ETH Lausanne zeigt "gedankenlesenden" Rollstuhl

17. September 2010, 05:15
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Künstliche Intelligenz bietet zusätzliche Hilfestellung für den Lenker.

Künstliche Intelligenz bietet zusätzliche Hilfestellung für den Lenker.
Ein Forschungsteam der École Polytechnique Fédérale de Lausanne (EPFL) hat einen elektrischen Rollstuhl entwickelt, der durch "Gedanken" gesteuert wird und über eine Künstliche Intelligenz (KI) verfügt, die dem Fahrer dabei hilft, Hindernisse zu umfahren. Das Gemisch aus Gedankensteuerung und Künstlicher Intelligenz nennen die Forscher "Shared Control". Sie erhoffen sich, dass so das Konzept der Gedankensteuerung praxistauglicher wird.
Kursänderung in einer Sekunde
Natürlich liest auch das System der Lausanner, wie alle ähnlichen Steuerungssysteme, nicht wirklich Gedanken, sondern versucht, bestimmte Muster der elektrischen Aktivitäten des Hirns mit bestimmten Befehlen zu verknüpfen. Die Technologie nutzt einen Helm mit Elektroden, um die Gehirnaktivitäten des Fahrers zu messen und an einen Computer zu senden. Dieser interpretiert die Muster und leitet daraus ab, wohin sich der Rollstuhlfahrer bewegen möchte. "Das funktioniert sehr schnell und natürlich. Ich kann in etwa einer Sekunde ein Kommando an den Stuhl senden", erklärt Michele Travella, Assistent von Teamleiter José de R. Millán, die Funktionsweise des Fahrzeugs.
Bevor sich der Rollstuhl so schnell und intuitiv steuern lässt, muss der Fahrer allerdings einige Stunden lang die Gedankensteuerung trainieren. Dabei lernt nicht nur die Software, die Muster richtig zu interpretieren. Auch der Fahrer lernt, welche Art beispielsweise "nach links" zu denken am zuverlässigsten zum gewünschten Resultat führt.
KI weicht notfalls Hindernissen aus
Zwar funktioniert die Gedankensteuerung des Lausanner Rollstuhls im Vergleich zu ähnlichen Systemen anderer Forscherteams relativ schnell, allerdings beschränken sich die Kommandos, welche Travella an den Rollstuhl senden kann, momentan auf die Fahrt nach links, rechts oder vorwärts. Um diese Kommandos zu ergänzen und die Anstrengung für den Fahrer zu minimieren, unterstützt die KI den Lenker. Sie bezieht aus zwei seitlich am Rollstuhl montierten Kameras Umgebungsinformationen. Auf diese Weise kann der Rollstuhl selbstständig Hindernisse umfahren, wenn der Fahrer nicht schnell genug reagiert.
Gedankensteuerung am Computer
Dabei stellen die Forscher hohe Anforderungen an die noch in der Entwicklung befindliche KI. "Sie muss erkennen, um welches Objekt es sich bei einem Hindernis handelt und entsprechend reagieren", sagt Tom Carlson, der an der KI des Rollstuhls arbeitet. Erkennt die Künstliche Intelligenz beispielsweise einen Tisch, so soll sie in Zukunft auch die Hirnaktivität des Rollstuhlfahrers interpretieren und entscheiden, ob dieser den Tisch umfahren oder daran arbeiten will.
Das Konzept der Gedankensteuerung wollen die EPFL-Forscher künftig auch in anderen Bereichen einsetzen. Ein durch menschliche Gehirnaktivität gesteuerter Roboter gehört ebenso dazu wie eine Software, die Nutzern eines Tages ermöglichen soll, mithilfe von Gedanken den Web-Browser zu steuern und sogar E-Mails zu verfassen. (pte/hjm)

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