"Wir haben große Fortschritte gemacht"

Der japanische Informatiker Hiroaki Kitano über den von ihm initiierten RoboCup, der bis 2050 den menschlichen Fußballweltmeister schlagen soll

Vom 14. bis 20. Juni findet in der Messe Bremen die zehnte RoboCup-Weltmeisterschaft statt. Anlässlich des Jubiläums sprach die Zeitschrift KI mit Hiroaki Kitano (Heft 2/06). Der japanische Informatiker gilt als Hauptinitiator und treibende Kraft der RoboCup-Initiative, die sich zum Ziel gesetzt hat, bis zum Jahr 2050 humanoide Roboter zu entwickeln, die in der Lage sind, den amtierenden Fußballweltmeister zu schlagen. Telepolis bringt das gekürzte Interview in deutscher Übersetzung.

Herr Kitano, wenn Sie den RoboCup als Ihr geistiges Kind betrachten, wie groß ist er dann schon: Ist er noch ein Kind, ist er in der Pubertät oder womöglich schon erwachsen?

Hiroaki Kitano: Ich würde sagen, selbst mit zehn Jahren ist er noch ein Kind. Wir haben große Fortschritte gemacht, haben aber immer noch einen langen Weg vor uns. Sehen Sie sich zum Beispiel die Humanoiden-Liga an. Die Roboter gehen, sind dabei aber sehr instabil und können nicht rennen oder andere kompliziertere Bewegungen machen. Andererseits ist der RoboCup aber auch kein Baby mehr, weder in technologischer noch in organisatorischer Hinsicht. Der technologische Fortschritt ist offensichtlich, wenn Sie sich anschauen, wie der RoboCup 1997 aussah, und das mit heute vergleichen. Organisatorisch steht der RoboCup mittlerweile auf eigenen Füßen, während ich in den ersten Jahren noch fast alles allein getan habe. Gleichwohl muss er noch weiter wachsen und auf internationaler Ebene stärker und besser organisiert werden.

Wie ist das Verhältnis von Wettbewerb und Kooperation beim RoboCup?

Hiroaki Kitano: Ich denke, es liegt in der menschlichen Natur, dass man gewinnen möchte. Insofern bringt Wettbewerb uns dazu, einem Projekt mehr Energie zu widmen. Zugleich hat sich der RoboCup aber das Ziel gesetzt, bis zum Jahr 2050 den menschlichen Fußballweltmeister zu schlagen. Um das zu schaffen, müssen wir kooperieren. Daher konkurrieren die Teams bei den jährlichen RoboCup-Meisterschaften, tauschen hinterher aber ihre Erkenntnisse auf Workshops und Symposien aus, um gemeinsam dem langfristigen Ziel näherzukommen. Dieses Zusammenspiel von Wettbewerb und Kooperation sorgt insgesamt für erheblich schnelleren Fortschritt.

“Fußball ist eine Möglichkeit, dezentrale Formen der Kooperation zu erproben“

Der RoboCup zielt auch auf Kooperation der Roboter untereinander. Worin liegen die Schwierigkeiten, kooperierende Roboter zu bauen?

Hiroaki Kitano: Die erste Herausforderung besteht darin, Roboter zu haben, die sich gegenseitig sowie ihre Situation verstehen. Dann gibt es einen Gegner, der versucht, ihre Schwächen auszunutzen, das macht es noch komplizierter. Dieser Gegner kann ein Fußballteam sein oder eine feindliche Umgebung, zum Beispiel ein Feuer. In einer solchen, dynamisch sich verändernden Situation ein nahezu optimales Teamverhalten zu finden, ist sehr schwierig. Es gibt vielfache Beschränkungen und mehrere Ziele und die Entscheidung, welche Ziele in einer bestimmten Situation jeweils die wichtigsten sind, muss sehr schnell getroffen werden. Diese Prioritäten können sich jede Minute ändern, ebenso die zur Verfügung stehenden Ressourcen. All das erfordert hoch entwickelte Planung und Ausführung der Pläne.

Sind bestimmte Formen der Kooperation besser als andere?

Hiroaki Kitano: Das hängt von der Situation ab. In sehr klaren Situationen können Sie hierarchische Kooperationsweisen mit zentraler Planung verwenden. Wenn die Situation chaotischer ist und das Hauptquartier nicht über alle erforderlichen Informationen verfügt, müssen Sie einige Entscheidungen zu den lokalen Gruppen und Agenten delegieren. Bei eingeschränkter Kommunikation müssen Sie ebenfalls auf Grundlage unvollständiger und möglicherweise falscher Informationen entscheiden. Sie müssen sehr dynamisch entscheiden, welche Aufgaben an die Teams delegiert und welche durch das Kommandozentrum kontrolliert werden sollen. Das ist eine große Herausforderung. Ich glaube nicht, dass wir schon eine Lösung dafür haben, weder bei menschlichen Rettungseinsätzen noch bei Robotern.

Fußball ist eine Möglichkeit, dezentrale Formen der Kooperation zu erproben. Sie können zwar vor dem Spiel üben und Muster des Handelns und Kooperierens entwickeln, doch die müssen während des Spiels an spezifische Situationen angepasst werden. Das erfordert viel Kreativität und ist ein sehr interessanter Teil der RoboCup-Forschung.

“In der Zukunft könnte sich die Robotik mehr in Richtung der Biologie orientieren“

Wo hat der RoboCup bislang den größten Einfluss gehabt, in der Forschung oder in der Ausbildung?

Hiroaki Kitano: Nun, er hat gewiss großen Einfluss in der Forschergemeinde gehabt. Aber die Wirkung, die wir im Bildungsbereich erzielt haben, hat unsere Erwartungen übertroffen. Wir haben nicht erwartet, dass der RoboCup Junior in so kurzer Zeit so populär werden würde. In Australien ist der RoboCup beispielsweise zum Bestandteil der Schullehrpläne geworden. Dort gibt es Wettbewerbe auf bundesstaatlicher und nationaler Ebene, um die Teilnehmer für die RoboCup-Meisterschaften auszuwählen. In Japan ist der RoboCup noch nicht in die Lehrpläne eingeflossen, aber es gibt interessante Entwicklungen, ebenso in Europa. Das ist sehr wichtig, denn diese Kinder sind die Zukunft. Was die Zahlen betrifft, so sprechen wir von 3.000 bis 4.000 Forschern weltweit, die mit dem RoboCup zu tun haben. Das ist recht viel. Aber es gibt 20.000 bis 40.000 Kinder und Jugendliche, die am RoboCup Junior teilnehmen, und ihre Zahl nimmt schnell zu. Das ist ein gewaltiges Potenzial für ein großes, globales Bildungsprogramm, das zur Zukunft der Menschheit beitragen kann, insbesondere durch die verstärkte Einbeziehung von Entwicklungsländern. Die RoboCup Federation hat noch nicht die Kraft dafür, aber es ist ein klares Ziel für die kommenden Jahre.

Bei der RoboCup-Weltmeisterschaft 2005 in Osaka waren zum ersten Mal Teams aus Afrika dabei.

Hiroaki Kitano: Ja, wir beginnen bereits, in dieser Region Einfluss zu entwickeln. Es ist meine Hoffnung für die Zukunft, dass wir diese Wirkung auf noch mehr unterentwickelte Länder ausdehnen können. Aber wir brauchen dafür eine besser strukturierte und finanziell solidere Organisation.

Geht es beim RoboCup eher um die Entwicklung neuer Technologien oder eher darum, bereits existierende auf Fußball anzuwenden?

Hiroaki Kitano: Ich glaube, wir sind dabei, die Stufe zu erreichen, auf der wir neue Technologien entwickeln. Im Moment bewegen wir uns allerdings noch im Paradigma existierender technologischer Plattformen. Wir verwenden zum Beispiel den Siliziumchip, die CCD-Kamera, die zentrale CPU – Basistechnologien, die es bereits gibt. Wir entwickeln neue Methoden der Programmierung und der Zusammenfügung der Computer und mechanischen Objekte. Wir sind aber noch nicht in der Phase, wo wir komplett neue Technologien erschaffen, wie etwa die Nutzung von ATP (Adenosintriphosphat) oder chemischen Reaktionen für die Energieversorgung, den Bau künstlicher Muskeln oder die Entwicklung einer weichen Oberfläche aus Proteinen oder Polymeren für die Roboter. In der Zukunft könnte sich die Robotik mehr in Richtung der Biologie orientieren.

Welche großen Meilensteine sehen Sie auf dem Weg bis 2050?

Hiroaki Kitano: Ein großer Meilenstein, der innerhalb der nächsten zehn Jahre erreicht werden könnte, ist ein Spiel von elf gegen elf Robotern auf einem großen Feld, mindestens in der Größe eines Basketballfeldes, wahrscheinlich noch größer. In der Humanoiden-Liga könnten wir Spiele von fünf gegen fünf oder sieben gegen sieben haben, von denen einige sehr schnell gehen oder sogar laufen und springen. Ich erwarte einen großen Zuwachs beim RoboCup Junior, so dass jedes industrialisierte Land einschließlich China und Indien beteiligt ist, und hoffentlich eine wachsende Beteiligung von Entwicklungsländern. Ich hoffe auch, dass innerhalb der nächsten zehn Jahre in einem Katastrophengebiet ein Menschenleben durch einen Roboter gerettet wird.