Human-Robot Interaction: Invasion der lebenden Haarbürsten

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Wann ist etwas lebendig und wann nicht? Kleinen Kindern fällt die Antwort leicht: Was sich bewegt, lebt. Tony Prescott bezeichnet das als das "animistische Weltbild". In seinem Eröffnungsvortrag zum Workshop Child-Robot Interaction der Konferenz HRI 2017 (Human-Robot Interaction) in Wien erläuterte der Psychologe von der University of Sheffield, wie dieses Weltbild im Alter von etwa sieben Jahren durch die "vitalistische" Sicht aufs Leben abgelöst werde. Zu diesem reiferen Verständnis zählten etwa die Einsicht in Lebenszyklen oder die Bedeutung einzelner, auch innerer Organe.

Perspektivwechsel

Bei der Gestaltung von Robotern, die über längere Zeit Kinder begleiten sollen, müssen solche Entwicklungssprünge natürlich berücksichtigt werden. Prescott berichtete von Experimenten mit dem menschenähnlichen Roboter Zeno, bei denen der Perspektivwechsel deutlich beobachtet werden konnte: Während bis zu sechs Jahre alte Kinder den Roboter als Person wahrnahmen, sahen siebenjährige Kinder ihn als Maschine. Im Dialog befragten die kleineren ihn zu Freunden und Erlebnissen, während die älteren etwas über seine Fähigkeiten und die technische Ausstattung erfahren wollten. Kinder unter sieben betrachten Zeno sogar im ruhenden Zustand als lebendig. Nur wenn ein Operator den Roboter direkt steuerte, etwa indem er in ein- oder ausschaltete, wurde die Illusion durchbrochen.

Etwas verblüfft zeigte sich Prescott, dass die Mimik des Roboters in den Experimenten nur bei Jungen eine erkennbare Wirkung zeigte, bei Mädchen dagegen nicht. Es könne damit zusammenhängen, dass Zeno überwiegend als männlich wahrgenommen werde, vermutete Prescott. Das soll aber in zukünftigen Studien noch näher untersucht werden. Auch die Reaktion auf andere biologisch inspirierte Roboter wie etwa MiRo, der irgend etwas zwischen Hund und Kaninchen verkörpert, soll getestet werden.

Dreiecke und Kreise mit Gefühlen

Unabhängig von der äußeren Gestalt können schon allein bestimmte Bewegungsmuster ausreichen, um Emotionen und Intentionen zu erkennen. Das haben die berühmten Animationen von Heider & Simmel bereits 1944 gezeigt: Obwohl in dem kurzen Film lediglich abstrakte geometrische Formen wie Dreiecke und Kreise zu sehen sind, schreibt der Zuschauer ihnen aufgrund ihrer Bewegungen unwillkürlich Absichten und Gefühle zu. Prescott verwies auf diese Studie der Harvard-Psychologen Fritz Heider und Marianne Simmel ebenso wie Oliver Olsen Wolf (Queen Mary University of London), der seine künstlerisch motivierte Studie zu menschlichen Reaktionen auf sich bewegende Objekte im Workshop Intentions in HRI vorstellte.

Wolf hat eine Haarbürste gebaut, die ihre Borsten wie ein Tausendfüßler bewegen kann. Die ursprüngliche Idee war, dass sie morgens aufwachen und sich zum Licht bewegen sollte. Während einer Ausstellung in der Hardy Tree Gallery im Februar 2014 beobachtete er verschiedene Reaktionen der Besucher. Etwa zwei Drittel nahmen die Bürste als etwas Organisches wahr, einige fühlten sich regelrecht abgestoßen.

Um diesen Gefühlen tiefer auf den Grund zu gehen, führte Wolf ein Experiment durch, bei dem er zufällig auf der Straße angesprochene Passanten zu einer vermeintlichen Designstudie einlud. Wenn die Haarbürste dabei nach 15 Sekunden auf einmal begann, sich zu bewegen, tat sie das entweder auf eine eher biologische oder mechanische Weise.

Unklare Bürsten-Absichten

Es ist noch zu früh, um definitive Aussagen darüber zu treffen, inwieweit das die Reaktionen der Versuchsteilnehmer beeinflusste. In jedem Fall ist die Bandbreite beachtlich: Während einige Probanden das Verhalten interpretierten ("Die Bürste versucht zu fliehen"), äußerten andere eher beschreibende Kommentare ("Viel zu laut fürs Badezimmer"). Warum die sich bewegende Haarbürste häufig als unheimlich wahrgenommen wird – was Wolf zu dem wunderbaren Vortragstitel "Dawn of the Living Hairbrushes" inspirierte – muss vorerst offen bleiben.

Ein Grund für den unterschwelligen Grusel mag die unklare Absicht sein, die hinter den Bewegungen steckt. Es ist nicht ohne weiteres zu erkennen, was die Bürste vorhat. Dabei sind Bewegungen in der zwischenmenschlichen Kommunikation eine ausgesprochen effektive Art, Intentionen zu signalisieren.

Wie sich das auf die Mensch-Roboter-Interaktion übertragen lässt, demonstrierte Alessandra Sciutti vom Italian Institute of Technology (IIT). Als besonders wirksam haben sich dabei die Augenbewegungen erwiesen. In einem Experiment mit dem Roboter iCub konnten menschliche Versuchsteilnehmer aufgrund der Blickrichtung des Roboters sehr gut vorhersagen, welches von mehreren vor ihm liegenden Objekte er greifen würde. Umgekehrt konnte auch der Roboter sich an der Blickrichtung von Menschen orientieren: In einem Experiment diktierte er einen Text, den ein Mensch aufschreiben sollte. Den jeweils nächsten Satz sprach er erst, wenn der Mensch ihn ansah.

"Lass mich durch deine Haare streichen"

In einem anderen Experiment ging es darum, Teile zu reichen, um etwas zusammenzubauen. Den Versuchspersonen waren keine Vorgaben gemacht worden, wie sie mit dem Roboter kommunizieren sollten. Sie konnten sprechen oder auch auf die jeweiligen Gegenstände deuten. Tatsächlich reagierte der Roboter aber ausschließlich auf die Blickrichtung, was sich als völlig ausreichend und sehr effektiv erwies.

Sehr wichtig ist für Sciutti auch der Rhythmus der Bewegungen, um von Menschen korrekt interpretiert werden zu können. Als Beispiel zeigte sie zwei Videoaufnahmen, in denen nur zu sehen war, wie ein menschlicher Arm der Kamera einen Apfel entgegenstreckte, einmal in einer weichen, geschmeidigen Bewegung, das andere Mal geradlinig und sehr schnell, was sehr unnatürlich und geradezu aggressiv wirkte. Tatsächlich hängt die Geschwindigkeit menschlicher Bewegungen von der Kurve ab, die die Gliedmaßen dabei beschreiben (two-thirds power law). Aufgrund dieser Gesetzmäßigkeit ist es Robotern möglich, mit großer Zuverlässigkeit biologische von nicht-biologischen Bewegungen zu unterscheiden, wie Sciutti mit einem weiteren Video demonstrierte.

Ob das einer autonomen Haarbürste hilft, das Vertrauen eines Menschen zu gewinnen? Immerhin verfügt sie über viele Borsten, die eine Vielfalt von Bewegungen ermöglichen könnte. Aber bevor sie Bürstenausdruckstanz lernt, wäre es vielleicht doch einfacher, wenn sie sprechen könnte, möglichst mit verführerischer Stimme: "Lass mich durch deine Haare streichen, du wirst es nicht bereuen." (anw)