeiten ein. Sie wurden im Labor darauf trainiert, die Oberflächen verschiedener 3D-Modelle bei unterschiedlichen Beleuchtungsszenarien richtig zu analysieren. Bei der überwiegenden Mehrzahl der Testszenarien konnten die Roboter nach mehreren Testläufen das Dargestellte richtig interpretieren und auch zwischen den verschiedenen Oberflächen unterscheiden. Das „erlernte“ Wissen schützte die Roboter aber nicht vor Fehlinterpretationen bei Illusionen, die etwa durch besondere Lichtverhältnisse erzeugt werden.

Den Wissenschaftlern zufolge interpretiert das menschliche Gehirn visuelle Informationen analog dazu, wie es angesichts vergangener Interaktionen mit der Welt Sinn machen müsste. Dabei gehe es allerdings weniger um die individuelle Erfahrung des Einzelnen, sondern das im Zuge der menschlichen Evolution Erlernte. „Das Licht, das auf das Auge trifft, und die damit verbundene Information hat keine klare Bedeutung bzw. ist in jedem Fall mehrdeutig. Einen Sinn daraus konstruiert sich unser Gehirn erst durch die bisher gemachten Erfahrungen unserer Spezies“, so die Theorie Lottos.

Seinem Ansatz zufolge lassen sich Illusionen durch statistische Wahrscheinlichkeiten erklären. Das hätten die Experimente an den Robotern gezeigt. „Wenn wir mit einer Illusion – etwa durch Lichteinstrahlungen oder bestimmte Umgebungen, in die das Objekt eingebettet ist – konfrontiert sind, sehen wir das Bild, das aufgrund der in der Vergangenheit gemachten Erfahrungen am wahrscheinlichsten ist.“ Da auch die Roboternetzwerke mit denselben Problemen bei der Interpretation von visuellen Informationen zu kämpfen hatten wie die Menschen, geht Lotto und sein Team davon aus, dass alle visuellen Wesen mit dem Phänomen von Illusionen konfrontiert sind.

Die Studienergebnisse des Experiments wurden in der aktuellen Ausgabe des Wissenschaftsjournal PLoS Computational Biology http://compbiol.plosjournals.org veröffentlicht.

Interessante Beispiele von visuellen Täuschungen hat Projektleiter Lotto auf der Homepage http://www.lottolab.org/Illusions%20page.html zusammengestellt.