Advertisement

Im Spannungsfeld von Humanen und Humanoiden

  • E. W. Udo Küppers
Chapter

Zusammenfassung

Über das visionäre Thema HUMANOIDE zu schreiben, ist immer dann gewagt, wenn der klar umrissene ingenieurtechnische Raum von Forschung, Entwicklung und präziser Funktionalität in der Anwendung überschritten wird und Aspekte menschlichen evolutionären Daseins berührt werden. Warum ist das so? Weil mit einem Mal eine Explosion von Komplexität hinzukommt, die keiner durchschauen kann. Wir begeben uns in ein Umfeld von Wahrscheinlichkeiten, Unsicherheiten und Überraschungen, das Ingenieuren nicht vertraut ist. In diesen hochgradig dynamischen und vernetzten Zusammenhängen von Mensch und Maschine, von Gesellschaft und Technologie ist die Zukunft ungewiss.

Und doch wagen sich nicht wenige Menschen auf diesen Pfad der Voraussagen zukünftiger Entwicklungen. Andererseits: Was wäre die Menschheit ohne Visionen oder visionäre Fortschritte? Wir wären wahrscheinlich gedankenärmer, eintöniger, gleichgültiger, mechanischer. Visionen zu besitzen und zu benutzen, um neue Entwicklungen anzustoßen, die den Menschen eine hoffentlich segensreiche Zukunft verheißen, ist sowohl ein vielversprechendes als auch ein riskantes Unterfangen.

Über das visionäre Thema HUMANOIDE zu schreiben, ist immer dann gewagt, wenn der klar umrissene ingenieurtechnische Raum von Forschung, Entwicklung und präziser Funktionalität in der Anwendung überschritten wird und Aspekte menschlichen evolutionären Daseins berührt werden. Warum ist das so? Weil mit einem Mal eine Explosion von Komplexität hinzukommt, die keiner durchschauen kann. Wir begeben uns in ein Umfeld von Wahrscheinlichkeiten, Unsicherheiten und Überraschungen, das Ingenieuren nicht vertraut ist. In diesen hochgradig dynamischen und vernetzten Zusammenhängen von Mensch und Maschine, von Gesellschaft und Technologie ist die Zukunft ungewiss.

Und doch wagen sich nicht wenige Menschen auf diesen Pfad der Voraussagen zukünftiger Entwicklungen. Andererseits: Was wäre die Menschheit ohne Visionen oder visionäre Fortschritte? Wir wären wahrscheinlich gedankenärmer, eintöniger, gleichgültiger, mechanischer. Visionen zu besitzen und zu benutzen, um neue Entwicklungen anzustoßen, die den Menschen eine hoffentlich segensreiche Zukunft verheißen, ist sowohl ein vielversprechendes als auch ein riskantes Unterfangen.

Es ist vielversprechend, weil durch innovative Prinzipien und Techniken erfolgversprechende Lösungen für bisher nicht lösbare Probleme – in welchem biosphärischen Umfeld auch immer – erarbeitet werden können. Denn die Biosphäre ist der Raum, in dem Leben erzeugt wird, wächst und sich fortpflanzt. Seit mehr als vier Milliarden Jahre existiert Leben auf der Erde. Die Spezies des homo sapiens , des weisen Menschen, blickt auf eine zirka 200.000‐jährige Entwicklung zurück (Mayr 2003, 296).

Die konkrete Alterszahl 200.000 Jahre für die Spezies des „weisen Menschen“ wird nachfolgend noch in anderem Zusammenhang genannt, wobei klar ist, dass die Entwicklungslinie des Menschen bzw. Frühmenschen zirka 4 Millionen Jahre zurückreicht.

Riskant ist der Weg des Fortschritts in eine unbestimmte Zukunft, weil die Neugier des Menschen eine starke evolutionäre Triebfeder ist, die oft Grenzen überschreitet um der unbedingten Machbarkeit willen und nicht zuletzt auch aus dem Bestreben heraus, Macht zu demonstrieren.

Es ist also ein zweischneidiges Entwicklungsschwert das wir höchst angepasst führen müssen:

Fortschritt in Richtung nachhaltiger Weiterentwicklung unter ganzheitlicher vorausschauender Berücksichtigung möglicher Folgeprobleme .

Eben diese Dualität von Vision und Risiko berührt auch den Kern dieses Buches. Aus ihr können zwei fundamentale Fragen abgeleitet werden, deren spezifische Antworten, Bezüge und Gegenüberstellungen sich über die Kap. 2,  3 4 5 6 7 und  8 verteilen:
1.

Was ist Leben ?

2.

Was ist humanoide Existenz ?1

Ganz allgemein wollen wir aber schon an dieser Stelle auf beide Fragen mit der notwendigen Tiefe eingehen und versuchen herauszuarbeiten, welche Bedeutung sie für die Weiterentwicklung auf unserem Planeten besitzen.

Die vernetzte Darstellung in Abb. 2.1 basiert auf folgenden Annahmen:
  1. 1.

    Die evolutionäre Weiterentwicklung des Menschen ist im humanen‐humanoiden Beziehungsgeflecht der zentrale Zeitpfeil, der alle anderen Entwicklungen dominiert.

     
  2. 2.

    Die Verknüpfungen zwischen humanen und humanoiden Entwicklungen führen sowohl zu immateriellen (Software, z. B. Künstliche Intelligenz, Schwarm‐Algorithmen) als auch zu materiellen (Hardware, z. B. Exoskelett, Roboterarm) Lösungen oder Verbünden beider.

     
  3. 3.

    Genetische und bionische/systembionische Entwicklung sind additive (PLUS‐Symbol)‐ „Techniken“, die aus evolutionärer Entwicklung hervorgegangen sind. Ihr praktischer Einsatz ist sowohl in humanen wie auch in humanoiden Entwicklungsszenarien sowie über geeignete Bio‐Tech‐Schnittstellen im Verbund beider Sphären zu sehen.

     
Abb. 2.1

Hybride Lebens‐Existenz‐Formen zwischen den beiden extremen Humane und Humanoide

Eine Ahnung dieser Entwicklung führt zurück in die 1960er und 1970er‐Jahre, die frühe Entwicklungsphase der Bionik  – als eine Wissenschaftsdisziplin im Grenzbereich zwischen Natur und Technik, die sich natürlichen optimalen Prinzipien und deren technischen Anwendungen widmet –, in der bereits als eigenständiger Zweck die bionische Prothetik präsent ist. Nicht nur die Technik künstlicher Gliedmaßen sondern auch künstliche Gehörimplantate, impulsgebende Nervenschrittmacher oder elektronische neuronale Schaltungsnetze waren neben aero‐ und hydrodynamischen Analysen und Experimenten frühe bionische Forschungen und Entwicklungen.2

In diesem Zusammenhang möglicher Verknüpfungen zwischen Mensch und Humanoiden taucht auch der Begriff des Cyborg auf. Er ist ein Akronym von Cybernetic Organism , also eines kybernetischen Organismus , wobei Kybernetik seit Norbert Wiener (1963) der Ausdruck für Regelung und Nachrichtenübertragung in Lebewesen und in der Maschine ist.

Cyborgs werden weder als zu 100 % Mensch noch als zu 100 % Maschine angesehen. Ausgehend von menschlichen Schwächen, die durch Krankheiten, Unglücke oder genetisch bedingt entstehen, werden Teile vom menschlichen Körper durch funktional vergleichbare biologisch verträgliche, technische bzw. technisch‐elektronische Elemente ersetzt. Lesenswert ist hierzu der Beitrag über „Chemie der Cyborgs – Zur Verknüpfung technischer Systeme mit Lebewesen“ von Gieselbrecht u. a. (2013).

Technisch‐philosophisch, aber auch rechtlich‐verantwortlich schließt sich die Frage an: Wann, bzw. in welchem Stadium der Cyborg‐Entwicklung dominiert noch der Mensch oder schon die künstlich intelligente Existenz? Ist die Antwort so einfach, wie es Spreen (2010, 170) skizziert, indem er die „Technisierung des Körpers “ durch einen Schieberegler auf einem horizontalen Maßstab zwischen lowtech – Niedrigtechnologie – (links) und hightech – Hochtechnologie – (rechts) über die mittig angebrachte Markierung der „Hautgrenze“ positioniert? Oder sind wir bereits – bewusst oder unbewusst – mitten in einer Cyborgschen Sphäre , etwa mit „Google‐Glass “, einem tragbaren Minicomputer im Brillengestell, der uns über eine Bildschirmanzeige zusätzliche Daten und Informationen vor den Augen einblendet, oder durch permanentes Verbundensein mit dem Mobiltelefon und Nachrichten aus aller Welt? Dies sind Fragen, die noch ganz am Anfang der laufenden Entwicklung Humaner und Humanoider stehen und sicher noch die eine oder andere Überraschung in sich bergen – und sie führen ebenfalls zurück zur Grundfassung der Kybernetik in Mensch und Maschine. So schreibt Wiener im Vorwort zur 2. Auflage von Kybernetik:

Als ich zuerst [1948 d. A.] über Kybernetik schrieb, bestanden die Hauptschwierigkeiten, einen Standpunkt einzunehmen, darin, dass die Vorstellungen der statistischen Informationstheorie und der Regelungstechnik neu waren und sogar auf die Denkhaltung der Zeit schockierend wirkten. Heute sind sie so allgemein bekanntgeworden wie das Rüstzeug der Fernmeldeingenieure und der Entwickler automatischer Regelungen, […]. Die Rolle der Rückkopplung, sowohl bei technischen Entwicklungen wie auch in der Biologie, ist wohlbekannt geworden. die Betrachtung der Information und die Technik des Messens und des Übertragens von Information ist für den Ingenieur, für den Physiologen, den Psychologen und den Soziologen zu einer regelrechten Disziplin geworden. Die Automaten, von der ersten Ausgabe dieses Buches kaum vorhergesagt, sind Wirklichkeit geworden, und die mit ihnen verknüpften sozialen Gefahren, vor denen ich nicht nur in diesem Buch, sondern auch in seinem kleinen populären Gefährten „The Human Use of Human Beings“ warnte, sind ebenfalls eine Realität.

Wissenschaftler vom Range eines Norbert Wiener, die – nicht nur – technisches Neuland betreten und dadurch bisher völlig unbekannte Erkenntnisse der Nachwelt zur Verfügung stellen, haben immer auch vorausschauend Probleme und Risiken thematisiert, die mit ihren Erkenntnissen oder Erfindungen gekoppelt sind, beziehungsweise sein könnten. Sie waren zu ihrer Zeit weitblickender als manche heutige Gelehrte, Forscher und Entwickler, die mit großer Akribie und großem Ehrgeiz neue Ziele zu verfolgen scheinen, bei deren Realisierung Folgeprobleme oft stillschweigend in Kauf genommen werden.

In welche Richtung und mit welcher Intensität und Kreativität uns die humanoide Entwicklung führen wird, ist ungewiss. Eines bleibt allerdings festzuhalten:

Die Macht der Evolution wird auch durch die oft postulierte Weiterentwicklung des Menschen an der Schwelle zu humanoiden Existenzen nicht so leicht aus den Angeln zu heben sein.

2.1 Was ist Leben?

Tell me, what is my life without your love?

Tell me, who am I without you, by my side?

Chorus aus WHAT IS LIFE

von George Harrison, 1970

Die Suche nach einer Antwort darauf, was Leben ist, ist vermutlich so alt wie der erste Mensch, der darüber nachdachte. Vielleicht war es ein Australopithecus vor 3 bis 4 Mio. Jahren oder ein Homo sapiens neanderthalensis vor 200.000 bis 300.000 Jahren oder einer der ersten Vertreter moderner Menschen (homo sapiens sapiens), der Cromagnon‐Mensch in den Höhlen von Lascaux, in Frankreich, vor rund 40.000 Jahren. Wir wissen es nicht. Auch hat sich die Philosophie (Wolf 1999) des Themas „Leben“ angenommen, indem sie nach dem Sinn des Lebens oder danach fragte, was gutes Leben ist. All dies sind Versuche einer Beschreibung, die sich um den eigentlichen Kern, was Leben ist, drehen.
Im Vorwort zu Lynn Margulis und Dorion Sagans Buch über Leben (1997) erklärt Nils Eldredge vom Amerikanischen Museum für Naturgeschichte in New York:

Leben ist eine wahre Orgie biologischer und intellektueller Vielfalt. Wir treffen auf Mikroorganismen, für die Sauerstoff ein Gift ist, und auf andere, die Schwefelverbindungen veratmen. Wieder andere ernähren sich von Wasserstoff und Kohlendioxid, ohne jemals Energie direkt aus dem Sonnenlicht oder aus der Substanz anderer Lebewesen aufzunehmen. […] Wir sehen, wie die Haut der Erde sich als überzeugendes Bild eines einzigen Überlebenswesens darstellt. Und wir erfahren, dass die Evolution, die diese üppige Fülle hervorgebracht hat, auf erstaunlichen Wegen vorgegangen ist: Mehr als einmal sind einfache Organismen zu komplexen Folgearten verschmolzen. Darin liegt eine besonders interessante Geschichte von intellektueller Tiefe und Tollkühnheit.

Diese Tiefe und Tollkühnheit von Leben hat sich über Jahrmilliarden zu einer biologischen Vielfalt ausgebreitet, deren Fortschritt höchst gefährdet scheint. E. O. Wilson lässt in seinem Buch mit dem Titel Ende Der Biologischen Vielfalt (1988, deutsch 1992) verschiedene Autoren zu Wort kommen, die sich mit der Bewahrung und Gefährdung der biologischen Vielfalt auseinandersetzen. Zwei Themenkomplexe sollen hier gebührend betrachtet werden:
  1. 1.

    Der Wert der biologischen Vielfalt und

     
  2. 2.

    Wissenschaft und Technologie: Welche Hilfen leisten sie?

     

Das erste Thema ist so aktuell wie nie. Die sukzessive wirtschaftliche Vereinnahmung der Natur führt uns fast täglich vor Augen, wie es um die Zukunft unseres Planeten und unser aller Leben bestellt ist: nicht besonders gut.

Das zweite Thema ist nicht weniger aktuell. Es betrifft einerseits die zunehmende Technisierung und Ausbeutung natürlicher Ressourcen (hier geht es in erster Linie um wirtschaftliche Kosteneffizienz, weit jenseits jeder wahren Werte , die uns die Natur zum Leben kostenlos (!) zur Verfügung stellt). Anderseits helfen Techniken auch, Arten zu erhalten. Ob Humanoide eines Tages überhaupt (und wenn ja: auf welche Weise) Anteil am Erhalt und Fortbestand von Leben besitzen werden, ist gegenwärtig noch völlig offen.

Konzentrieren wir uns erst einmal auf den Wert der biologischen Vielfalt an sich, als essentielle Grundlage für die Entwicklung von Leben. „Wie hoch sind die Kosten eines bestimmten Investitionsvorhabens oder eines Naturschutzprogramms, und welchen Nutzen haben wir davon? Lohnt es sich, das Projekt zu realisieren?“ (Hanemann in Wilson 1992, 215). Normative (Wie hoch ist die wirtschaftliche Effizienz ?) und positive – soziale – Analysen (Wie gehen Menschen mit natürlichen Ressourcen um? Welchen Wert ordnen sie der Artenvielfalt zu? Welche Entscheidungen treffen sie mit Blick auf die Arterhaltung?) müssen gleichzeitig berücksichtigt werden, um annähernd einen perspektivischen Blick für die Ganzheit biologischer Artenvielfalt und Artenerhaltung zu bekommen. Das ist alles andere als leicht, angesichts unserer mangelhaften Erkenntnis über die komplexe vernetzte Natur. Zur Erarbeitung von Argumenten, die Werte biologischer Vielfalt zuzuordnen sind, zählt Hanemann (ebd. 216) folgende auf:
  • „Die Entscheidung, gegenwärtige Konsumgelegenheiten zum Wohle künftiger Generationen ungenutzt zu lassen, ist von allgemeinem Wert.“ Also der Schutz natürlicher Ressourcen ist von kollektivem Wert.

  • „[…] auch die Ressourcen selbst sind häufig ein Gut der Allgemeinheit“ (Gefahr des Raubbaus mangels ungeklärter Eigentumsrechte). Auch das Ressourcenschutz‐Dilemma „allgemeine Interessen kontra individuelle Interessen“ belastet die Bestimmung von Werten der biologischen Vielfalt.

  • Bei natürlichen Systemen besteht beträchtliche Unsicherheit darüber, wie sich gegenwärtige Erhaltungs‐ und Ausbeutungsmaßnahmen in Zukunft auswirken.

  • „[…] ist es problematisch, Präferenzen oder Werte von Einzelpersonen zusammenzufassen.“ Unterschiedliche Vorlieben für und Abneigungen gegen die biologische Vielfalt lassen sich wegen des sozialen komplexen Verhaltens nicht wie eine mathematische Gleichung behandeln, obwohl es genügend Versuche – auch auf anderen Gebieten – gibt, dies zu tun.

Brian Norton (in Wilson 1992, 223) beleuchtet den Wert biologischer Vielfalt mit wirtschaftswissenschaftlichen Termini:
  • Man spricht davon, dass eine Art einen Handelswert hat, wenn man aus ihr ein Produkt herstellen kann, das sich auf dem Markt kaufen oder verkaufen lässt.“ In dem Sinn besitzt ein Baum oder ein Wald einen potenziellen Wert für das Holz‐Sägewerk oder das Handelshaus für Holzmöbel.

  • Man spricht davon, dass Arten einen Annehmlichkeitswert besitzen, „[…] wenn sie unser Leben in immaterieller Weise bereichern […].“ Ein Waldspaziergang in der Frühlingssonne, die Beobachtung von Amseln beim Füttern ihrer Jungen, der Hund als treuer Begleiter im Alltag, Schwimmen im korallenreichen Meer und vieles mehr sind Beispiele hierzu.

  • Man spricht davon, dass eine Art einen moralischen Wert besitzt, der – philosophischen Meinungen nach – von Natur aus vorhanden ist (Taylor 2011). Norton erwähnt zum moralischen Verhalten von Arten den amerikanischen Schriftsteller Henry David Thoreau (1817–1862), der davon überzeugt war (Thoreau 2007), dass die sorgfältige Beobachtung anderer Arten ihm helfen werde, ein besseres Leben zu führen.

Verlässliche Antworten auf den Wert der biologischen Vielfalt zu finden, zumal sie einer permanenten, differenzierten Anpassungsdynamik folgt, mit wechselseitigen Beeinflussungen der Arten, scheint schon nach der kurzen Aufzählung im Ganzen unmöglich und im Detail äußert schwierig. Es wäre in hohem Maß vermessen, die Summe der Arten als Ganzes als die biologische Vielfalt zu sehen. Nicht zuletzt auch deshalb, weil immer wieder Arten neu entdeckt werden, die wir gestern noch nicht kannten, oder auch unbekannten Arten ein potenzieller Wert zugeschrieben wird (Norton in Wilson 1992, 224). Es bleibt eine beängstigende Vorstellung, diese potenziellen Werte von Leben in Geld aufzuwiegen. Bleiben wir realistisch und stellen fest:

Ein Adler ist mehr als ein Adler, weil er Teil einer hochkomplexen Nahrungskette ist. Eine Biene ist mehr als eine Biene, weil ganze Biotope von ihr abhängig sind, die in Mitleidenschaft gezogen werden, wenn sie temporär oder auf Dauer durch menschliche Aktivitäten drastisch reduziert oder vernichtet wird. Ein Baum – erst recht ein Wald – ist mehr als ein Baum, technisch gemessen in Kosten pro Festmeter, weil er als Photosynthese‐Maschine „saubere“ Energiewandlung betreibt, Speicher für Kohlendioxid ist und Sauerstoff produziert, Vögeln und Insekten als Nahrung und Behausung dient, Filter und Indikator für Schadstoffe bereitstellt sowie Aufenthaltsort mit Erholungswert für uns Menschen ist (Vester 1985, 1983).

Muss – so könnte gefragt werden – einer Art oder der biologischen Vielfalt überhaupt ein Wert, ein ökonomischer Kostenfaktor zuordnet werden? Und wenn ja, zu welchem Zweck? Das Wirtschaftsprinzip ökonomische Effizienz wirkt hier in aller Regel als die treibende Kraft, wahre Werte durch wirtschaftliche Kosten zu überdecken – ein ebenso kurzsichtiges wie realitätsfernes Vorgehen.

Sollte – so könnte auch gefragt werden – einer Art oder der biologischen Vielfalt, mit ihren über Jahrmillionen bewährten Erfahrungen, die sich uns als höchst effiziente Prinzipien des Überlebens zu erkennen geben, nicht gehorcht werden? Warum? Weil die Nutzung diese Prinzipien auch für die menschliche Entwicklung ungeahnte Vorteile bieten, die per se ökologische, soziale und ökonomische Werte beinhalten. Das Meta‐Prinzip Nachhaltigkeit ist in diesem Fall der Leitgedanke, der auch die menschliche Kreativität verinnerlicht und fördert.

Jedenfalls wäre der Weg in eine zunehmende Ökonomisierung (Mathematisierung ) der Natur höchst kontraproduktiv für eine nachhaltige Überlebensfähigkeit der biologischen Vielfalt. Und davon hängt unstreitig ebenso unser eigener Fortbestand auf der Erde ab. Belege für die Vielfalt exzessiver Naturzerstörungen durch Ausbeutung natürlicher Ressourcen für Technik und Wirtschaft, insbesondere aber für die damit verbundenen Folgeprobleme, die eine Extraklasse nachwirkender Zerstörungspotenziale in sich tragen und breitgestreut in gesellschaftliche Bereiche hineinragen, anzuführen, hieße Eulen nach Athen tragen. In welchem Zustand die biologische Vielfalt  – auch Biodiversität genannt – ist, zeigen folgende Ergebnisse:
  • Die Vereinten Nationen haben im Jahr 2000 acht Millennium‐Entwicklungsziele 3 (Millennium Development Goals, MDG) vorgegeben, darunter auch Ziel 7: Ökologische Nachhaltigkeit mit dem Unterpunkt „Verlust der Biodiversität verringern“ verabschiedet (siehe auch Tab. 2.1 mit zehn Leitthemen in der Erforschung des Lebens). Keines der acht Ziele – trotz Fortschritten im Detail – wurde bis zum Ende der 15‐Jahresperiode 2015 erreicht. Kritiker bemängeln u. a. die Schönung von Daten und Zielen durch manipulierte Trendumkehr.4 Armut, Hunger und Entwicklungspolitik stehe hier im Vordergrund, wobei sich alle drei Argumente mit dem Verlust an Biodiversität verknüpfen lassen.

  • „Transforming our World“ ist die UN‐logische Fortsetzung der MDG für die kommende 15‐Jahresperiode bis 2030. Aus den unvollendeten acht Entwicklungszielen sind nun 17 Entwicklungsziele geworden. In Ziel 15 wird die biologische Vielfalt nur noch am Rande erwähnt und gefordert, sie einzudämmen.5 Was für ein Fortschritt!

  • Der World Wildlife Fund Deutschland (WWF‐D) veröffentlichte 2008 zum Thema bio‐logische Vielfalt unter dem Titel Abschied der Arten Folgendes: „36 Prozent unserer untersuchten einheimischen Tierarten sind bedroht, zudem 72,5 Prozent der Lebensräume. Damit erreicht Deutschland mit die höchsten Negativwerte in Europa – vor allem wegen intensiver Flächennutzung und des Eintrags von Schad‐ und Nährstoffen. Von dem EU‐Ziel, den Verlust an biologischer Vielfalt bis zum Jahre 2010 zu stoppen, ist Deutschland weit entfernt. Mit unserem Lebenswandel haben wir es geschafft, dass die Aussterberate heute laut der Weltnaturschutzunion IUCN um den Faktor 1000 bis 10.000 höher liegt als in all den gut vier Milliarden Jahren der Evolution zuvor.“6 Siehe hierzu auch de Vos et al. 2015, Urban 2015.

Weltweit sprechen nicht wenige Anzeichen dafür, dass die biologische Vielfalt höchst gefährdet ist. Humanes Leben, also wir Menschen tragen in erheblichem Maß mit unserem Verhalten dazu bei, egal ob es die Rohstoffexploration, die Produktion, den Konsum, Arbeit und Freizeit und vieles mehr betrifft. Wir werden in Abschn.  3.1 noch einmal in Zusammenhang mit dem Begriff Anthropozän auf den Einfluss des Menschen auf das Leben zu sprechen kommen.

Begeben wir uns nun auf eine kurze Zeitschleife, zurück ins Jahr 1944. Zu der Zeit erschien ein kleines Buch mit dem Titel „What is Life?“ des Physikers Erwin Schrödinger (1944). Er hatte für seine Arbeiten zur Quantenmechanik 1933 den Nobelpreis bekommen. Seine Hinwendung zu einem biologischen Thema, das nicht zu seinem wissenschaftlichen Kerngebiet zählt, beschrieb er im Vorwort (Schrödinger 1987, 29 f.):

Wir haben von unseren Vorfahren das heftige Streben nach einem ganzheitlichen, alles umfassenden Wissen geerbt. […] aber das Wachstum in der Weite und Tiefe, das die mannigfaltigen Wissenszweige seit etwa einem Jahrhundert zeigen, stellt uns vor ein seltsames Dilemma. Es wird uns klar, dass wir erst jetzt beginnen, verlässliches Material zu sammeln, um unser gesamtes Wissensgut zu einer Ganzheit zu verbinden. Anderseits aber ist es einem einzelnen Verstand beinahe unmöglich geworden, mehr als nur einen kleinen spezialisierten Teil zu beherrschen.

Wenn wir unser wahres Ziel nicht für immer aufgeben wollen, dann dürfe es nur den einen Ausweg aus dem Dilemma geben: dass einige von uns sich an die Zusammenschau von Tatsachen und Theorien wagen, auch wenn ihr Wissen teilweise aus zweiter Hand stammt und unvollständig ist – und sie Gefahr laufen, sich lächerlich zu machen.

Der wissenschaftliche Sprung Schrödingers über die Grenze seines Fachgebietes, der Physik bzw. Quantenphysik in die Biologie, dort wo Leben beschrieben wird, verleitete ihn zu fragen: „Wie lassen sich die Vorgänge in Raum und Zeit, welche innerhalb der räumlichen Begrenzung eines Organismus vor sich gehen, durch die Physik und die Chemie erklären?“ (ebd. 30). In diesem Zusammenhang interessierte ihn ebenfalls die Frage nach dem Erhalt von organischer Ordnung und Unordnung 7  – Entropie 8.

Im Vorwort zur deutschen Ausgabe von 1987 schrieb bereits Ernst Peter Fischer dazu, dass heute das „Problem der Ordnung“ begreifbar sei; Leben in keinem Konflikt mit physikalischen Gesetzmäßigkeiten stehe (Prigogine und Stengers 1980) und „die Zunahme der Ordnung in der Evolution “ kompatibel mit der Physik sei (Eigen 1976).

Schrödingers Weitblick über den Fachhorizont sollte die Entwicklung der Naturwissenschaften, vor allem aber die moderne Biologie maßgebend beeinflussen.

Ergänzend hierzu ist aus heutiger Sicht noch hinzuzufügen, dass die präsenten großen Konflikte unseres Lebens, ob sie die Ernährung, die Energie, die Migration, die Armut, aus dem Ruder laufende Finanzkrisen gesellschaftlichen Ausmaßes oder die oft zu kurz greifenden Eingriffe der Politik in hochkomplexe Felder betreffen, mehr denn je aus ganzheitlicher Perspektive und Verantwortung zu lösen sind, ein Weg, den Schrödinger mutig beschritten hat, ohne sich dabei im Geringsten lächerlich gemacht zu haben.

Entscheidungsträger, die sich dazu berufen fühlen, über heutiges und noch mehr zukünftiges Leben zu bestimmen, können daher von Schrödingers Erkenntnis nur lernen.

Die Antwort auf die Frage „Was ist Leben “ kann heute zu Beginn des 21. Jahrhunderts plausibel beschrieben werden (Campbell et al. 2006; Mayr 2003; Wilson 1995). Woher Leben kommt, ist jedoch noch immer eine heiß diskutierte Frage.

Die Erforschung des Lebens steht inzwischen auf einem sehr breiten und stabilen Fundament, an dem viele Fachdisziplinen mitwirken. Abschließend zeigen die genannten „Zehn Leitthemen in der Erforschung des Lebens“ (Campbell et al. 2006), wie facettenreich Leben heute betrachtet wird, wobei anzumerken bleibt, dass über viele Jahrhunderte seit dem Altertum als Lehrmethode „[…] nur die universale Betrachtungsweise voll anerkannt wurde.“ (Schrödinger 1987, 29)
Tab. 2.1

Zehn Leitthemen in der Erforschung des Lebens. (Campbell u. a. 2006, 1–26)

Die Erforschung des Lebens auf seinen vier Ebenen

1

Jede biologische Organisationsebene weist emergente Eigenschaften auf, das sind neue Eigenschaften oder Strukturen infolge eines Zusammenwirken einzelner Elemente, die diese nicht besitzen

2

Zellen sind die Basiseinheiten der Struktur und Funktion eines Lebewesens

3

Die Kontinuität des Lebens beruht auf vererbbarer Information in Form von DNA – Desoxyribonukleinsäure , Biomolekül, Träger der Erbsubstanz, somit der Gene

4

Struktur und Funktion sind auf allen biologischen Organisationsebenen miteinander gekoppelt

5

Organismen sind offene Systeme , d. h., sie transportieren und verarbeiten sowohl Energie, Materie als auch Information. Sie stehen kontinuierlich mit ihrer Umwelt in Wechselbeziehung. Offene System stehen im Gegensatz zu geschlossenen Systemen, die keine Materie transformieren und somit nur Energie bzw. Information verarbeiten

6

Regulationsmechanismen sorgen in lebenden Systemen für ein dynamisches Gleichgewicht.

Sogenannte Dissipative Dynamische Systeme (offene Systeme) können durch wachsende Energiezufuhr fern vom thermischen Gleichgewicht neue Ordnungen und Strukturen – wie bei wachsenden Organismen – erzeugen.

Viele biologische Prozesse regulieren sich selbst durch Rückkopplungsmechanismen; der Prozess wird durch sein Produkt reguliert. Es existieren zwei Arten von Rückkopplungen, einerseits verstärken sie die Reaktionsfolge eines Prozesses (positive Rückkopplung), anderseits hemmen sie diese (negative Rückkopplung). Die negative Rückkopplung überwiegt in lebenden Systemen

Evolution, Einheitlichkeit und Vielfalt der Organismen

7

Vielfalt  – Biodiversität  – und Einheitlichkeit sind die zwei Seiten des Lebens auf der Erde

8

Die Evolution ist das zentrale Thema der Biologie

Naturwissenschaftliche Forschung

9

Naturwissenschaftliche Forschung ist ein Erkenntnisprozess aus wiederholbaren Beobachtungen und überprüfbaren Hypothesen

10

Naturwissenschaft und Technik sind tragende Säulen unserer Gesellschaft

Leben hat sich bis heute – nach mehreren, in geologischen Zeiträumen stattfindenden großen Perioden von Zerstörungen – erhalten und immer wieder neu weiterentwickelt. Insgesamt fünf großen Massensterben (Massenextinktionen) über zirka 500 Mio. Jahre, „[…] die sich anhand von Ablagerungen mariner Fossilien rekonstruieren lassen, führten jeweils auf der Ebene der Familien zu einem starken Rückgang der Vielfalt.“ (Kolbert 2015, 24). Konnten bei diesem fünf erdgeschichtlichen Massensterben noch ursächlich Auslöser natürlichen Ursprungs ins Kalkül gesetzt werden, so besitzt das sogenannte sechste Massensterben die deutliche Handschrift des homo sapiens. An dieser Stelle seien nur wenige, aber für den Fortschritt des Lebens entscheidende Zerstörungspotenziale zum sechsten, anthropozänen9 Massensterben genannt:
  • Der außergewöhnlich hohe Anstieg von atmosphärischen Kohlendioxidkonzentrationen , ist seit der Industrialisierung vor zirka 200 Jahren bis heute deutlich zu erkennen. Es ist der Hartnäckigkeit des Chemikers Charles David Keeling (1960) zu verdanken, dass heute die Frage: „[…] ist der (Kohlendioxidpegel) […] tatsächlich eine Folge zivilisatorischer Umtriebe?“ durch den renommierten Klimaforscher Hans Joachim Schellnhuber (2015, 73) mit einem klaren „Ja“ beantwortet wird. Keelings Aufzeichnungen der Messwerte von jahreszeitlich bedingten Schwankungen der Konzentration des atmosphärischen Kohlendioxids, zugleich ein Grundstoff für die pflanzliche Photosynthese , ähnelt einer Sägezahnkurve – jedoch mit erschreckendem Anstieg über die letzten Jahrzehnte. Zu Beginn der Messreihe im Jahr 1958 wurde ein atmosphärischer CO2‐Wert am Mauna‐Loa‐Observatorium von 317 ppmv (parts per million volume %) gemessen (ebd.). „Zum silbernen Jubiläum des International Geophysical Year im Jahr 1988 näherte sich der Gehalt an Kohlendioxid in der Atmosphäre dreihundertfünfzig Teilen pro Million“ (Weiner 1990, 43). 2015 wurde die 400‐ppmv‐Marke durchbrochen und seit dem Beginn der industriellen Revolution haben sich 40 % mehr atmosphärisches CO2 angesammelt (Schellnhuber 2015, 73). Dadurch zeichnet sich ein Trend ab, der das Klima der Erde und somit das Lebenserhaltungssystem aller Lebewesen in eine beunruhigende Schieflage bringen kann – vielleicht schon gebracht hat. Dieses besondere hochkomplexe Zerstörungspotenzial ist ein Schlüsselereignis für die Menschheit und alles Leben.

  • Die Vermüllung des Meeres durch zunehmende human‐zivilisatorische Unfähigkeit , mit Materialien in der Technosphäre nachhaltig umzugehen, ist nicht minder beängstigend. Der Lebensgrundstoff Wasser, ob als Nahrungsmittel für Lebewesen an Land, in der Luft oder in den Flüssen und Ozeanen der Erde, die noch reich sind an Biodiversität, wird zunehmend verschmutzt bzw. ungenießbar. In dem Zusammenhang ist bemerkenswert, dass Myriaden von Lebewesen nur wenige Dutzend Grundbausteine benötigen, um ein unvergleichliches Nahrungsnetz in sozialer Gemeinschaft und hochkomplexer Umwelt – ohne jeden Verluststoff (Abfall im technischen Sinn) – aufrecht zu erhalten (Küppers, Tributsch 2002; Küppers 2015, 24).

Es ist ein Armutszeugnis sondergleichen, wenn intelligente Menschen zehntausend und mehr Kunststoffe produzieren, um technische Güter mit gewissen Qualitätseigenschaften zu vermarkten, die natürlich auch der Bequemlichkeit (convenience) von uns Verbrauchern dienen, von denen die Hersteller aber wissen, dass eine hohe Zahl der enthaltenen Stoffbausteine hochgiftig bis tödlich für Lebewesen sein können und sind. Im Fall eines naturzerstörerischen Unfalls durch chemische Stoffformulierungen folgt nicht selten die reflexartige Anmaßung der Verursacher der Unglücke: Wir werden unseren Umwelt‐ und Naturschutz (weiter) verstärken.

Das zunehmende Vordrängen technischer Innovationen und Raubwirtschaften ist für die Nachhaltigkeit unserer Lebensgrundlage alles andere als förderlich. Multikonzerne und ganzen Ländern beteiligen sich durch Massentierzucht, riesige Monokulturen, erdweiten Landraub (land grabbing ) und weiteres mehr – unbewusst und bewusst – an der Zerstörung subsidiären Wirtschaftens. Grundlegende Lebenserhaltungssysteme unseres Planeten (sogenannte hot spots, Bereiche hoher Biodiversität ) sind davon nicht ausgeschlossen.

Die menschliche Macht, etwas zu tun und es auch zu können, ist in erschreckender Weise dem Matthäus‐Prinzip 10 unterworfen. Die zunehmende Dividierung der Menschheit in arm und reich, habend und nicht‐habend, besitzend und nicht‐besitzend stärkt in beklemmender Weise den von Samuel P. Huntington formulierten Kampf der Kulturen (original: Clash of Civilizations, 1996).

Es könnte die Ironie der kommenden Jahrzehnte oder Jahrhunderte sein, dass Humanoide ihre eigenen selbstorganisierten Handlungen in biosphärischer Umwelt besser und folgenvermeidender erkennen und Lösungen entwerfen und umsetzen, als es selbsternannte Human‐Visionäre in Technik, Wirtschaft und Gesellschaft zur Zeit praktizieren. Diese postulierte Vision geht aber über mögliche realistische Lösungsansätze der drei genannten Potenzialbereiche menschlicher Destruktivität weit hinaus.

Drohende Kriege (Rinke und Schwägerl 2012) durch Pandemien, Migration, Rohstoffe, Welternährung, Demographie, Spezialitäten von Weltfinanzkrisen und Waffenhandel (Feinstein 2012) und nicht zuletzt humanoide Existenzen mit künstlicher Intelligenz werden die „Klasse“ der HUMANEN noch weit in die Zukunft beschäftigen. Zu diesem Reigen human ausgelöster Katastrophen zählen – besonders schmerzlich – Rückkopplungsprozesse, die Laurin Gerrett als „Die kommenden Plagen – Neue Krankheiten in einer gefährdeten Welt“ betitelt (Gerrett 1996). Der Ausbruch der tödlichen Ebola‐Epidemie in Westafrika im Jahr 2013 ist hierbei nur ein kleiner Beleg dafür, was noch auf die Gesundheit der Menschheit – trotz aller medizinischer Fortschritte im Detail – zukommen kann, wenn sie ihr „business as usual“ weiter betreibt.11 Unverkennbare zivilisatorische Fortschritte haben für den Erhalt und die Verlängerung des Lebens gesorgt. Es wird sie auch weiterhin geben.

Nur – und diese Frage steht im Mittelpunkt zukünftiger humaner‐humanoider Entwicklung : Auf Kosten welcher zerstörerischer Eingriffe in die Grundlage jeden Lebens, in die evolutionäre Natur finden Fortschritte statt?

In seiner Bedienungsanleitung für das Raumschiff Erde (Original 1969: Operating Manual for Spaceship Earth) hat R. Buckminster Fuller (1998, 37) auf zwei Fachbeiträge aufmerksam gemacht. Der eine befasste sich aus anthropologischer Sicht mit ausgestorbenen menschlichen Rassen, während der andere aus biologischer Sicht die Geschichte aller bekannten biologischen Arten untersuchte, die ausgestorben waren. Erstaunlich war, dass die Ergebnisse beider Untersuchungen, unabhängig voneinander, zu identischen Schlussfolgerungen kamen. Denn: „In beiden Fällen erwies sich das Aussterben als eine Folge der Überspezialisierung. […] Dabei opfert man allerdings die allgemeine Anpassungsfähigkeit, beziehungsweise man züchtet sie weg. […] Spezialisierung geht immer auf Kosten der allgemeinen Anpassungsfähigkeit.“ (Kursive Hervorhebung durch den Autor (d. d. A.).)

Heute würden wir sagen: Die zunehmende Detailversessenheit trübt deutlich den Blick für das Ganze. Mit kurzfristigen und kurzsichtigen Entwicklungsstrategien erreichen wir in unserer komplexen Umwelt oft das Gegenteil von dem, was nachhaltig von Vorteil wäre. Fehlgeleitete kurzfristige Aktionen – short-term-missent  – des schnellen Erfolges wegen, wie sie im politischen, wirtschaftlichen und finanztechnischen Umfeld in den letzten Jahren kulminieren, sind kaum geeignet, einer humanen, sozialen gesellschaftlichen Weiterentwicklung förderlich zu sein.

Wer die Natur verstehen will, muss ihr gehorchen. Wer diese hochkomplexe Lebensgrundlage erhalten will, muss sich ihr anpassen.

Daran führt kein Weg vorbei! Es heißt: Wer die Nahrungsnetze der Natur erforscht, die auf umfassende Weise die Zusammenhänge zwischen Organismen – Menschen eingeschlossen – in ihren Lebensräumen abbilden, lernt die Natur kennen und verstehen. Mit einem trainierten Denken in Wirkungsnetzen (Küppers 2013), das detailreiches Spezialwissen keineswegs ausschließt, erkennen wir deutlich klarer die lokalen und globalen Probleme unseres Planeten Erde. Und deren Lösungen bedürfen unser aller Anstrengungen. Franklin D. Roosevelt brachte es auf den Punkt, als er sagte:

Men are not prisoners of fate, but only prisoners of their own minds.12

Übersetzt: Die Menschen sind nicht Gefangene des Schicksals, sondern ihres eigenen Denkens.

Zusammenhänge erkennen, die richtigen Schlussfolgerung daraus ziehen und sie für den Fortbestand des Lebens nachhaltig anwenden bleibt ein Leitgedanke – auch in der sich abzeichnenden Entwicklung von Humanoiden bzw. einer kooperativen Entwicklung von Humanen und Humanoiden.

Anfang der achtziger Jahre entwickelten die Ökologen Paul und Anne Ehrlich von der Standford University die ‚Nieten‐Hypothese ‘ der biologischen Vielfalt. Sie bezeichneten die Ökosphäre als ein riesiges Flugzeug, das anstatt von Stahlnieten von Arten zusammengehalten wurde. Wenn eine Spezies ausstarb, blieb die Gesamtmasse des ‚Flugzeugs‘ vielleicht dieselbe, aber diese Nieten waren verloren, und diese schwächte die Gesamtstruktur. Wenn schließlich eine kritische Zahl von Nieten fehlte, fiel das Flugzeug auseinander, krachte zu Boden und war für immer verloren.

Die Glaubwürdigkeit der epochalen ‚Nieten‐Hypothese‘ wurde durch mehrere Experimente in Laboratorien in aller Welt unterstützt.“ (Garrett 1996, 764) (kursive Hervorhebung d. d. A.).

Dieser sehr plastische Rückgriff auf die Zusammenhänge der Biodiversität macht deutlich: Wir Menschen tun viel, um humanes, tierisches und pflanzliches Leben zu schützen – die dynamische Ausgewogenheit, mit der sich die Evolution durch vernetzte ganzheitliche und spezialisierte Entwicklungen ihren Weg auf nachhaltige Weise bahnt, müssen wir jedoch noch lernen. Trotz des angehäuften immensen Human‐Wissens scheinen wir uns paradoxerweise mehr und mehr dem „Rand des Erde‐Chaos“ zu nähern.

Kann ein Verbund aus Humanen und von Humanen entwickelten Humanoiden Überlebensstrategien entwickeln, die dem Gebot der Nachhaltigkeit dienen? Mit technischen, sensorischen, mobilen, durch künstliche Intelligenz gesteuerten, selbstorganisierenden Existenzen von Robotern bzw. Cyberphysischen Systemen  – Cyber Physical Systems, CPS – heutiger Generationen werden vorerst andere Ziele fokussiert, die unter den Schlagworten Industrie 4.0 , Big Data , Internet der Dinge u. a. m. firmieren.

Ob gesellschaftliche , ökologische und ökonomische Aufgaben aus ganzheitlichen Perspektiven und Wirkungsräumen auch für Humanoide erfassbar und lösbar sind, bleibt vorerst noch im Nebel zukünftiger Entwicklungen.

Im Detail werden aber bereits eine Vielzahl von humanoiden bzw. kooperativen animaloiden gesellschaftlichen Dienstleistungen für den Menschen präsentiert, z. B. das aus japanischer Roboterforschung bekannte animaloide therapeutische Kuschel‐Sattelrobbenbaby PARO für ältere Personen13 oder ein von Panasonic entwickelter, mit 24 Fingern versehener Roboter fürs Haare waschen und Kopf massieren oder Roboteranzüge, die älteren Erntehelfern die körperlich schwere Arbeit erleichtern sollen14, bzw. vielfältige Gehhilfen in Form von Exoskeletten u. a. m.

Es bleibt abzuwarten, ob diese humanoiden bzw. animaloiden Dienste am Menschen auf Dauer von Wert sind. Insbesondere dann, wenn sie verstärkt zu prekären humanen Arbeitsverhältnissen führen, und ob es vorerst nicht nachhaltiger erscheint, das volle Potenzial zwischenmenschlicher Kommunikation , soziale Kontakte des Miteinander, deutlich mehr auszuschöpfen, als es bislang in vielen hochindustrialisierten Gesellschaften geschieht. Feiertags‐ und ferienfreie Zeiten, Essen und Trinken in den Kantinen der Unternehmen, ein Schwätzchen in den Kaffeeküchen, lebhafte Gruppenbesprechungen zu einem neu anvisierten Ziel etc. sind notwendige Teilbereiche im Arbeitsleben der Menschen, die sie mit reinen Arbeitstätigkeiten verknüpfen. Das macht die Vielseitigkeit und Flexibilität des Menschen aus. Robotern, mit welchen Aufgaben sie auch immer betraut, korrekter: programmiert werden, benötigen keine Pausen, es sei denn, ihre Funktionen sind defekt und bleiben auch defekt, nach noch so vielen Selbstdiagnosezyklen.

Stehen wir Menschen wirklich an einer Bifurkation 15 oder Multi‐Bifurkation , bei der in naher, mittlerer oder ferner Zukunft, in wenigen Jahrzehnten, Jahrhunderten oder später, Humanoide mehr und mehr die Kontrolle im System übernehmen? Dieser Wunschtraum vieler wird durch zahlreiche Science‐Fiction‐Versionen stark genährt. Vor wenigen Jahren waren mobile phones, mit denen über Zehntausende Kilometer nahezu zeitverlustfrei telefoniert werden konnte, noch undenkbar. Heute ist die Technik Teil unseres Alltages, die – zugegeben – auch neue, unerwartete Probleme schafft, auf die bereits die Stockholmer Verkehrsbehörde mit einem neuen Verkehrsschild reagiert.16 Siehe hierzu auch die DEKRA17‐Studie Dekra Automobil GmbH (2016) aus April d.J. oder das Video der Polizei Lausanne, Schweiz, aus 2017, das drastisch vor Augen führt, was passieren kann, wenn sich Personen mit mobile phones völlig unachtsam durch den Straßenverkehr bewegen18. Auf die praktizierbare Antwort der interstellaren Aufforderung: „Beam me up, Scotty!“ (aus der Film‐ und Fernsehserie Star Trek 19) warten wir indes noch – auf einen Humanoiden mit der Qualität eines DATA (auch aus Star Trek) ebenfalls. Und: Die Realität einer superintelligenten BORG‐Queen (Star Trek: „Der erste Kontakt“), die alle Daten, Informationen und alles Wissen ihrer cyberkinetischen Zivilisation , der Borg, in sich zu einer Singularität verdichtet, liegt weit jenseits unserer Vorstellungen. Auch wenn die visionäre Vorstellung einer „Superintelligenz“ des Philosophen Nick Bostrom (Bostrom 2014) dies heraufbeschwört und den „Untergang der Menschheit “ (Schmitt, 2016) zum Forschungsthema in seinem Future of Humanity Institute in Oxford macht, bleibt für den rational denkenden Menschen und seine überaus starke Partnerin – die mit höchsten funktionalen Qualitäten ausgestattete und über Jahrmillionen bewährte Natur – noch genügend Zeit, seinen adaptiven Weg in eine überlebensfähige Zukunft maßgebend zu gestalten.

Die heutige humanoide bzw. quasi‐humanoide Realität ist: Wir arbeiten noch intensiv an Robotern der verschiedensten Formen, Strukturen und Fähigkeiten im wissenschaftlichen, zivilen und militärischen Umfeld (siehe u.a. Dillmann et al. 2002). Sogenannte Schreitroboter , mit zugegeben geringem menschlichen Aussehen, die auf abschüssigem Waldgelände Bäume fällen, der für militärische Zwecke vorgesehene, martialisch aussehende Roboter ATLAS der Firma Boston Dynamics20, humanoide „Empfangsdamen“21 in Hotels und nicht zuletzt die Unzahl von ballspielenden Mini‐Humanoiden, für die eine eigene Roboter‐Fußball‐Weltmeisterschaft 22 – RoboCup – kreiert wurde, und vieles mehr sind bereits unsere täglichen Begleiter in mehr oder weniger privater oder isolierter Umgebung.

Wenn wir den Rahmen der zur Verfügung stehenden Perspektiven humaner und humanoider Entwicklungen in Augenschein nehmen und die Bifurkationsschwellen herausarbeiten, an denen sich Entscheidendes vollzieht, vollziehen kann und wohl auch vollziehen wird, sehen wir in Abb. 2.2 eine mehrfach vernetzte humane‐humanoide Entwicklung  – „H 2 ‐Entwicklung“ – mit entsprechenden zweifachen und mehrfachen Verzweigungspunkten, unter ergänzendem Einschluss plantoider und animaloider Entwicklungen gegenüber Abb. 2.1. Generell fasst diese Darstellung mögliche Entwicklungspfade zusammen, auf denen humane und humanoide Fortschritte – aber auch Rückschritte – stattfinden können.
Abb. 2.2

Gekoppelte humane und humanoide Entwicklungspfade – H2‐Entwicklung

Interessant wird sein, wie sich mögliche Vernetzungen zwischen den vier Hauptentwicklungspfaden aufbauen und gestalten und zu welchen Konsequenzen sie führen. Vergleichbar mit Organisationen in hochkomplexen Systemen wird es auch bei den humanen‐humanoiden Fortentwicklungen darauf ankommen, wie wir mit dem Unerwarteten umgehen und es managen (Weick und Sutcliffe 2003).

Folgen wir den einzelnen Strängen an den Verzweigungspunkten, so sind 4 Hauptpfade humaner‐humanoider Entwicklungen erkennbar:
  1. 1.

    Der Pfad der biologischen – humanen – Evolution .

    Er ist – wie bereits in Abb. 2.1 erwähnt – der zentrale übergeordnete Zeitpfeil, der auf einen unergründlich reichen Erfahrungsschatz höchst angepasster und effizienter Lösungen aufbaut. Wer die darin enthaltenen evolutionären Prinzipien zerstört, zerstört alles andere.

     
  2. 2.

    Der Pfad der humanen‐genomgelenkten Entwicklung .

    Hier greifen künstliche Techniken in lebende Substanz, in humanes Erbgut (DNA, Desoxyribonukleinsäure) ein. Dabei werden Werkzeuge, sogenannte Genscheren , benutzt, um die Genmutationen gezielt beeinflussen können (Stichwort: Gen Editing, s. a. Technology Review Juni 2016, Themenheft: Was ist Leben? Siehe u.a. Karberg 2016).

    Ethische Aspekte dieses nicht unumstrittenen human‐genomen Entwicklungspfades werden in Abschn.  3.1 angesprochen.

     
  3. 3.

    Der Pfad der humanen‐bionischen , systembionischen/prothetischen Entwicklung .

    Der humanbionische Pfad nutzt evolutionäre Prinzipien mit herausragenden langzeitbewährten Funktionen als biotechnischen Ersatz für menschliche Körperteile. Wobei „bio‐technisch“ alle menschlichen Funktionalitäten umfasst. Von Hautersatz über künstliche Cochlea‐Implantate bis zu kompletten Gliedmaßen (biotechnische Prothesen) reicht das Anwendungsspektrum. Eng verbunden bleiben Teillösungen dieser bionischen Entwicklungen mit medizinischen Lösungen, z. B. die Züchtung von künstlicher Haut aus körpereigenen Zellen oder neuere technische Fertigungsverfahren, z. B. das sogenannte 3D‐Druckverfahren .23 Dieser eher human orientierte Entwicklungspfad hat ebenfalls große Bedeutung für die Entwicklung und Anwendung humanoider Funktionalitäten.

     
  4. 4.

    Der Pfad der humanoiden Entwicklung .

    Auf diesem Entwicklungspfad steht das künstliche, gesteuerte oder regelungsorientierte Objekt, näherungsweise mit menschenähnlichem Aussehen und Funktionalitäten im Mittelpunkt der Entwicklung. Hierzu zählen auch einfache Handhabungsobjekte, die z. B. in Form von Multigelenk‐Roboterarmen alleine oder im Zusammenspiel mit anderen Robotern oder Menschen Arbeitsprozesse erledigen. Die Nachahmung menschlicher Bewegungsmuster, im Zusammenspiel mit Mimik, Akustik, Optik, Haptik und Olfaktorik, zählen ebenso dazu wie der große Bereich programmierter, künstlicher neuronaler Netze.

    In Abb. 2.2 wird der humanoide Entwicklungspfad noch von zwei ergänzenden Entwicklungen begleitet: der animaloiden und plantoiden Entwicklung. Auf beide wird im Abschn.  4.6 ausführlich eingegangen. Das weiter oben erwähnte Beispiel des therapeutischen Kuschel‐Sattelrobbenbabys PARO für ältere Personen zeigt nur eine Entwicklungsrichtung; die Nachahmung effizienter Strategien von Pflanzenwurzeln für Untersuchungen von Bodenexplorationen eine andere.

     

Alle vier humanen‐humanoiden Entwicklungspfade werden uns durch zahlreiche Beispiele im Verlauf der Kapitel wieder begegnen. Zusammenhänge erkennen bleibt auch im Entwicklungs‐ und Anwendungsbereich humanoider Sphären ein Metaziel. Es ist aber insbesondere dann von Bedeutung, wenn kooperative oder kollaborierende Arbeiten mit Menschen anstehen.

2.2 Was ist humanoide Existenz?

Um die Probleme der Zukunft zu bewältigen, schafft sich der Mensch einen Partner:

den Roboter – eine perfekte Maschine, dem Menschen so ähnlich, dass es fast unmöglich ist,

das Geschöpf von seinem Schöpfer zu unterscheiden.

Die ausgeklügelte Programmierung des positronischen24 Gehirns sorgt dafür,

dass der Roboter als Beschützer des Menschen fungiert, und zuweilen kommt es sogar vor,

dass Mensch und Maschine zu Freunden werden.

Was aber geschieht, wenn die Programmierung fehlerhaft ist?

Kurztext zum Buch v. I. Asimov: Meine Freunde die Roboter

Was motiviert eigentlich Menschen, humanoide Existenzen zu bauen? Hierauf werden wir zu Beginn dieses Kapitels kurz eingehen und das damit verbundene Thema Angst ansprechen. Anschließend widmen wir uns der Beantwortung der zentralen Frage: Was ist humanoide Existenz? Oder: Was ist ein humanoider Roboter ? Wir schauen auf mögliche Definitionen, grundsätzliche Eigenschaften und Anforderungen von Humanoiden und tangieren kurz eine Besonderheit von menschlich‐humanoider Verbundenheit, bevor wir einen Streifzug von historischen bis zu aktuellen Humanoiden antreten.

2.2.1 Was motiviert Menschen, Humanoide zu entwickeln?

R. Brooks (1997) beschreibt zwei generelle Antriebe des Menschen, humanoide Roboter zu konstruieren und weiter zu entwickeln:
  1. 1.

    Die Gestalt des menschlichen Körpers steht in einem entscheidenden Verhältnis zu unserer Darstellung, in welcher Art sie auch immer geschieht, zum Beispiel durch Gesten, Sprache oder Gedanken. Wenn wir demzufolge eine menschenähnliche Intelligenz bauen wollen, sollte der humanoide Körper menschenähnlich sein.

     
  2. 2.

    Wenn die humanoide Existenz einen menschenähnlichen Körper besitzt, empfinden Menschen eher einen leichteren und natürlicheren – nicht unbedingt vertrauteren (d. A.) – Zugang, um mit dem Humanoiden zu kommunizieren.

     
Punkt zwei leitet uns direkt in ein unheimliches Tal zwischen Vertrautheit und Menschenähnlichkeit, das im nachfolgenden Abschn. 2.2.2 durchschritten wird. Vorab gehen wir noch auf eine mögliche dritte Motivation ein, die Menschen antreibt, menschenähnliche Helfer zu bauen. Dazu schreibt M. Eaton (2007):
  1. 3.

    Humanoide tun sich leicht, in der Umgebung zu operieren, wo auch Menschen tätig sind, zum Beispiel im Haushalt Türen zu öffnen und zu schließen, Treppen zu steigen, Handreichungen durchzuführen u. v. m.

     

Ein zukünftiges Hauptaugenmerk kann – angesichts der zunehmend älteren Bevölkerungsgruppen in vielen Ländern, insbesondere in Industrienationen – sicher auch in häuslichen Hilfen durch Humanoide für immobile, kranke oder hilfebedürftige Menschen gesehen werden. Japan ist hier seit langem Vorreiter.

2.2.2 Bukimi no tani – Masahiro Moris Tal der Unheimlichkeit

Wer fürchtet sich heute noch, im tiefdunklen Wald alleine spazieren zu gehen, zumal Geräusche in unsere Ohren dringen, die wir Stadtmenschen nicht kennen und daher auch deren potenzielle Gefahr für uns nicht einschätzen können? Hand aufs Herz! Obwohl heute in dunkler Nacht im Wald Angst irreal erscheinen mag – in dunklen belebten Stadtbezirken dagegen aber umso realer –, steckt trotz allem tief in uns noch immer ein Funken Urangst. Es ist ein evolutionäres Erbe unserer Vorfahren, das sie in früheren Jahrhunderten wachsam und hochachtsam werden ließ, eben weil echte Gefahren drohten. Auch heute empfinden wir in bestimmten Situationen voller Unsicherheit, Unwissenheit und Unachtsamkeit noch hier und da ein unheimliches Gefühl.

Bezog sich dieses menschliche Gefühl bislang auf die evolutionäre Entwicklung und seine biosphärischen Mitspieler, auf eine Umwelt mit Menschen, Tieren und Pflanzen, so wird dieses Gefühl nun erweitert durch eine digitale Sphäre mit humanoiden Existenzen, mit teils verblüffend menschenvergleichbarem Aussehen und Bewegungen. Kommt durch diese Entwicklung humanoider Existenzen eine neue Art von Angstgefühl in uns auf? Üben wir in Kommunikation, Kooperation oder Kollaboration mit Humanoiden eher Zurückhaltung oder eher Vertrautheit bzw. Verbundenheit oder wählen wir einen gesunden Mittelweg?

Dem animaloiden Sattelrobbenbaby PARO würden wir – aus heutiger Sicht – vermutlich mehr Zuneigung und Vertrauen schenken als dem menschenähnlichen, mit künstlicher Intelligenz versehenen Humanoiden DATA, der mit Aussehen, Körpersprache, Ausdrucksweise, selbsttätigen Handlungen und vielem mehr kaum einen (äußeren) Unterschied zu Menschen erkennen lässt – abgesehen von seiner blassen Gesichtsfarbe. Oder flößt der nahezu perfekt aussehende menschenähnliche DATA Menschen mit der Zeit doch zunehmend Vertrauen ein, eben weil er sich kaum mehr unterscheiden lässt von seinen Erbauern? In der Realität stellt sich diese Frage noch nicht. Ebenso wird aus dieser Entweder‐oder‐Frage keine generelle Erkenntnis ableitbar sein oder erwachsen. Zu unterschiedlich sind die menschlichen Charaktereigenschaften, die im dynamischen, komplexen Umfeld keine elementaren Antworten zulassen, weswegen sich auch ein Reihe von Autoren mit Moris Uncanny‐Valley‐Effekt wissenschaftlich auseinandersetzen (so etwa Mara, Appel 2015; Cheetham 2014; Kageki 2012; Mori, MacDerman, Kageki 2012; Tinwell, Grimshaw 2009).

Aus psychologischer Sicht erwähnenswert ist, dass bereits 1906 der Psychologe E. Jentsch (1906) psychische Unsicherheiten als dominanten Auslöser dafür beschrieb, wenn einem unheimlich zumute ist, wenn einem Schauer den Rücken herunterlaufen. Da reicht schon ein unbekanntes Rascheln in fremder Umwelt.

Würden Sie, liebe Leserinnen und Leser, der menschenähnlichen Bunraku aus Abb. 2.3 Ihre Zuneigung schenken oder sich in deren Nähe mehr oder weniger unheimlich fühlen?
Abb. 2.3

Titelbild der IEEE‐Zeitschrift v. Juni 2012 mit einer Bunraku‐Puppe . Bunraku ist eine traditionelle japanische Form eines musikalischen Puppentheaterspiels

M. Mori (1970) ist vor mehr als 45 Jahren der Frage nachgegangen, wie sich eine Verbundenheit zwischen Menschen mit Humanoiden zu deren menschenähnlichen Aussehen verhält. Seine Erkenntnisse sind in einer Grafik in Abb. 2.4 zusammengefasst (aus der ersten von Mori autorisierten englischen Übersetzung von MacDerman und Kageki 2012).
Abb. 2.4

Masahiro Moris Bukimi no tani (Tal der Unheimlichkeit, eine präzisere Übersetzung als das unheimliche Tal, englisch: Uncanny Valley); deutsche Übersetzung der Begriffe d. d. A (Auswahl)

Abb. 2.4 zeigt zwischen der y‐Ordinate – weniger (−) oder mehr (+) Verbundenheit – und der x‐Abszisse – weniger (0 %) oder mehr (100 %) menschliche Ähnlichkeit – zwei nichtlinear verlaufende Kurven, eine für stationäre, ruhende und eine für sich bewegende Humanoide, Menschen sowie Puppen. Erkennbar ist, dass der Kurvenverlauf ohne Bewegung niedrigere Verbundenheitswerte und eine geringere Bandbreite, von ausgestopften Tieren bis zum Leichnam, zeigt. Die Kurve mit Bewegung ordnet die humanoiden Roboter – zur Zeit der Untersuchung durch Mori – noch im Mittelfeld der Verbundenheit zu menschlicher Ähnlichkeit ein. In einem Interview mit Kageki (2012) 42 Jahre später antwortet Mori auf die Frage:

„Do you think there are robots that have crossed the uncanny valley?“ mit: „Yes. I think the HRP‐4C is one of them. Though on second thought, it may still have a bit of eeriness in it.“

Übersetzt: „Denken sie, dass Roboter existieren, die das unheimliche Tal überquert haben? Ja, ich denke HRP‐4C ist einer davon [siehe Tab. 2.2, d. A.]. Wenn ich aber weiter darüber nachdenke, kann auch ein wenig Unheimlichkeit darin verbogen sein.“

In der Bildsequenz visualisierter humanoider Roboter (Abb. 2.13, 2.14, 2.15, 2.16, 2.17 und 2.18) können Sie selbst erkunden, wem Sie mehr oder weniger Vertrauen und Verbundenheit entgegenbringen, sollten Sie einem oder mehreren dieser Humanoiden real begegnen.

Tab. 2.2

Sechs Entwicklungsstufen für Humanoide. (Nach Eaton 2015, 36 f.)

Sechs Entwicklungsstufen für Humanoide

Ebene

Taxonomie nach Eaton

Humanoide

Beschreibung

0

Replicant

Identisch zu Menschen in physikalischen und handlungsorientierten Merkmalen, außer offensichtlichen Unterschieden im Essen, Trinken, bei Stoffwechselprozessen etc.

1

Android a

Besser als ein Replicant, nahe an menschlicher Gestalt und menschlichem Verhalten

n−3

Humanoid

Nahe am Menschen, in „Körper“ und „Gehirn“ aber unmissverständlich kein Mensch, hoher Grad an künstlicher Intelligenz und Geschicklichkeit

n−2

Inferior Humanoid

Geringwertiger Humanoid, eindeutig nicht mit Menschen verwechselbar, besitzt aber umfassend Gestalt mit Kopf, zwei Armen, zweibeiniges Laufen, Stereosehen, akustische Fähigkeiten, gewisse Geschicklichkeit und künstliche Intelligenz

n−1

Human‐Inspired

Menschlich inspirierter Humanoid, sieht nicht gerade menschenähnlich aus, besitzt aber die grundlegenden Gestaltelemente für zwei‐ oder mehrbeiniges Laufen oder Bewegung auf Rollen, begrenzte künstliche Intelligenz und Fertigkeiten

n

Built‐for‐Human

Humanoid gebaut für Menschen in deren Umgebung, sieht Menschen nicht ähnlich, kann aber in menschlicher Umgebung mit begrenzten Tätigkeiten agieren

a Ergänzende Definitionen zu Tab. 2.2 sind: Ein Humanoid, der einen Mann verkörpert, wird Android genannt. Ein Humanoid, der eine Frau verkörpert, wird Gynoid genannt

2.2.3 Humanoide Existenz ist …

Im Kontext des Zusammenspiels humaner und humanoider Sphären wäre eine verhältnismäßig einfache Antwort auf die Frage „Was ist humanoide Existenz?“ die folgende:

Alles, was nicht der Definition von humanem Leben entspricht. Als ein solches dürfte gelten:
  • Humanes Leben ist Bewusstsein . – Humanoide Existenz besitzt kein Bewusstsein.

    Leben – und somit Bewusstsein – ist ein emergentes Phänomen, das mit hoher Komplexität verbunden ist. Unser Gehirn ist dafür ein Beispiel mit seinen nahezu 86 Mrd. Neuronen (Herculano‐Houzel 2009) und nahezu 10.000 Verknüpfungen pro Neuron. Sich über etwas bewusst zu sein, zum Beispiel über den Text, der hier gerade entsteht, oder sich selbst bewusst zu sein, sich aus seinem Inneren heraus zu freuen oder zu sorgen, ohne dass unser neuronales Netz zusammenbricht, bedingt auch einen hohen inhärenten Grad an Redundanz. Es ist überhaupt nicht absehbar, und aus heutiger Sicht zu verneinen, ob humanoide Existenzen jemals ein menschenähnliches Bewusstsein erlangen werden.

  • Humanes Leben trägt Verantwortung . – Humanoide Existenz kann das nicht.

    Verantwortung zu tragen, setzt ein Bewusstsein voraus, das humanoide Existenzen nicht besitzen.

  • Humanes Leben entscheidet für sich selbst. – Humanoide Existenz kann nicht für sich selbst und erst recht nicht für uns entscheiden.

  • Humanes Leben erfasst komplexe Wirklichkeit . – Humanoide Existenz erfasst nur Ausschnitte aus der Wirklichkeit.

  • Humanes Leben ist fähig, vernunftbegabt zu denken. – Humanoide Existenz kann das nicht.

  • Humanes Leben stellt sich intellektuellen neuen Herausforderungen . – Humanoide Existenz kann das nicht.

Ergänzen wir die voranstehenden Gruppen von ausgewählten negierten Antworten auf Fähigkeiten humanen Lebens aus der Sicht humanoider Existenzen mit einer Auswahl direkter Zuordnung von besonderen Eigenschaften bzw. Funktionen. Dabei sollte immer berücksichtigt werden, dass der Mensch Quelle aller Leistungsmerkmale humanoider Existenzen ist. Das gilt auch für deren Replizierbarkeit . Selbstreplizierende Humanoide sind noch nicht existent, wohl aber selbstreplizierende Software , oft als Schad‐Software unterwegs, mit der jeder Computerbenutzer schon Bekanntschaft gemacht haben dürfte.
  • Humanoide Existenz ist eine Maschine mit Merkmalen und Eigenschaften, die auf konstruktive, mechanische, elektrische oder elektronische Weise mehr oder weniger menschlichen Formen und Strukturen nachempfunden ist (siehe Abschn. 2.2.2). Sie nutzt für ihre Existenz dieselben physikalischen und chemischen Naturgesetze wie die Menschen.

  • Humanoide Existenz ist in ihrer Entwicklung dafür vorgesehen, mit Menschen in menschlicher Umgebung zusammenzuarbeiten oder Dienstleistungen für Menschen zu erbringen (kollaborierende Roboter = Koboter).

  • Voraussetzung dafür ist, dass humanoide Existenz mit Menschen in geeigneter Weise kommunizieren, das Kommunizierte verstehen und praktisch sinnvoll anwenden kann.25

  • Humanoide Existenz ist durch sensorische Eigenschaften befähigt, sich sicher im Umfeld von Menschen zu bewegen, ob in privater oder beruflicher Umgebung.

  • Humanoide Existenz ist fähig, mehrachsige Bewegungsmuster durchzuführen, statische und dynamische Kräfte und Momente zu realisieren, ähnlich Robotern in produktionstechnischem Umfeld, mit einem Vielfachen menschlicher Vergleichswerte, wodurch menschliche Arbeit, z. B. das Tragen schwerer Lasten, erleichtert wird (Stichwort: Exoskelett).

  • Humanoide Existenz ist in seiner Mobilität bzw. Kooperation mit Menschen zwingend „Gesetzen“ verpflichtet, die das humane Leben schützen (siehe Abschn. 2.2.5).

Es erscheint nicht übertrieben, wenn aufgrund bisheriger Erkenntnisse aus evolutionärer Entwicklung und humanoiden Fortschritten behauptet wird:

Humanoide werden Menschen in ihrer Bedeutsamkeit nie ersetzen können.

Humanoide werden sich menschlichen Verhaltensweisen nur annähern können.

2.2.4 Definitionen, Anforderungen, Eigenschaften

Definitionen und die damit verbundenen Anforderungen und Eigenschaften an Humanoide oder humanoide Existenzen bzw. humanoide Roboter scheinen – in der Vielzahl einschlägiger Literatur, ohne im Einzelnen detailliert darauf einzugehen – eine Frage der persönlichen Interpretation zu sein. Sie lassen daher mehrere Deutungen zu. Das Deutungsspektrum reicht von menschenähnlich (besonders von Robotern) (Duden) über Körper mit zwei Armen, zwei Beinen und Kopf, aufrechter Gang (triviale Beschreibung) bis hin zu Verkörperung selbstlernender Humanoider mit Schwarmintelligenz26.

Bar‐Cohen und Hanson (2009, 22) definieren Humanoide als Roboter, die eindeutig Maschinen sind, aber menschliche Charakteristika aufweisen, wie beispielsweise einen Kopf ohne Gesichtsmimik, ein Oberkörper, Arme und Beine. Weiterhin unterscheiden sie zwischen Humanoiden und menschenähnlichen Robotern – humanlike robots. Letztere sind durch ihre Komplexität der Bewegung und ihr veränderbares Aussehen bzw. die Variabilität ihrer Gesichtszüge in einem deutlich expressiveren Entwicklungsstadium, das heute bereits Stand der Technik ist (siehe Abschn.  3.3).

Ob nun Humanoide  – menschenähnliche Erscheinung – oder menschenähnliche Roboter per Definition gebaut und weiterentwickelt werden, ist von untergeordneter Bedeutung. Aus einem inneren Antrieb heraus versuchen die Menschen sich seit jeher, Ebenbilder zu schaffen. In diesem Jahrhundert scheinen die notwendigen Werkzeuge vorhanden zu sein, um den Traum ein wenig näher an die Realität zu rücken und mit ihm in Lebens‐ und Arbeitsbereiche vorzudringen, die bislang den Menschen vorbehalten blieben. Wir werden darüber in den folgenden Kap.  4,  5 und  6 unter II Veränderungen noch Ausführlicheres erfahren.

In seinem Buch über Evolutionary Humanoid Robotics definiert und beschreibt M. Eaton (2015, 33 ff.) eine Taxonomie von Robotern, die alle unter dem Oberbegriff Humanoide subsummiert werden können.

Einige Anforderungen und Eigenschaften von Humanoiden mit statischen, flexiblen, funktionalen, sozialen, gestalterischen, strukturierten und weiteren Merkmalen wurde unmittelbar vorab in Abschn. 2.2.3 bereits erwähnt.

Abschließend fassen S. Hesse und V. Malisa (2016, 411), in einer kurzen Aufzählung, eine Reihe von teils bereits bekannten Basisanforderungen und Eigenschaften von Humanoiden kompakt zusammen:
  • Zwei Beine

  • Ein Körper (Rumpf)

  • Einhaltung der menschlichen Proportionen

  • Ähnlichkeit mit menschlichen Verhaltensweisen

  • Ähnlichkeit mit der menschlichen Erscheinung

  • Hohe Flexibilität

  • Möglichkeit zur Kommunikation

  • Ausrichtung auf die menschliche Infrastruktur

  • Lern‐ und Kooperationsfähigkeit

Von Humanoiden oder menschenähnlichen Robotern, die eines Tages in menschlicher Infrastruktur im Wohnbereich oder außerhalb des persönlichen menschlichen Umfeldes in großer Zahl tätig sein werden, wird erwartet, dass sie auf mehrere Sachverhalte und Befürchtungen eingehen können. Humanoide finden Menschen in einem Umfeld, in dem ethische Aspekte und missbräuchliche Aussagen alltäglich sind. Darauf müssen Humanoide mit der nötigen Achtsamkeit reagieren können, ob im Unterhaltungsbereich, im Rahmen gesetzlicher Vorgaben, bei medizinischen Eingriffen, bei militärischen Operationen oder im Sozialbereich (siehe Bar‐Cohen und Hanson 2009, 153–155). In Kap.  3 werden wir kommunikative, fehlerimplizierte, ethische und rechtliche Aspekte im Umgang mit Humanoiden näher thematisieren.

2.2.5 Gesetze für Humanoide

Gefahren für Menschen, die von humanoiden Robotern ausgehen können, hat der tschechische Schriftsteller Karel Câpek (1890–1938) in seinem Theaterstück „Rossums Universal Robots“ beschrieben, in dem auch erstmals der Name Robot als ein von Menschen geschaffenes künstliches Wesen auftaucht.

Der bekannte Science‐Fiction‐Schriftsteller Isaac Asimov (1919–1992) hat sich mit Bedrohungsszenarien, die von Robotern mit künstlicher Intelligenz (KI) gegenüber Menschen ausgehen, ausführlich beschäftigt und schließlich einen sogenannten Verhaltenskodex für Roboter kreiert.

In Abschn.  3.3 (Ethik) werden wir noch weitere „Gesetze“ über ethische Aspekte in Verbindung mit Humanoiden kennenlernen. Asimovs Verhaltenskodex für Roboter enthält drei grundlegende, hierarchisch strukturierte Robotergesetze (Asimov 2006, orig. Runaround, 1942):

Gesetz 1:

Ein Roboter darf einem menschlichen Wesen keinen Schaden zufügen oder durch Untätigkeit zulassen, dass einem menschlichen Wesen Schaden zugefügt wird.

Gesetz 2:

Ein Roboter muss den Befehlen gehorchen, die ihm von Menschen erteilt werden, es sei denn, dies würde gegen das erste Gesetz verstoßen.

Gesetz 3:

Ein Roboter muss seine eigene Existenz schützen, solange solch ein Schutz nicht gegen das erste oder zweite Gebot verstößt.

Ergänzt wurden diese drei Robotergesetze später noch durch ein viertes Gesetz, das Gesetz 0 (Asimov (1988), orig. The Caves of Steel, 1954):

Gesetz 0:

Ein Roboter darf der Menschheit keinen Schaden zufügen oder durch Untätigkeit zulassen, dass der Menschheit Schaden zugefügt wird.

Die Verletzung oder Tötung eines Menschen durch einen Roboter zum Schutz bzw. Wohlergehen einer größeren Zahl Menschen oder sogar der Menschheit ist der Kern des Nullten Robotergesetzes, wenn auch ein sehr umstrittener.

Die über 50 Jahre alten Gesetze – insbesondere Gesetz 1, 2 und 3 – finden auch noch heute grundlegende Beachtung, obwohl sich viele Roboter hinsichtlich ihrer spezifischen Aufgaben, beispielsweise Schweiß‐ oder Montageroboter in Werkhallen, ohne direkten Kontakt zu Menschen, oder auch nicht‐humanoide Roboter (Drohnen) für militärische Zwecke den drei Robotergesetzen entziehen. Für die voranschreitende Entwicklung kollaborierender humanoider Roboter sind sie aber nach wie vor gültig. Die bekannt gewordenen tödlichen Zwischenfälle bei Mensch‐Humanoiden‐Kontakt stärken die Verbundenheit mit den drei Gesetzen. Wobei aber deutlich herauszustellen ist, dass nicht Humanoide selbst, sondern in erster Linie Menschen (u. a. Programmierer) haftbar gemacht werden müssen.

Bevor wir die frühe Entwicklung von Humanoiden bis in die Gegenwart beleuchten, können wir in einem ersten Zwischenergebnis, aus heutiger Sicht, zwei wesentliche Erkenntnisse für Humanoide ableiten:

Erkenntnis 1:

Humanoide Existenzen sind dumm! Sie besitzen weder Bewusstsein noch Intelligenz im menschlichen Sinn. Auch sogenannte Künstliche Intelligenz (KI) wird nicht in der Lage sein, unserem komplexesten Organ vollständig Paroli zu bieten.

Erkenntnis 2:

Fehler bei Mensch‐Humanoiden‐Interaktion, mit und ohne tödlichen Ausgang, sind immer Menschen zuzuschreiben.

Zur Erkenntnis 2 gehört auch im erweiterten Sinn eine intensive Fehlerkultur. Sie ist alleine schon dadurch geboten, dass die Interaktion von Mensch und Humanoiden in zunehmend komplexeren Umfeldern ohne trennende Schutzgrenzen stattfindet und Fehler dadurch noch wahrscheinlicher werden. Abschn.  3.2 geht hierauf besonders ein.

2.2.6 Humanoide vor Leonardo da Vinci

Es gibt eine Welt vor dem berühmten toskanischen Universalgenie Leonardo da Vinci (1452–1519), mit Einflüssen bis in die heutige Zeit, und eine nach ihm. Wir werden anhand des hier betrachteten Themas über Humanoide sogleich sehen, warum das so ist.

Ergänzend sei hinzugefügt, dass die wissenschaftlichen und technischen Leistungen vieler Persönlichkeiten seit der Antike27 keineswegs ignoriert oder randständig beurteilt werden sollen, sich eine direkte Verknüpfung zu humanoiden Konstruktionen, wie sie hier betrachtet werden, aber nicht herleiten lässt, wohl aber deren Einfluss ingenieurtechnischer Lösungen. Hierzu zählen Heron von Alexandrias (1. Jahrhundert) durch aero‐ und hydrodynamische Kräften angetriebene Automatenkonstruktionen 28. Ebenso verdanken wir dem genialen arabischen Ingenieur Ibn ar‐Razzaz al‐Dschazarī (12. Jahrhundert) wegbereitende Techniken bzw. Konstruktionen von Uhren, Brunnen und Schöpfwerken29 (siehe auch Hill 1974). Beide Ingenieure und Wissenschaftler waren Wegbereiter moderner Techniken.

Ebenso existierten bereits Jahrhunderte vor Leonardo da Vincis Wirken und seinen humanoiden Konstruktionen visionäre Vorstellungen vom Bau eines künstlichen Wesens, eines künstlichen Menschleins. Diese Visionen waren zeitlich gesehen noch weit entfernt von den heutigen Visionen eines genetisch instrumentalisierten und manipulierten Geschöpfes. Und doch folgen beide demselben Traum, mit technischen Mitteln „lebende“ Geschöpfe oder Organismen außerhalb der natürlichen Evolution zu kreieren. Eine bemerkenswerte Duplizität der Ereignisse, nur getrennt durch Jahrhunderte und unterscheidbar durch Werkzeuge, die unterschiedlicher nicht sein können.

Wenn wir – kulturgeschichtlich gesehen – frühe Überlieferungen zum Begriff des Homunkulus oder Homunculus zu Rate ziehen, wird von Wimmel (in Döring und Kullmann 1974) bereits Marcus Tullius Cicero (106–43 v. Chr.) mit dem Begriff in Verbindung gebracht. Cicero, als gewandter Redner bekannt, nannte seinen virtuellen Idealredner Homunculus, mit dem er ein vertrauliches Verhältnis pflegte. Jahrhunderte später taucht der Homunculus, der künstliche „Mensch“, wieder in Goethes Stück Faust II (Teil II beendet 1830) auf, als ein Männlein, das in einer Gasflasche aus chemischen Stoffen erzeugt wurde (Goethe 2014, 65–71). Noch heute wird der Begriff des Homunculus in der Neurowissenschaft – hier definiert als Menschlein – verwendet. Es zeigt „[…] die Zuordnung von motorischen und somatosensorischen Arealen der Großhirnrinde des Menschen zu Körperteilen als Ausdruck einer funktionellen Architektonik der Großhirnrinde (Abb. 2.5), die von Penfield und Rasmussen (1950) erstmals beschrieben wurde.“30
Abb. 2.5

Neurologischer Homunculus. (Aus: Reinert et al. 2012, 2165–2171; Brunetti 2015, 14)

In Abb. 2.5 ist links die Gestalt des Menschen erkennbar, wie wir ihn sehen, und rechts der menschliche Homunculus (aus Reinert et al. 2012). Die Bildmitte zeigt die somatosensorischen und motorischen Areale der Großhirnrinde des Menschen zu Körperteilen als Ausdruck einer funktionellen Architektonik der Großhirnrinde, die von Penfield und Rasmussen 1950 erstmals beschrieben wurde (aus Brunetti 2015). Vor und hinter der Zentralfurche kann man die genaue punktuelle Repräsentation des Körpers darstellen. Man unterscheidet einen somatosensorischen Homunculus auf dem Gyrus postcentralis (hinter der Zentralfurche gelegene Hirnwindung, Abb. 2.5 mittlere Skizze, blau) und einen motorischen Homunculus auf dem Gyrus praecentralis (vor der Zentralfurche gelegene Hirnwindung, Abb. 2.5 mittlere Skizze, rot). Die Proportionen des „Männleins“ ergeben sich aus der jeweiligen biologischen Bedeutung: Hand und Mund zusammen nehmen beim Menschen mehr als die Hälfte des Areals ein. Man beachte auch die Unterschiede zwischen den beiden Männlein. Es gibt z. B. ein sensorisches Feld für Zähne (Zahnschmerzen) und Gaumen, aber kein motorisches Äquivalent dafür, da die Zähne nicht separat bewegt werden können. Die Homunculi entsprechen den primären Rindenfeldern für Motorik und Somatosensorik (Quelle: Lexikon der Neurowissenschaft, 2000, Stichwort Homunculus, Copyright Spektrum Akademischer Verlag, Heidelberg).

Das künstliche Menschlein, der Homunculus, der sich aus dem Gebräu chemischer Substanzen einerseits und gedanklichen Interpretationen andererseits zusammensetzen, selbst wenn letzteres in der heutigen Neurologie Bedeutung besitzt, hat seit dem Spätmittelalter neue Bedeutung bekommen. Menschenähnliche – geistlose – Geschöpfe zu erschaffen, die bestimmten funktionalen Zwecken dienen und denen sich der Mensch zu seinem Schutz und zu seiner Bequemlichkeit bedient, hat seit Leonardo da Vinci eine neue pragmatische Entwicklung eingeläutet.

2.2.7 Humanoide seit Leonardo da Vinci

In seinem bemerkenswerten Buch über Leonardo da Vinci beleuchte Mario Taddei (2008) den genialen Forscher und Praktiker auch als erfindungsreichen Ingenieur von Robotern und Automaten. Es sind konstruierte mechanische funktionale Abläufe, die über einen raffinierten Mechanismus Roboter selbsttätig menschenähnliche Bewegungen ausführen lassen, und alles ohne den Eingriff von Menschen. Aus heutiger Sicht wurden diese technischen Leistungen vor 500 Jahren, in einer Zeit des Umbruchs, der Renaissance geschaffen.

Leonardos oberstes Ziel war ein Höchstmaß an Klarheit und Kürze. Einfachheit und Knappheit, das waren die Prinzipien, die sein wirken als Maler prägten, nach denen er wissenschaftliche Entdeckungen erklärte, seine Zeichnungen ausführte und nach denen er schrieb. Leonardos knapp formulierte Sätze sind ein Spiegelbild seiner präzisen, scharfen Denkweise, die stets die Unschärfe, die Ungenauigkeit ablehnte. Daher ist selbst in seinen Entwürfen von Automaten und in den Mechanikzeichnungen das Bestreben erkennbar, maximale Wirkung durch einen Mindesteinsatz an Kraft und durch höchste Einfachheit zu erzielen – eben genau wie die Natur. Jede natürliche Aktion geschieht auf dem kürzestmöglichen Weg. (Taddei 2008, 11).

Komplexe Bewegungsmuster erzielte Leonardo durch den Einsatz von mechanischen Energiespeichern, kombiniert mit einer Vielzahl von Techniken (ebd. 54–81), die auch noch nach 500 Jahren ihren Zweck erfüllen. Dazu zählen unter anderem:
  • Nichtlineare Bewegung entlang einer Welle

  • Wechselbewegung durch Kurbelantrieb

  • Wechselnde Drehbewegung

  • Vorprogrammierte Fortbewegung entlang einer eingestellten Spur

  • Schwerkraft‐Gyroskop

  • Phasenverschobener Motor mit Federaufzug

  • Schwungräder mit Kurbeln

  • Mehrfachrollensysteme

  • Räder ohne Zähne und Zapfen

  • Bohr‐ und Schleifvorrichtungen mit kombinierten translatorischen und rotatorischen Bewegungen.

Die Mechaniken bzw. Elektromechaniken und elektronischen Bauteile heutiger Roboter funktionieren demgegenüber mit komplett anderen Speicher‐ und Steuerungstechniken, wobei jedoch die grundlegenden mechanischen Prinzipien dieselben geblieben sind wie vor 500 Jahren, was den Wert von da Vincis Leistungen noch erhöht.

Lassen sich auch die Ingenieur‐ und Naturwissenschaftler einerseits und die begabten Praktiker andererseits bei ihren Roboter‐Konstruktionen von Leonardos Höchstmaß an Klarheit und Kürze, Einfachheit und Knappheit leiten? Zweifel sind angebracht. Der technische Fortschritt macht es möglich, dass heutige Roboterentwickler auf einen großen Fundus an technischen Materialien und elektronischen Bauteilen zurückgreifen können. Gefragt ist weniger Sparsamkeit und Einfachheit von Roboterkonstruktionen, sondern steigende Funktionalität, mit welchen komplizierten Materialverbünden sie auch immer erreicht werden. Der sparsame Einsatz von Energie ist zweitrangig, der Einsatz naturverträglicher Werkstoffe ebenso.

Die Ausbeutung natürlicher Ressourcen und infolgedessen die Zerstörung natürlicher Lebensgrundlagen waren auch vor Jahrhunderten nicht unbekannt. Heute haben sie jedoch ein Ausmaß angenommen, dass jede technische Innovation, auch die der Robotik, bereits im Planungsstadium darauf reagieren und ihren eigenen potenziellen Beitrag daraufhin prüfen sollte – siehe Abschn.  3.2.2, Fehlerchronik.

Leonardo da Vincis technische Leistungen können auch unter dem Gesichtspunkt des effektiven und effizienten Einsatzes von Energie und Materialien, die ihm zu seiner Zeit zur Verfügung standen, auch nach 500 Jahren noch nicht annähernd vollständig gewürdigt werden. Die Abb. 2.6 und 2.7 zeigen Details zum Entwurf und Bau eines humanoiden Roboters.
Abb. 2.6

3D‐Rekonstruktion eines humanoiden Roboters mit Elementen für den inneren Mechanismus nach Skizzen von Leonardo da Vinci. (Aus: Taddei 2008, 373)

Abb. 2.7

3D‐Rekonstruktion von Roboterteilen nach Skizzen von Leonardo da Vinci. (Aus: Taddei, 2008, 254)

Ähnlich wie die Zuordnung, durch seine biologisch‐technischen Analysen als erster Bioniker zu gelten, trifft auch die Behauptung, der erste gewesen zu sein, der eine humanoide Existenz, einen humanoiden Roboter konstruiert hat, auf Leonardo da Vinci zu.

Die Abb. 2.7 zeigt eine Vielzahl von Details als Konstruktionselemente, Führungsvorrichtungen und Bewegungsmuster. Links etwas unterhalb der Mitte ist ein schlangenartiges Seil erkennbar, das nichts anderes zeigt als den freigeschnittenen Bewegungsablauf des Seils durch ein Rollensystem.

Die Bildsequenz aus den Abb. 2.8, 2.9 und 2.10 zeigt drei Hand‐Arm‐Systeme von Mensch und Humanoiden aus unterschiedlichen Entwicklungsperioden.
Abb. 2.8

Evolutionäres Hand‐Arm‐System. (Mit freundlicher Unterstützung von Jan‐Philipp Küppers)

Abb. 2.9

3D‐Rekonstruktion eines Roboterarms nach Skizzen von Leonardo da Vinci. (Aus: Taddei 2008, 366)

Abb. 2.10

a Hand‐Arm‐System „HASy10“, b kollaborierender humanoider Roboter mit HASy10 und Schutzmanschetten zur Vermeidung von menschlichen Verletzungen. (Mit freundlicher Unterstützung des Deutsches Zentrums für Luft‐ und Raumfahrt e. V. – DLR in der Helmholtz‐Gemeinschaft – Institut für Robotik und Mechatronik, Oberpfaffenhofen)

Die erste Abbildung (Abb. 2.8) in der Dreier‐Sequenz zeigt einen menschlichen Arm, mit Oberarm, Ellbogengelenk, Unterarm, Handgelenk und Hand als zentralem „Greiforgan“ im Raum. Das hauptsächlich durch Muskulatur gesicherte Schultergelenk gilt als beweglichstes Körpergelenk des Menschen. Es folgt der Oberarmknochen, umgeben mit einer Vielzahl von Muskelbündeln. Es schließt das Ellbogengelenk mit zugehörigen Muskelbündeln an, ein Dreiteilegelenk, das übergeht in den rotatorisch beweglichen Unterarm aus Elle und Speiche. Schließlich komplettiert das komplizierte Handgelenk mit Hand und fünf beweglichen Fingern mit Beugungs‑, Streck‑, Spreizungsbewegungen das menschliche Hand‐Arm‐System. Die Grenzschicht zur Umwelt wird durch das flexible, regenerative Organ Haut gebildet, mit einer Vielzahl unterschiedlicher, für physikalisch‐chemische Regelungsfunktionen optimierter Sensoren und Aktoren.

Den kompletten menschlichen Arm mit allen komplexen Eigenschaften und Funktionalitäten zu beschreiben, ist nicht das Ziel. Als Vorbild für humanoide Techniken bleibt das weit über 200.000 Jahre entwickelte Wunderwerk, wie auch der Mensch als Ganzes, trotz erreichter Fortschritte bei technischen elektronischen Analogien, unerreichbares Ziel.

Die zweite Abbildung (Abb. 2.9) der Dreier‐Sequenz zeigt ebenso ein Hand‐Arm‐System, diesmal das des vermutlich ersten humanoiden Roboters , skizziert und entworfen von Leonardo da Vinci vor 500 Jahren und in der Gegenwart als dreidimensionales Modell nachgebaut. Mit Hilfe eines einzigen Seilzuges werden über Rollensysteme Schlussbewegungen (Strecken und Beugen) der Arme von Leonardos humanoiden Roboter realisiert. Elemente des inneren Mechanismus sind dem Menschen nachempfundene Gelenke, die mit Stiften fixiert sind, eine bewegliche „Knochenstruktur“ und weitere Verbindungarten. Wobei dem mechanischen Reibungsverschleiß und auch der Last der Metallrüstung mit dem härtesten Holz widerstanden wurde, das Leonardo zur Verfügung stand: Ulmenholz (Taddei 2008, 408). Mit einfachsten Materialien aus der Umwelt wurden Bewegungsmuster von Armen und Beinen realisiert. Sowohl die noch stark eingeschränkte Materialvielfalt und mechanische Dynamik als auch Techniken aus der Zeit der Renaissance sind bis in die Gegenwart geradezu explosionsartig gewachsen.

Die dritte Abbildung (Abb. 2.10) in der Dreier‐Sequenz zeigt wieder ein Hand‐Arm‐System, allerdings nach dem Stand der heutigen Technik, in der zweiten Dekade des 21. Jahrhunderts. Materialien, Dynamiken und Techniken, wie sie heute nicht nur für die Konstruktion humanoider Roboter eingesetzt werden, haben die Grenze zwischen natürlicher und künstlicher Sphäre längst überschritten bzw. hinter sich gelassen. Das trifft insbesondere die Gruppe der Materialien und Werkstoffe. Unterschiede zeigen sich allerdings ebenso beim Hand‐Arm‐System selbst.

Neben Konstruktionen von künstlichen Gliedmaßen zur Mobilitätsunterstützung von hand‑, arm‑, fuß‐ und beinamputierten Menschen im biomedizinischen/biotechnischen Umfeld werden natürlich auch elektronisch gesteuerte bzw. geregelte Hand‐Arm‐Systeme für Roboter entwickelt. Beide Forschungs‐ und Entwicklungsrichtungen ergänzen beziehungsweise beeinflussen sich gegenseitigen, wie bereits in den Abb. 2.1 und 2.2 angedeutet wurde. Links in Abb. 2.10 ist ein „Integriertes Hand‐Arm‐System“ – HASy – mit variabler Impedanz (Wechselstromwiderstand) zu sehen, von dem gesagt wird, dass es „[…] dem menschlichen Vorbild an Größe, Dynamik und Greifkraft so nahe kommt wie vermutlich noch kein System zuvor.“ (Hirzinger 2015, 168; siehe auch ebd., Vorab‐Kommentar d. A. zu Menschenhand und Menschenarm). Der Roboterarm besitzt Gelenke mit einstellbarer Nachgiebigkeit (variable Steifigkeit), künstliche Bizeps und Trizeps, Seilzüge, die Sehnenähnlich Kräfte über den Unterarm auf die Finger übertragen, sowie energiespeichernde Federelemente. Rechts ist dasselbe HASy mit stoßdämpfenden Polstern versehen, bei dem der humanoide Roboter kollaborierend und ohne trennenden Schutzbereich mit Menschen zusammenarbeiten soll.

Zwischen der weit über 200.000 Jahre alten evolutionären Technik des menschlichen Hand‐Arm‐Systems, dem zirka 500 Jahre alten ersten künstlichen Hand‐Arm‐System eines humanoiden Roboters mit raffinierten Bewegungsmustern und Bauteilen, die ausschließlich natürlichen Werkstoffen entspringen, und schließlich dem heuten elektrisch/elektronisch gesteuerten Hand‐Arm‐System mit Duzenden von Präzisionsmotoren und über hundert Sensoren, mit einer Materialvielfalt, die teils persistente und naturbelastende Eigenschaften aufweist, liegen im wahrsten Sinn des Wortes Welten. Fortschritte müssen sein, jedoch fordern sie auch ihren Tribut. Die zunehmende Komplexität, die wir ohne Wenn und Aber zur Kenntnis nehmen müssen und mit der wir uns – auch im Sinne des Fortschritts und des Überlebens – arrangieren müssen, wird zeigen, wie humane und humanoide Koexistenz, der wir nicht entgehen können, bestehen bleibt. Dafür Prognosen zu treffen für die nächsten Jahrzehnte oder bis zum kommenden Jahrhundert, wäre unseriös. Aus Sicht des Autors wäre eher eine Strategie der Hochachtsamkeit angebracht, die technische Fortschritte im Zusammenhang von gesellschaftlichen und natürlichen Umfeldern stärkt – und zwar auf nachhaltige Weise.

Vernachlässigte Ehrfurcht vor den Ergebnissen der Evolution, auf Kosten des persönlichen ehrgeizigen Technikfortschritts, erst recht auf dem Weg in die digitale Sphäre, ist kein guter Ratgeber für eine nachhaltige Zukunft. Künstliche Intelligenzen oder sogar eine Superintelligenz (Bostrom 2014), eine technologische Singularität , die uns Menschen nicht nur verändern, sondern überflüssig (!?) machen soll (Kurzweil 2013; Lotter 2016), haben das Spiel ohne die Rechnung und Raffinessen der Natur gemacht. Denn diese verstehen wir bis heute nur ansatzweise und beherrschen werden wir sie wohl kaum.

Es bleibt die Weisheit des deutschen Gymnasialprofessors Otto Kimming (1858–1913), der einst bemerkte:

Nicht jedes Fortschreiten ist ein Fortschritt.“ 31

Das trifft sicher auch auf die Entwicklung humanoider Existenzen und deren Kooperation mit Menschen zu.

Nach diesem eingeschobenen Vergleich einer humanen/humanoiden Teil‐Konstruktion über eine Entwicklungsspanne vom Menschwerden bis in die Jetztzeit, knüpfen wir wieder an historische Entwicklungen von humanoiden Konstruktionen nach da Vinci (15./16. Jhd.) an und springen zurück ins 18. Jahrhundert:

Jacques de Vaucanson war ein ernst zu nehmender Mechaniker in hohen Staatsdiensten. Seine Versuche, einen automatischen Webstuhl zu konstruieren, riefen allerdings den handgreiflichen Zorn der Weber hervor. […] Die Mutter, voller Vertrauen in die Talente ihres Sohnes, zahlte eine beträchtliche Summe für seine Aufnahme in das Collège de Juilly, eines katholischen Internats, wo Jacques lesen und schreiben lernte. Pater Jean‐Simon Mazières , ein Mitglied der Akademie der Wissenschaften, wurde auf Jacques aufmerksam und half ihm beim Bau eines Bootmodells mit mechanischem Antrieb. Jacques de Vaucanson begann, Dinge zu erfinden, die ihn weit über Frankreich hinaus bekannt machten. 1738 stellte er der französischen Akademie der Wissenschaften einen fast lebensgroßen mechanischen Flötenspieler vor, der ein Repertoire von 12  Stücken beherrschte. Im gleichen Jahr konstruierte er zwei weitere spektakuläre Automaten, einen Tamburin‐Spieler – und sein berühmtestes Stück, eine mechanische Ente. (Schulenburg 2007) (siehe Abb. 2.11 und Abschn.  4.6, Kleine Helfershelfer).

Abb. 2.11

Jacques de Vaucansons (1709–1782) humanoide Musikanten. (Aus: https://de.wikipedia.org/wiki/Jacques_de_Vaucanson, Zugriff: 08.08.2016)

Mitte des 19. Jahrhunderts schien die Entwicklung humanoider Roboter geradezu zu explodieren: „Word Robot“, „Mr. Eisenbrass“, „Steam Men“, „Elektric Man“, „Eric Robot“, Mechanical Man „Rupert“, „Gakuensoku“, „Sabor II“, „Mr. Radio Robot“, „Egbert“, „Budapest Robot“, „Elektro“, „Robin the Robot“, „Mr. Magnetron“, „MM6“, „REM“, „Orion Robot“, Anthropomorphic Robot „Shadow“ und viele mehr (http://cyberneticzoo.com/robot-time-line, Zugriff: 18.08.2016). Eisen und Nichteisen, wie Messing und Aluminium, waren bevorzugte Materialien für die menschenähnlich geformten Körper der Roboter.

„Eric Robot“ ist ein typisches Beispiel. Seine menschenähnlichen Konstruktionen wurde 1928 in England von Captain Richard und A. H. Reffell erschaffen. Er war dafür vorgesehen, eine Ausstellung zu eröffnen, zwar als stationärer Roboter, aber mit verschiedenen Körper‑, Kopf‐ und Armbewegungen. Sein Sprechen war ferngesteuert und 35.000 V waren erforderlich, um dabei ein blaues Funkeln seiner Zähne zu erzeugen. Im Sockel, auf dem Eric stand, war ein 12‐Volt‐Elektromotor, im Körper ein weiterer Motor, zudem elf Elektromagnete und über 4,5 km Kabel montiert.32

Die sprechende, zählende und rauchende (!) Maschinengestalt „Electro“ wurde 1939 von der Firma Westinghouse als humanoider Roboter auf der Weltausstellung in New York präsentiert. Er ist über zwei Meter groß. Auf bestimmte Sätze, die ein Moderator in ein verkabeltes Mikrophon spricht, antwortet Elektro mit vorprogrammierter Sprachausgabe.33 Ebenso beginnt er nach Aufforderung, an einer Zigarette zu ziehen, die sichtbar Qualm erzeugt.34 Beide Beispiele aus der Epoche des 19. Jahrhundert zeigen das Bemühen, künstliche Existenzen nach Menschengestalt zu schaffen, mit näherungsweise menschenähnlichen Bewegungen, Sprachausgaben oder anderen programmierten Kunststücken, die mehr oder weniger ferngesteuert sind.

Eine Übersicht über die Entwicklung humanoider Roboter , die mit unterschiedlichsten Funktionen und für verschiedenste Zwecke konstruiert wurden und werden, und deren Anzahl vermutlich die Tausende überschritten hat, ist mit etlichen Querverweisen auf Forschungseinrichtungen und Unternehmen, unter folgenden Adressen zu finden:

Eine weitere Auswahl, als „Zeitleiste menschenähnlicher Roboter“ definiert, findet sich in Hesse und Malisa 2016, 406–409. Auf einige humanoide Exemplare, die den Stand der Forschung und Entwicklung von August 2016 widerspiegeln, werden wird nun näher eingehen.

Die Abb. 2.12 zeigt die beiden beschriebenen humanoiden Roboter Eric (1928, Capt. Richard und A. H. Reffell) und Electro (1939, Westinghouse Company).
Abb. 2.12

a Humanoider Roboter Eric Robot mit Erbauer Cpt. Richards. (Aus: Knapton, S., Britain’s first robot „Eric“ to rise again after lost plans found, The Telegraph, 10.05.2016); b Humanoider Roboter Elektro mit dem Roboterhund Sparko und Erbauer J. M. Barrett, 19.05.1940. (Aus: http://cyberneticzoo.com/tag/westinghouse/ (Zugriff: 08.08.2016))

Die Vielzahl recherchierbarer Varianten in der Forschung und Entwicklung humanoider Roboter zwingt zu einer Auswahl, die verknüpft ist mit unterschiedlichen praktischen Anwendungen, sowohl in ziviler als auch in militärischer Umwelt. Zunächst sind in Tab. 2.3 Fünfzehn verschiedene Typen bipedaler humanoider Roboter – Laufroboter – und menschenähnliche stationäre Roboter aufgelistet, nach Jahr, Name, Hersteller und (potenziellem) Einsatz. In den Abb. 2.13, 2.14, 2.15, 2.16, 2.17 und 2.18 sind alle fünfzehn Humanoide in Momentaufnahmen visualisiert (Copyrights: siehe zugehörige Quellen‐Adressen in Tab. 2.4).

„Handle“ Boston Dynamics
Tab. 2.3

Fünfzehn ausgewählte humanoide Laufroboter – bipedale Fortbewegung – und stationäre Humanoide, chronologisch nach Jahren geordnet (siehe auch Tab. 2.4)

Jahr

Name

Hersteller

Einsatz

Quelle

ASIMO – Advanced Step in Innovative MObility

2003

bis …

ASIMO

Honda, Japan

Bipedale menschenähnliche Bewegungen

1

iCUB – Cognitive hUmanoid RoBot Platform

2005 bis …

iCUB

IIT, Italien, EU

Italien

Humanoider Roboter mit Aussehen eines 4‐jährigen Kindes,

offene Plattform für Forschung und kognitive Entwicklung

2

HUBO – HUmanoid RoBOt Research Center

2005

bis …

HUBO Labs

KAIST, Südkorea

Bipedale menschenähnliche Bewegungen, Gesichtsmimik

3

NAO

2006 bis …

NAO,

NAO next gen,

NAO Evolution

Aldebaran,

Frankreich

Akademischer Zweck, Labor, Forschung, mehrsprachig, Kommunikation durch Berührung

4

GEMINOID – Humanoider Roboter mit dem Aussehen eines Mannes

2006

bis …

GEMINOID

ATR‐Resarch Institute Japan,

Hiroshi Ishiguri Laboratories

Humanoider Roboter, Nachahmung von: äußerer menschlicher Gestalt,

täuschend echte Gesichtszüge,

Sprache, Kommunikation, Gesichtsmimik

5

WABIAN‐2R – WAseda BIpedal humANoid No. 2 Refined

2006

bis …

WABIAN‐2R

Takanishi Laboratory, Japan

Nachahmung menschlicher Bewegungen, Anwendung in realer Umwelt

6

ROMEO

2009

bis …

ROMEO

Aldebaran,

Frankreich,

EU‐Institute

Helfer für ältere Personen und Menschen mit eingeschränkter Bewegungsfreiheit

7

PETMAN – Protection Ensemble Test Mannequin

2009

bis …

PETMAN

Boston Dynamics, USA,

US‐Militär

1. anthropomorpher Roboter mit Beweglichkeit wie beim Menschen, Testmodell für Schutzkleidung gegen chemische Stoffe, Einsatz für militärische Zwecke

8

HRP 4c – Humanoid Robot Platform

2010

bis …

HRP‐4c

Kawada und

AIST, Japan

Weiblich aussehender humanoider Roboter, leichtgewichtige schlanke Körperform, Kommunikation mit Menschen, tanzend, singend

9

ECCE – Embodied Cognition in a Compliantly Engineered‐Robot

2011

bis …

ECCE‐Robot

EU‐Eccerobot

Humanoide Roboter als Menschenkopien in Aussehen, Bewegung, innerer Struktur und des Bewegungsapparates

10

POPPY – Offene Plattform für die Entwicklung und Nutzung von Robotern in 3D‐Druck

2012

bis …

POPPY

Inria’s Flowers Lab,

Frankreich, EU

Experimente in humanoidem Design,

humanoide 3D‐Konstruktion mit additiver Fertigungstechnik

11

ATLAS – (griechische Mythologie)

2013

bis …

ATLAS

Folgemodell

von PETMAN

Boston Dynamics, USA,

US‐Militär

Hochmobiler humanoider Roboter für Einsätze in unebenem Gelände, Katastropheneinsätze, Militäreinsätze

12

VALKYRIE – (Walküre) offizieller Name „R5

2013

bis …

VALKYRIE

„R5“

NASA, USA

Weltraumaktivitäten, Einsatzerleichterung nach Unglücken

13

TORO – TOrque controlled humanoid RObot

2013

bis …

TORO

DLR, Deutschland

Humanoider Forschungsroboter zum Erproben von Balancieren und Gehen

14

NADINE – Abgeleitet vom Vornamen der Entwicklerin Nadia Thalmann

2015

bis …

NADINE

NTU Singapur

Menschenähnlicher sozialer Roboter in Aussehen, Mimik und Berühren, Kommunikation mit Menschen

15

Eine neueste Entwicklung, der Humanoide „Handle“ von Boston Dynamics (USA), bewegt sich auf zwei Rollen, ähnlich einem Segway, einem Personentransporter auf zwei Rädern. Er kann Treppen herunterrollen und besitzt zudem zwei Greifarme zum Transport von Lasten, ggf. auch für assistierende Hilfe von Verletzten. Der im Februar 2017 präsentierte Humanoide erreicht eine Geschwindigkeit von bis zu 15 km/h, kann Lasten bis 45 kg tragen und nahezu 1,2 m hoch springen. Boston Dynamics als ein vom US‐Verteidigungsministerium gefördertes Unternehmen wird „Handle“ vermutlich vorrangig für militärische Zwecke einsetzen, z. B. zum Aufnehmen von Verletzen in Krisengebieten, mit relativ schnellem Fortbewegen in sicheren Zonen. Der parallele Einsatz im zivilen Bereich, z. B. nach Erdbeben, um Verletzte zu bergen und aus der Gefahrenzone zu schaffen, wäre ein ebenso sinnvoller Rettungseinsatz.35

Bereits diese Beispiele zeigen: Humanoide Roboter zeigen ein reiches Spektrum an Aussehen und Verhalten, ob sie
  • in Bewegung oder in Ruhe sind,

  • sich als kindlich aussehende Wesen zeigen,

  • als Kopien von Menschen mit täuschend echtem Aussehen und Mimiken sympathisch wirken oder erschrecken,

  • als Spezialroboter konstruiert sind für technische Sicherheitstests gegen chemische Gefahren

  • als martialisch daherkommende „Krieger“ auftreten oder

  • als Entwicklungen von humanoiden Robotern in Erscheinung treten, die als Gesprächspartner und Dienstleister für Menschen und mit Menschen Arbeiten verrichten.

Abb. 2.13

Humanoide bipedale Roboter Asimo, iCub und Hubo

Abb. 2.14

Humanoide Roboter Geminoid und Geminoid F (Female, weiblich)

Abb. 2.15

Humanoide bipedale Roboter Nao, Wabian‐2R und Romeo

Abb. 2.16

Humanoide bipedale Roboter Petman und HRP‐4c sowie Ecce

Abb. 2.17

Humanoide bipedale Roboter Poppy, ATLAS und Valkyrie R5

Abb. 2.18

Humanoide Roboter Toro und Nadine

Das Spektrum in Forschung und Entwicklung humanoider Roboter im Dienst des Menschen scheint unbegrenzt. Dabei spielt die Kontaktaufnahme durch humanoide Roboter, zum Beispiel durch sanftes Berühren oder visuelles und sprachliches Kommunizieren, eine zunehmend wichtige Rolle. Kurz gesagt: Menschen und humanoide Roboter rücken spürbar näher zusammen. Hierbei entstehen – menschlich natürlich – Reflexe von Sympathie und Antipathie. Ein kindlicher humanoider Roboter wie iCub, der sich menschenähnlich bewegt, sieht, hört und spricht, in einem Wort: agiert, wird vermutlich sympathischer auf Menschen wirken als der Humanoide ATLAS, ein erwachsen aussehender, höchst mobiler, in unebenem Gelände schnell laufender Roboter, der auch nach einem Hinfallen sich selbstständig wieder aufrichtet und allein durch seine Größe bei Menschen Furcht einflößen kann (siehe Abschn. 2.2.2 und Abb. 2.4).

Die humanoide ingenieurtechnische Entwicklung zu immer perfekteren sozialen Verhaltensweisen und Ausdrucksformen von Menschen reicht bis in kleinste Bewegungsmuster von Augenlidbewegungen oder Zuckungen auf künstlicher Haut. Das Zusammenwirken verschiedener wissenschaftlich‐technischer Disziplinen wird zunehmend effizienter und lässt aus heutiger Sicht nur erahnen, wann Humanoide Musikkonzerte geben, gegen Menschen Fußball spielen, systematisch als Ersatz für körperlich schwere Arbeiten herangezogen werden oder Routinearbeiten in öffentlichen Verwaltungen übernehmen.

Aber Technik und Wissenschaft alleine können auf Dauer keinen humanoiden Fortschritt in der evolutionären humanen Gesellschaft auf den Weg bringen – was im Rückblick auf die letzten beiden Abschnitte als ein erstes Zwischenfazit – zwischen „menschlichem Leben “ und „humanoider Existenz “ – gelten kann. Da aber auch die Entwicklung kaum aufzuhalten ist, kommt es darauf an, die richtigen Rahmenbedingungen und Grenzen zu setzen, vernünftige humane‐humanoide Organisationsstrukturen und ‐prozesse zu entwickeln, Prinzipien und Ziele zu erarbeiten, die zu einem konflikttoleranten und nachhaltigen Fortschritt führen.

Organisationsmuster sind in diesem Kontext eine grundlegende Voraussetzung für das Zusammenleben von Menschen. Ohne diese entstünden auf Dauer chaotische Zustände. Jede Gesellschaft, von der kleinsten familiären Einheit bis zu erdumspannenden länderübergreifenden Verbünden, folgen bestimmten organisatorischen Abläufen innerhalb einer gegebenen Struktur. Dahinter kommen zentralistische, hierarchische, kooperative und auch selbstlernende Prozesse zum Vorschein, mit mehr oder weniger fehlertoleranten, widerstandsfähigen, zuverlässigen und erfolgversprechenden Eigenschaften.

Im zentralen Fokus steht bei allen Organisationen der Umgang mit dynamischen Prozessen – mit natürlicher und technischer Komplexität. Davon hängt nicht zuletzt auch der existenzielle Fortbestand ab. Humanen bzw. Menschen bereitet es enorme Schwierigkeiten, mit ihrem überwiegenden Kurzfristdenken Fortschritte innerhalb ihrer zunehmend komplexen – auch persönlich nahen – Umwelt nachhaltig zu gestalten. Dies ist erst recht dann der Fall, wenn reale Probleme oder Gefahren unerwartet kommen, physisch nicht greifbar sind oder schleichend ihre zerstörende Wirkung vollziehen. Werden die einen oder anderen Gefahren in ihrem komplexen Ausmaß erkannt, ist es oft zu spät, um zu reagieren. Reparaturen können dann nur als „Tropfen auf den heißen Stein“ eine Verlegenheitslösung sein.

Wenn aber Menschen mit diesen lokalen und globalen, in jedem Fall komplexen Problemen – die ihr Überleben angreifen und schwächen – stark überfordert sind, können dann „intelligente“ oder intelligent eingesetzte Humanoide ein Ausweg aus dem Dilemma von menschlichem Fortschritt und zunehmender Zerstörung ihrer Lebensgrundlage sein? Werden Humanoide einst die von Menschen verursachten und weiterhin – trotz besseren Wissens (Waldzerstörung, Monokulturen, Atmosphären‐„CO2‐Vergasung“, Meeres‐ und Gebirgsvermüllung, Politik‐Krisenversagen, Diktaturdominanz der Ökonomie gegenüber Ökologie und Sozialem u. v. m.) praktizierten Fehler im Denken und Handeln zügig erkennen, reduzieren und vermeiden können?

Es sind Fragen von nachhaltiger Bedeutung für Menschen, die heutigen Entwicklungswegen von Humanoiden überlagert sind. Technische Steuerungs‐ und Regelungsfunktionalität, äußere Form, künstliche Haut‐Oberflächen, kleine Handreichungen und Hilfen für immobile Menschen, laufende, springende, tanzende, sprechende und auch militärische Fähigkeiten sind Beispiele aktueller humanoider Forschung, bei der künstliche Intelligenz (siehe Abschn.  4.3) nicht fehlen darf. Vielleicht müssen erst noch viele grundlegende Detail‐Experimente durchgeführt werden, bis Humanoide in Kooperation mit Menschen die übergeordneten Menschenprobleme zu lösen helfen können.

Ein generelles Problem bleibt jedoch bestehen: Die Zeit läuft unaufhaltsam. Wie auch immer die Entwicklung im Netzwerk zwischen Humanen und Humanoiden (Abb. 2.1) oder auf den vier Entwicklungspfaden (Abb. 2.2) verlaufen wird, im Zeitalter des Anthropozäns gilt mehr denn je die Maxime:

Humane Evolution und humanoide Entwicklung besitzen ein gemeinsames Ziel:

den Fortbestand von Leben !

2.3 Analoges Denken, Lernen, Vergessen versus digitales Sammeln, Verarbeiten, Speichern

Warum können wir überhaupt denken? Wie denken wir? Was denken wir uns eigentlich? – Warum lernen wir ein Leben lang, wenn wir, und dies teils Sekunden nach einem Erlebnis, den größten Teil unserer Lernfülle doch wieder vergessen – vielleicht ja gerade deshalb? In diesem Kapitel werden markante Merkmale und Eigenschaften neurobiologischer Prozesse im notwendigen begrenzten Rahmen thematisiert. Informationen über tiefergehende Erkenntnisse zu Forschung und Entwicklung in Neurobiologie, Bewusstseinsforschung etc. mögen die geneigten Leserinnen und Leser in der einschlägigen Fachliteratur finden.

Nach einer kurzen Einführung in die Hardware menschlichen Denkens wird aus biokybernetischer Sicht die Software netzwerkorientierter Prozesse menschlichen Denkens, Lernens und Vergessens näher analysiert. Wir werden einen Blick darauf werfen, wie vernetzte Abläufe in uns nicht nur lebenserhaltend sind, sondern vernetztes Denken auch die unbedingte Voraussetzung für nachhaltige Lösungen in unserer komplexen Umwelt ist. Ergänzend wird noch auf einen wesentlichen Aspekt fortschrittlichen Lernens, nämlich den des aufeinander aufbauenden Lernens über Daten, Information und Wissen, eingegangen.

Sodann betrachten wir die humanoide Seite, die informationstechnische Verarbeitung von Daten, die daraus generierten Informationen und das Wissen durch Prozesse des digitalen Sammelns, Verarbeitens und Speicherns.

Schließlich gehen wir einer der wichtigsten Zukunftsfragen humanen und humanoiden Zusammenwirkens nach: Wie verständigen sich Menschen und Humanoide im gegenseitigen fehlertoleranten Einvernehmen? Eingeschlossen dabei sind alle menschlichen Stärken und Schwächen, humanoide technische Anforderungen und Erwartungen und nicht zuletzt die Bewältigung unserer zunehmenden komplexen Umweltprobleme im Zeitalter des Anthropozäns (siehe Abschn. 2.5).

2.3.1 Drei spezielle Blicke auf unser Denkorgan

Das Hinführen zu den drei Abschn. 2.3.2, 2.3.3 und 2.3.4 wird durch drei visuelle Sichtweisen auf unser Gehirn eingeleitet, die sich von unserem menschlichen Gehirn über ein modelliertes Elektronengehirn bis zu einem möglichen neurologisch‐elektronischen Gehirnkonstrukt (Abb. 2.19, 2.20 und 2.21) erstrecken. Beginnen wir mit einem Blick auf unsere eigene „Schaltzentrale“.
Abb. 2.19

a Menschliches Gehirn (aus: https://de.wikipedia.org/wiki/Gehirn (Zugriff: 10.08.2016)), b Modelliertes, humanes neuronales Netz. (Aus: Mirco Ilic, Zeitschrift Spektrum der Wissenschaft, Oktober 2011, 22 (Zugriff: 10.08.2016))

Der Blick auf ein präpariertes menschliches Gehirns (Abb. 2.19) zeigt die äußere, nur wenige Millimeter dicke Großhirnrinde oder Cortex cerebri. In ihr finden die komplexesten und höchsten Hirnleistungen statt. Der Cortex ist der eigentliche Ort der Informationsverarbeitung , sozusagen die „Leitstelle“ für unsere kognitiven – denkenden – Leistungen (s. u. a. Costandi 2015; Madeja 2012; Blackmore 2008; Greenfield 2007; Roth 2001):
  • hier nehmen wir Reize aus der Umwelt unbewusst und bewusst wahr,

  • hier erkennen wir, lernen und erinnern uns,

  • hier wird unsere Aufmerksamkeit beansprucht,

  • hier planen wir, sind kreativ, lösen Probleme,

  • hier argumentieren wir – auch emotional – u. v. m.

Im Einzelnen können folgende Verarbeitungsleistungen der in Abb. 2.19 gezeigten rechten Hirnhälfte mit vier Bereichen zugeordnet werden, die linke Hirnhälfte ist ebenso aufgebaut (Costandi 2015, 4 f.):
  • Stirn‐ oder Frontallappen: komplexe geistige Funktionen, wie logisches Denken und Entscheidungsfindung, motorische Areale, Planen und Durchführen willkürlicher Bewegungen.

  • Scheitel‐ oder Parietallappen: somatosensorische Areale, die Informationen von Berührungen am Körper verarbeiten, Verknüpfung verschiedener sensorischer Informationen zur Erfassung eines Raumgefühls unseres Körpers.

  • Schläfen‐ oder Temporallappen: Empfang von Ohr‐Informationen, die Außenfläche enthält Areale für das Verstehen von Sprache, die Innenfläche enthält den Hipocampus. Der Bereich liegt in der Nähe des Hirnstamms und ist entscheidend für die Speicherung von Erinnerungen.

  • Hinterhaupts‐ oder Okzipitallappen: verschiedene Areale, die auf Verarbeitung und Interpretation visueller Signale spezialisiert sind.

Drei physikalische Merkmale unseres Denkorgans Gehirn sollen – auch mit vergleichendem Blick auf künstlich‐intelligente Humanoide – nicht unerwähnt bleiben, es sind dies:
  • Gewicht von durchschnittlich 1300 g,

  • Volumen von durchschnittlich 1400 Kubikzentimeter und

  • Energiebedarf von zirka 18 % des menschlichen Grundumsatzes – GU36.

Soweit es den Punkt Energie betrifft, werden wir diesem als einem von drei wesentlichen Treibern unseres humanen‐humanoiden‐anthropozänen Zeitalters in Abschn.  3.1.2 wiederbegegnen. Verfolgen wir nun den Gedanken der Energie in Zusammenhang mit unserem Denkorgan weiter.

Für einen durchschnittlichen Erwachsenen (abhängig von Alter, Geschlecht, Freizeit‐aktivität, Art der Arbeit etc.) wird ein täglicher Grundenergieverbrauch GU/d von 1800 kcal gleich 7,53 MJ berechnet (Deutsche Gesellschaft für Ernährung, DGE 2015), der zu einem Energiebedarf des Gehirns von 1,36 MJ führt (7,53 MJ × 0,18 = 1,36 MJ).

Damit errechnet sich die tägliche GU‐Leistung PGU des Gehirns zu 15,7 W.37

Vollziehen wir über den Tag mehr oder weniger anstrengende geistig‐körperliche Tätigkeiten, wird unser Grundenergieverbrauch (1800 kcal) durch Multiplikation mit einem PAL‐Wert (Physical Activity Level) zu einem Gesamtenergieverbrauch – GEV. Mit einen durchschnittlichen PAL‐Wert von 1,6 errechnen wir für den Menschen eine GEV‐Leistung PGEV/d von 2880 Kcal oder 12,05 MJ.

Damit errechnet sich die tägliche GEV‐Leistung PGEV des Gehirns zu 25 W.

Eine immer wieder verblüffende Erkenntnis: dass das zirka 86 Mrd. (109) Neuronen umfassende Gehirn eines Erwachsenen, mit in die Billiarden (1015) gehenden synaptischen Kontakten, vergleichsweise nur die Leistung einer klassischen 20‐Watt‐Glühlampe erfordert!

Sehen wir uns die rechte Seite in Abb. 2.19 an. Konkret sind die Verbindungen (blau) von Gehirnregionen mit „Knotenpunkten“ (rot) zu erkennen, die Signale aus unterschiedlichen Gehirnregionen miteinander verbinden. Ebenso existiert ein zentraler „Knotenpunkt“ mit Verbindungen, die Befehle für unsere Gedanken und unser Verhalten übermitteln (Sporns 2013; Sporns 2011; Hagmann et al. 2008). Die Gesamtheit des komplexen Neuronennetzes wird Konnektom38 genannt. Eine vollständige Netzwerkarte aller menschlichen synaptischen Verbindungen (Kontaktstellen zweier Neuronen) herzustellen, ist sicher hilfreich für die Erkennung der komplexen Struktur (neuronale Hardware ). Damit ist aber nicht gesagt, dass auch die Arbeitsweise unseres Gehirn bzw. die funktionalen Abläufe (Software) besser verstanden werden. Ist die Erstellung der kompletten39 Hardware (immerhin ein Verbindungsnetz aus zirka 86 Mrd. Neuronen) bereits eine exponierte Aufgabe, wird die Erfassung und Bewertung funktionaler Prozesse vermutlich noch einige Schwierigkeitsgrade höher liegen.

Einen Vergleich zwischen der Leistung unseres Gehirns und dem gegenwärtigen Stand technisch‐elektronischer Simulation eines künstlichen Gehirnnetzwerkes, vielleicht auf dem Weg zu einem Humanoiden mit einem künstlichen – dem Menschen vergleichbaren – neuronalen Netz, zeigt Tab. 2.5.
Tab. 2.5

Menschliches Neuronennetz und mögliches humanoides Neuronennetz nach menschlichem Vorbild

Nr.

Information

MENSCH

HUMANOID – imaginär –

Stand der Simulation

(künstliches Neuronennetz) 2016

1

Zahl der Neuronen im menschlichen Gehirn (Herculano‐Houzel 2009)

86 × 109

 

2

Zahl der Neuronen im menschlichen Kortex

10 × 109

 

3

Zahl synaptischer Kontakte pro Neuron im menschlichen Kortex

104

 

4

Gesamtzahl synaptischer Kontakte im menschlichen Kortex (Wellach 2015)

1014

 

5

ø Gehirnvolumen in mm3

14 × 105

 

6

Leistungsbedarf des Gehirns pro Tag Grundumsatz in Watt

16

 

7

Zahl der simulierten künstlichen Neuronen

 

106

8

Zahl der simulierten künstlichen synaptischen Verbindungen pro Neuron

 

104

9

Zahl simulierter künstlicher neuronaler Netzkontakte (entspricht 1 mm3 simuliertem Gehirnvolumen)

 

109

10

Leistungsbedarf des Großrechners JUQUEEN40 in Gigawatt GW = 109 W, für die Simulation von zirka 1 % eines menschlichen Neuronennetzes

 

1,7

11

Leistungsbedarfsverhältnis Mensch: imaginärer Humanoide (mit 1 % des vergleichbaren Gesamt‐Neuronennetzes des Menschen)

1

1,0625 × 10 8

Der Leistungsvergleich in Zeile 11 von Tab. 2.5 zeigt – eindrucksvoll auf seine Weise – die evolutionäre Höchstleistung des komplexesten menschlichen Organs gegenüber dem Bemühen, ihm auf künstlichem Weg näher zu kommen.

Noch eindrucksvoller und ehrfurchteinflößend wird die Leistung unseres Denkorgans, wenn wir die durch Bartol et al. (2015) ermittelte Speicherkapazität einbeziehen, die der Größenordnung nach (Peta‐Byte = 1015 Byte) der Kapazität des Internets entspricht!

Heutige Humanoide besitzen zwar keine Schaltzentrale nach menschlichem Vorbild, wie es Abb. 2.20 mit Blick in die Zukunft symbolisiert. Dennoch benötigen freilaufende Humanoide eine Energie‐ und Steuereinheit am „Körper“, die ihnen temporär unabhängige Bewegungen erlaubt. Wir erweitern den ganzheitlichen Vergleich des humanen‐humanoiden Energieverbrauchs durch drei ausgewählte zweibeinige mobile Humanoide.

Technische Leistungsdaten des von Boston Dynamics entwickelten bipedalen Humanoiden ATLAS (hohe Beweglichkeit), vom Deutschen Zentrum für Luft‐ und Raumfahrt e. V. entwickelten zweibeinigen TORO und von SRI International entwickelten „energieeffizienten“ Humanoiden DURUS (the root there being „durable“) sind in Tab. 2.6 zusammengestellt.

Wenn wir auch in diesem humanen‐humanoiden Vergleich des Energiebedarfs die menschlichen Daten des täglichen Gesamtenergieumsatzes mit 12,05 MJ bzw. 140 W zugrunde legen, dann sehen wir auch hier noch einen weiten Weg der Annäherung humanoider Roboter an das menschliche Vorbild.
Abb. 2.20

a Modellierte Elektronengehirne von Humanoiden. (Aus: Watson 2014, Titelbild, verändert d. d. A.), b modellierte humanoide Steuerungszentrale nach Menschenvorbild, Beispiel eines Humanoiden

Tab. 2.6

Technische Daten von ausgewählten zweibeinigen – bipedalen – Humanoiden

Bipedale Humanoide

Daten

Open image in new window

ATLAS

– Größe: 175 cm

– Gesamtgewicht: 82 kg

– Gewicht der Energie‐ und Steuereinheit: …a [kg]

– Volumen der Energie‐ und Steuereinheit: ca. 40 × 103 cm3 (berechneter Messwert nach Boston Dynamics Video: ATLAS, the next Generation, 2.2016)

– Energiebedarf der Energie‐ und Steuereinheit: 3,7 kWh für 1 h in Betrieb

– Energiebedarf der Energie‐ und Steuereinheit: 3,7 kWh für 1 h in Betrieb (Vorgängermodell)

– Leistung während des Laufens: nna [Watt = J/s]

Open image in new window

TORO

– Größe: 174 cm

– Gesamtgewicht: 76,4 kg

– Gewicht der LiFePO4‐Energieeinheit: ca. 4,6 kg

– Energiebedarf der Energie‐ und Steuereinheit: ca. 317 kWh

– Leistung während des Laufens: 300 W = J/s, wobei der größte Teil auf die Steuereinheit entfällt

– Geschwindigkeit vMAX = 0,5 m/s

– Laufdauer pro Batteriekapazität: ca. 60 min

Open image in new window

DURUS

– Größe: ca. 180 cm

– Gewicht von DURUS: 100 kg

– Gewicht der Energieeinheit: 19 kg

– Energiebedarf: 2,2 kWh für kontinuierliches Laufen von 8 h

– Leistung während des Laufens: 350 W = J/s

a Werte waren von Boston Dynamics nicht zu bekommen

Abb. 2.21

Imaginäre bio‐neurologisch‐elektronische Kommunikation zwischen Humanen und Humanoiden über integrierte intelligente Schnittstellen. (Skizze in Bildmitte aus: Watson 2014, Titelbild)

Die Ära, in der Menschen und Humanoide durch interne intelligente Schnittstellen, möglicherweise auch über große Entfernungen, miteinander kommunizieren, ohne hinderliche Verkabelungen oder computerunterstützte Apparaturen, einfach unkompliziert und direkt von Mensch zu Humanoide und umgekehrt, liegt noch tief im Nebel der Zukunft. Ausgeschlossen ist sie nicht – dass sie jemals realisiert wird, auch nicht.

2.3.2 Menschen unter sich – Analoges Denken, Lernen, Vergessen, Miteinander‐Reden

Analoges Denken, Lernen und Vergessen ist eine dominante evolutionäre Beigabe, ein Kernelement oder Essential von Menschen, über sich selbst, über Mitmenschen und anderes nachzudenken, insbesondere auch vorausschauend zu denken, durch reflektieren zu lernen, auch Neues zu lernen und mit der Zeit Unwesentliches sukzessive zu vergessen.

Es ist trivial, darauf hinzuweisen, dass analoges Denken, Lernen und Vergessen auch die Grundlage für digitales Sammeln, Verarbeiten und Speichern ist. Humanoide sind – in letzter Konsequenz – nicht selbst für ihre Fehler verantwortlich, sondern immer noch der kreative menschliche Programmierer.

Denken hilft!

Herr Janosch , kommt es heute auf Intelligenz noch an?

Unbedingt, sage ich!

Man sollte sich mindestens drei Mal am Tag mit Denken beschäftigen.

Janosch in: Zeit‐Magazin v. 07.11.2013

Denken

Analogie bedeutet allgemein Ähnlichkeit, Gleichheit oder Übereinstimmung. Dörner (1995, 309) beschreibt analog dahingehend, dass zwei Konstrukte strukturgleich oder strukturähnlich sind.

Analoges Denken – mit den Kategorien Zuordnen/Verstehen/Problemlösen – führt zur Beziehung mit Analogien, insbesondere zu deren Bildung, Erkennung und Nutzung (Aßmus 2013, 28). Aßmus schreibt:

Fähigkeiten im analogen Denken werden als wesentliches Merkmal von Intelligenz angesehen. Analoges Denken ermöglicht, neue Anwendungsbereiche für bestehendes Wissen zu erkennen und dabei neue Wissensbereiche zu erschließen. Es hilft, Wissen zu organisieren, indem mithilfe von Analogien Kategorien vergleichbarer Strukturen und Relationen gebildet werden. Außerdem gestatten Analogien, „den Aufwand zur Repräsentation von Problemen und die Komplexität des Lösungsprozesses beträchtlich zu reduzieren“ (van der Meer 1995, 357).

Ohne die evolutionär angelegte Struktur unseres Denkorgans ist Denken nicht möglich. Informationsaustausch unter Menschen und mit unserer Umwelt beherrscht einen großen Teil unserer Aktivitäten, somit auch unser Denken.

Ein arbeitsreicher Tag: Zunächst von einem „Meeting“ zum anderen hetzen, Emails von Ihrem Mobiltelefon lesen, selbst welche schreiben und en passant einen Joghurt verzehren, nebenbei unaufhörlich Gesprächsfetzen Ihrer Arbeitskollegen mit fast allen Ihren Sinnen aufnehmen, zwischendurch einen Kaffee kochen und trinken, danach liegengebliebene Texte aufarbeiten, zum x‐ten Mal wieder das Email‐Postfach öffnen, kurz vor Feierabend noch zu Ihrem Chef gerufen werden, der Sie bittet, handgeschriebene dringende Konferenzvorlagen noch schnell zu korrigieren und ins Reine zu bringen, endlich die Bürotür von außen abschließen können, in Ihren SUV – Sport Utility Vehicle, Geländelimousine – steigen, durch den Straßenverkehr mit engen Einbahnstraßen fahren, die – seltsamerweise – seit gestern ihre Fahrtrichtung gewechselt haben und Sie mit einem Wust von Information neuer Verkehrsschilder auf Ihrer Fahrt nach Hause konfrontieren, endlich zu Hause ankommen, wo Ihnen Ihre Kinder entgegenlaufen und Sie bitten, mit Tennis zu spielen, woraufhin überraschenderweise noch unangekündigter Besuch vor der Tür steht …

Haben Sie nach all diesen verketteten, teils nervenaufreibenden Ereignissen endlich einmal versucht, an nichts zu denken? Versucht, Ihre von der Werbung auf geniale Weise suggerierte – und real doch nie erreichbare – Work‐Life‐Balance 41 zu finden?

Nähern wir uns dem Denken von einer anderen Seite und fragen: Können wir überhaupt aufhören zu denken? Denken asiatische buddhistische Mönche , die monate‐ bis jahrelang in einer Ruheposition verharren? Oder etwas naheliegender: Der gestresste Mitteleuropäer sucht Entspannung durch wiederholtes, meditatives formelhaftes Vorsprechen von einfachen Sätzen, wobei er mit geschlossenen Augen in sich gekehrt ist und den Lärm um sich nur entfernt wahrnimmt, Gedanken, die ihn berühren, weiterziehen lässt und seinem inneren bildhaften Ablauf folgt (Technik des autogenen Trainings). Es fühlt sich wohl und entspannt an. Keine bewussten Gedanken über stressende Arbeitsgespräche stören. Nach einer Weile öffnet er die Augen. Diese Entspannung für Körper und Geist zwischendurch hilft. Das kann auch der Autor durch eigene Versuche bestätigen. Aber – hören wir während der Übungen auf zu denken? Nein. Gedanken tauchen wie aus dem Nichts auf. Es können imaginäre Gespräche mit Arbeitskollegen und im Familienkreis sein, schwierige Problemlösungen und Gefühle, die sie beschäftigen und anderes mehr. Dazu Blackmore (2008, 4): „Diese unaufhörlich fließenden Gedanken sind Meme 42. Sie können ihnen nicht befehlen zu verschwinden. Sie können ihnen nicht einmal befehlen, langsamer zu fließen, oder sich weigern, sich mit ihnen einzulassen. Diese Gedanken sind offenbar eigenmächtig und führen ein Eigenleben.“

Blicken wir vorausschauend auf die anschließend diskutierte digitale Sphäre von Daten sammeln, verarbeiten und speichern. Darin wird uns Menschen so vieles an informationsverarbeitenden Prozessen in unserem Gehirn durch technische elektronische Geräte mit digitalem „Eigenleben“ abgenommen, um nicht zu sagen: aufgedrängt. Wir laufen Gefahr, uns in unserer evolutionär erworbenen Selbstständigkeit selbst zu degradieren und zu Befehlsempfängern digitaler humanoider und anderer Techniken zu erniedrigen. Bis es so weit ist, bis unser persönlicher Humanoider uns die komplette Hausarbeit ab‐ und Dienstleistungen von Fahrten durch die Stadt bis zur Organisation unserer nächsten Urlaubsreise übernimmt, dauert es noch ein Weilchen.

Andererseits verbringen Kinder und Jugendliche Stunden vor dem Bildschirm und tauchen ein in virtuelle digitale Welten, in denen sie sich – dank vorhandener raffiniert programmierter Algorithmen  – nahezu real bewegen. Das reale analoge Denken wird überlagert durch gesteuerte künstliche Anreize mit Spaßfaktor. Bildung, so wie sie in unserer Gesellschaft verstanden wird, steht auf dem Spiel. Der Historiker Andreas Rödder (2016, 51) bemerkt dazu:

Jugendliche dürfen nicht nur User und Konsumenten sein. Die Fähigkeit, moralisch zu urteilen, falsch und richtig zu unterscheiden, kann uns kein Algorithmus abnehmen. Selbstständiges und kritisches Urteilsvermögen der Individuen, als der Kern der bürgerlichen Freiheit und Eigenverantwortung, sind gefährdet, wenn wir immer mehr Entscheidungen an Apps delegieren. Wir bezahlen diese Bequemlichkeit mit Entmündigung.

Dem ist nichts hinzuzufügen. Der Korrekturschlüssel Bildung liegt wie so oft in der Hand analog denkender Politiker.

„Denken ist riskant. Es verlangt die Bereitschaft, auch Irrtümer einzugestehen“, so Carolin Emcke in einem Beitrag über Denken (Emcke 2016, 5). Humanoide können nicht denken. Umso vorausschauender ist es, mit Blick auf potenzielle Gefahren für Menschen, die mit Humanoiden zusammenarbeiten, dass deren Entwickler und Programmierer ihr eigenes Denken und mögliche Irrtümer richtig einschätzen und mehr als nur die technischen, funktionalen Optimierungsprozesse fokussieren. Denn auch digitale Humanoide unter sich oder zusammen mit Menschen existieren in einer analogen Umwelt, deren naturgegebene Regeln zu achten sind, mehr als es die Asimovschen Gesetze (s. Abschn. 2.2.5) erkennen lassen.

Lernen

Lernen ist das Persönlichste auf der Welt.

Es ist so eigen wie ein Gesicht oder ein Fingerabdruck –

und noch individueller als das Liebesleben.

Heinz von Foerster, Kybernetiker

Der Nachteil der Intelligenz besteht darin,

dass man ununterbrochen gezwungen ist, dazuzulernen.

George Bernard Shaw

Lernen ist zu einem Schlüsselbegriff in einer Gesellschaft geworden, die im hegemonialen Verständnis über Wandel bestimmt wird. Wo sich alles dynamisch, rapide und permanent verändert, sei beschleunigtes und umfassendes Lernen angesagt. Nach herrschender Meinung sollten und müssten alle Individuen, Organisationen und gesellschaftlichen Systeme dauernd und immer noch schneller, überall und immer wieder neu lernen. Lernen scheint synonym mit Verändern (Faulstich 2013, 7).

Diese Anmerkungen zum Lernen, konkret zu menschlichem Lernen , ergänzt der Erziehungswissenschaftler Peter Faulstich noch durch seine Sicht auf dessen mögliche Definitionen:

Es kann jedoch selbstverständlich nie eine abschließende, fertige Lerntheorie vorgelegt werden, die sich in Definitionen fixiert. Ein solches Denken in abgeschlossenen Systemen ist ein Versuch, Ordnungen herzustellen; diese drohen aber sich zu verfestigen, sogar zu versteinern (ebd. 8).

Definitionen zu menschlichem Lernen herauszustellen und gegeneinander zu bewerten, wäre also müßig in einer dynamischen Umwelt, erst recht unter dem zunehmenden Einfluss digitaler Lernwerkzeuge und ‐methoden, die immer tiefer in unsere analoge Welt der Kommunikation eindringen.

Recherchen nach dem Begriff Lernen treffen auf ein weites Feld der Anwendung. Ob nun Neurobiologen, Biologen, Psychologen, Philosophen, Pädagogen, Wirtschaftswissenschaftlern, natürlich auch Anthropologen, Pädiatern und Kognitionswissenschaftlern und nicht zuletzt Wissenschaftlern, die sich mit Künstlicher Intelligenz befassen – sie alle haben ihre eigene Deutung von dem, was sie unter Lernen verstehen.

Noch komplizierter wird es, wenn die beiden Unterscheidungsmerkmale des Lernens, individuelles und soziales Lernen , mit verschiedenen Durchführungsformen des Lernens verknüpft werden, wie Spielen und Lernen, Auswendiglernen, dialogisches Lernen, formales Lernen, episodisches Lernen, informelles Lernen, kumulatives Lernen und nicht zuletzt E‐Learning (Lernen mittels elektronischer Hilfen, computerunterstütztes Lernen) und Augmented Learning (Lernen durch computerunterstützte Erweiterung des Wahrnehmungshorizontes).43

Gänzlich unübersichtlich wird es für jeden von uns, wenn die Vielzahl von Publikationen, nicht nur fachlicher, sondern auch belletristischer Art hinzugerechnet werden. Wie auch immer. Eines stand und steht felsenfest:

Wir lernen ein Leben lang.

Was sich aus historischer Sicht deutlich verändert hat, ist die enge Beziehung zwischen Lehrenden, die Lernstoff vermittelt, und Schülern, die Lernstoff empfangen.

Wer erinnert sich noch zum Beginn des 20. Jahrhunderts an den Respekt einflößenden Gymnasialdirektor mit Rauschebart. Er hatte seine Lehranstalt im Griff. Wer über die Stränge schlug, kam für ein paar Tage in den Karzer, eine Arrestzelle in Schulen und Universitäten – zur Beruhigung ihres oder seines Temperaments. Ordnung war das halbe Leben und nicht für die Schule sondern für das Leben wurde gelernt. Und trotz allem: Gewisse Freiheiten, tun und lassen zu können, was man wollte, waren auch zu jener Zeit vorhanden. – Aber vor allem hat sich seither etwas Wesentliches, etwas Menschliches verändert: Respekt.

In den Mitte des 20. Jahrhunderts modernisierten Grundschulen, Realschulen und Gymnasien – getrennt nach Geschlechtern – hatte Ordnung auch einen hohen Stellenwert. Es ging aber wesentlich liberaler zu als noch 50 Jahre zuvor.

Heute erkennen wir fortschrittliche Lehranstalten, Fachhochschulen und Universitäten unter anderem daran, dass elektronische Tafeln die alten Schiefertafeln ersetzt haben. Schüler und Studierende werden mit Hilfe von „Free and Open Source , Open Access , Creative Commons und E‐Learning – Remix Culture für das Lernen mit digitalen Medien“, wie der Beitrag von Stührenberg und Seitz (2013) verspricht, vorbereitet. Präsenzveranstaltungen werden zu Gunsten von Computer‐zu‐Computer‐Lernen reduziert. Der direkte Kontakt zwischenmenschlichen Lernens, mit Reden und Zuhören, mit der Führung eines hitzigen Diskurses, begleitet von Mimik und Sprachakustik, also das, was menschliche Kommunikation auszeichnet, wird zunehmend verdrängt durch scheinbar preiswerte digitale Lösungen. Der nächste Entwicklungsschritt des menschlichen Lernens ist bereits Realität. Wurden bislang noch Lehrer aus Fleisch und Blut beauftragt, findet in Japan seit einigen Jahren bereits Schulunterricht mit humanoiden Robotern als „Lehrern“ statt.44 (Weiterer Quellen zum Lernen sind u. a.: Kroeninger, Pietsch 2013; Kiesel, Koch 2012; Metzig, Schuster 2006).

Lernen wird dadurch erst recht zu einer vielleicht spaßigen, aber in letzter Konsequenz reinen Stoffvermittlung. Der Biokybernetiker Frederic Vester (1988, 46) betont aus seiner vernetzten Sicht des Lernens:

Unsere Gehirntätigkeit, das Denken und Lernen, ist jedoch nicht etwas rein Geistiges, sondern immer eng mit zellulären hormonellen, biochemischen und biophysikalischen, also mit materiellen Vorgängen verknüpft. Ein Lernen ohne Einsatz des Organismus und damit ohne Einbeziehung der Umwelt ist aber widernatürlich und unökonomisch.

Wie soll diese natürliche Ganzheitlichkeit des menschlichen Lernens und Kommunizierens mit Humanoiden (Abschn. 2.3.4) jemals gelingen, wenn das zwischenmenschliche Lernen schon derart schwerfällt?

Vergessen

Wer kennt die Situation nicht: Auf dem Weg vom Büro zur Küche, um eine Tasse Kaffee zu holen, spricht mich eine Kollegin an und bitte um Rat. Wir gehen gemeinsam in ihr Büro, schauen uns die Projektunterlagen an und diskutieren über eine Lösung. Zwischendurch klingelt das Telefon. Die Kollegin wird in ein lebhaftes Gespräch verwickelt, wobei ich weiter über einer Lösung ihres Problems brüte. Schließlich, nach gefundener Lösung, verlasse ich den Raum und gehe wieder in mein Büro. Doch bevor ich weiterarbeiten kann, halte ich inne – war da nicht etwas? Richtig, die Tasse Kaffee. Hatte ich glatt vergessen.

Zu flüchtig war der Gedanke, einen Kaffee zu holen, im Gehirn gespeichert worden, um sich auch nach vielen verschiedenen Ablenkungen noch direkt danach zu erinnern. Das Ultrakurzzeitgedächtnis des Menschen behält den Gedanken (Kaffee holen) wenige Sekunden. Ablenkung durch andere Eindrücke führt dazu, dass die Information „Kaffee holen“ mit der Zeit in den Hintergrund der Aufmerksamkeit rückt, bis sie gänzlich verschwunden ist. Das Ultrakurzzeitgedächtnis wird als Flaschenhals unseres Gedächtnisse beschrieben, weil es nur für wenige Sekunden eine begrenzte Zahl von Informationen speichern kann.

Widmen wir uns einem Vorhaben intensiv über Minuten und länger hinweg, schenken ihm unsere Aufmerksamkeit, dann gehen unsere Gedanken über in das sogenannte Kurzzeit‐ oder Arbeitsgedächtnis , wo sie bewusst verarbeitet werden. Nach differenziertem Wiederholen und Assoziieren gelangen sie schließlich in das Langzeitgedächtnis , wo Wissen in unterschiedlicher Form strukturiert und fest verankert wird (s. Altenmüller 2009, 86). Flüchtige Informationen, die wir über unsere Sinnesorgane aufnehmen und nicht weiter beachten, sind schnell vergessen. Was jedoch einmal gelernt wurde, wird nie ganz vergessen. „Was wir einmal beherrscht haben, können wir deshalb schnell wieder reaktivieren“ (Degen 2007, 57). Das gilt auch für Unterbrechungen zwischendurch. Wer schwimmen kann, verlernen es nie, auch nicht nach jahrzehntelangen Pausen.

Blicken wir abschließend noch auf die seit Langem bekannten vernetzten Zusammenhänge im Lern‐Netzwerk erwachsener Menschen (Vester 1975), das uns einen vagen Eindruck davon liefert, was aus biokybernetischem, neuronal‐biologischem Blickwinkel geschieht. Wesentlich ist, dass wir bei unserem Denken , Lernen und Vergessen die komplexe Gesamtheit menschlicher Funktionen und Fähigkeiten berücksichtigen und nicht ausschließlich unser geniales hochkomplexes Denkorgan.
Abb. 2.22

Biologie der Lern‐ und Denkvorgänge (aus: Vester 1975, 190, leicht geändert d. d. A.). Es bedeuten: UZG = Ultrakurzzeitgedächtnis, KZG = Kurzzeitgedächtnis und LZG = Langzeitgedächtnis

Die vernetzten, rückgekoppelten Prozesse beim Lernen in realer Umwelt bzw. mit Partnern durch Informationsaufnahme , Informationsaustausch und Informationsverarbeitung sind in Abb. 2.22 deutlich erkennbar. Durch Verfolgung der Merkmale und ihrer durch Pfeile gekennzeichneten Zusammenhänge lassen sich leicht Schlussfolgerungen erkennen. Beispielweise die, dass unbekannte Informationen aus der Umwelt, die in keinem Gedächtnisspeicher abgelegt sind, einerseits Neugier wecken und motivieren, weiter zu recherchieren. Gegebenenfalls stellen sich erste Fortschritte ein, die zu Erfolgserlebnissen führen. Andererseits kann etwas gänzlich Neues, z. B. ein durch Umstrukturierung stark veränderter Arbeitsablauf, potenzielle Ängste schüren, die eine Hormonreaktion auslösen, was wieder zu Fehlern führen kann. Frustration oder „Einkapselung“ bis hin zu starker Stressbelastung können die Folge sein.

Miteinander‐Reden

Nachdem die neurobiologischen Aspekte analogen Denkens, Lernens und Vergessens beim Menschen gestreift wurden, blicken wir abschließend auf die Praxis zwischenmenschlicher Kommunikation.

Man kann Menschen zum Schweigen bringen, sie jedoch niemals zum Zuhören zwingen. Echtes Zuhören ist ein Geschenk (Pörksen 2016, 50).

Mit dieser vorangestellten Erklärung beginnt der Medienwissenschaftler Bernhard Pörksen seinen Beitrag über zwischenmenschliche Kommunikation und fährt fort: „Der Mensch hat zwei Ohren, das ist die Kernidee von allem, […].“ (ebd.). Im weiteren Verlauf seines Beitrages beschreibt Pörksen den Unterschied zwischen dem ICH‐Ohr und dem DU‐Ohr .

Mit dem ersten, dem ICH‐Ohr, hören wir entlang unserer persönlichen Urteile und Vorurteile zu. […] Hier fragen wir nach dem Grad der Übereinstimmung mit unseren eigenen Auffassungen, die als Filter funktionieren. […] Das DU‐Ohr bringt die nicht egozentrische Aufmerksamkeit. Hier versucht man, in die Welt des anderen einzutauchen. Man fragt: In welcher Welt ist das, was der andere sagt, plausibel, sinnvoll, wahr? Mit dem DU‐Ohr hören wir den anderen wirklich – in seiner Schönheit, seinem Schrecken (ebd.).

Zuhör‐Blockaden können vielfältig sein, durch innere Abwesenheit, weil gerade anderes wichtiger scheint und nur mit dem „halben“ Ohr zugehört wird, durch Störungen aus der Umwelt, und nicht zuletzt spielt auch die zunehmende – durch digitale Medien verursachte – Verdichtung von Arbeit und Zeit eine wesentliche Rolle. Pörksen verweist auf den entscheidenden anthropologischen Aspekt:

Menschen sind widerspruchsfeindliche Wesen, eingehüllt in den Kokon ihrer Sehnsucht nach Bestätigung, äußerst energisch in dem Versuch, eigene Gewissheiten zu verteidigen. Man will nicht wahrnehmen, was nicht zur eigenen Weltsicht passt, die so dominant sein kann, dass man nicht einmal hört, dass man nicht hört (ebd.).

Und Pörksen zitiert den Kybernetiker Heinz von Foerster mit den Worten:

Das ist die Ur‐Ursache der Ignoranz, eine Art Taubheit 2. Ordnung, […] (ebd.).

Du‐Ohren stehen in allen Lebenslagen oft auf „Durchzug“, selbst wenn gesetzliche, soziale, wirtschaftliche, klimatische oder politische Themen unerschütterliche Belege für heraufziehende Katastrophen liefern.

Kognitive Dissonanz besagt in dem Zusammenhang: Obwohl wir heraufziehende – lebensbedrohliche – Gefahren erkennen, ändern wir unser Leben im Großen und Ganzen nicht.

Nicht nur Politiker sind in diesem Kommunikationsspiel höchst ambivalente und dominante ICH‐Ohr‐Teilnehmer. Aber wir müssen so weit nicht gehen, denn die eigene familiäre Umwelt ist ebenfalls oft Beleg dafür, in welcher Minderzahl DU‐Ohren sind. Die Orientierung zu mehr DU‐Ohr‐Zuhören wird weniger mit „Fertigrezepten“ – die es nicht gibt – nach Art kommunikationspsychologischer Forschung erreicht werden können, als vielmehr durch einen „[…] Akt der Freiheit vorstellbar, nicht als Resultat von schematisch‐starren Rollenspielen […].“ (ebd.)

Der Psychologe, Philosoph und Pädagoge Friedemann Schulz von Thun beschäftigt sich bereits seit den späten 1960er‐Jahren mit der Psychologie der Kommunikation . Auf ihn geht das charakteristische Vier‐Seiten‐Modell zurück, das bis heute seine Gültigkeit beweist. Die Frage, die sich Schulz von Thun am Anfang seiner Untersuchungen stellte, war: „Wie können Informationen verständlich vermittelt werden?“ (Schulz von Thun 1998, 12).
Abb. 2.23

Vier‐Seiten‐Modell einer Nachricht – ein psychologisches Modell der zwischenmenschlichen Kommunikation nach Schulz von Thun. (Basierend auf: Schulz von Thun 1998, 12–14)

Das in Abb. 2.23 gezeigte Vier‐Seiten‐Modell von Schulz von Thun wird im Folgenden mit praktischen Beispielen des Autors beschrieben.

Seite 1:

Aspekt der Sache

Wie können Sachinhalte (Informationen) klar und verständlich wiedergeben werden? Es sind vier „Säulen“ der Verständlichkeit, die diesen Kommunikationsaspekt fördern:
  • Säule 1 „Einfachheit in der sprachlichen Formulierung“

  • Säule 2 „Gliederung/Ordnung (im Aufbau des Textes)“

  • Säule 3 „Kürze/Prägnanz (statt weitschweifender Ausführlichkeit)“

  • Säule 4 „Zusätzliche Stimulanz (anregende Stilmittel)“

Das Beispiel einer in Asien geschriebenen deutschen Bedienungsanleitung für einen Kaffeeautomaten hat vielleicht den einen oder anderen zur Verzweiflung getrieben.

Seite 2:

Aspekt der Beziehung

„Wie behandle ich meinen Mitmenschen durch die Art der Kommunikation?“ Wie ich ihn anspreche. Fühlt er sich vollwertig behandelt oder erniedrigt, ist er erfreut oder ärgerlich, fühlt er sich bevormundet oder nicht ernst genommen?

Beispiel: Die deutsche Redensart „Wie man in den Wald hineinruft, so schallt es heraus“ ist bezeichnend für die Behandlung des Mitmenschen.

Seite 3:

Aspekt der Selbstoffenbarung

„Wenn einer etwas von sich gibt, gibt er auch etwas von sich […]“ selbst preis. Er wirkt umso authentischer, je weniger Ängste damit verbunden sind.

Beispiel: Menschen sind – aus evolutionären Gründen – erst einmal vorsichtig und zurückhaltend gegenüber unbekannten Mitmenschen. Erst wenn ein Mindestmaß an Vertrauen vorliegt, wird offener miteinander umgegangen.

Seite 4:

Aspekt des Apells

„Wenn einer etwas von sich gibt, will er in der Regel auch etwas bewirken.“ Er will andere überzeugen, manipulieren, täuschen, hinters Licht führen. Die Palette möglicher erzeugter Wirkungen ist breit gestreut.

Beispiel: Die gesamte Palette der Produktwerbung zeigt alle Fassetten eines Apells, bei dem Kombinationen von realen und irrealen Argumenten fröhlich nebeneinander stehen. Die Glaubwürdigkeit des kommunikativen Apells ist nicht selten trügerisch.

In dem Interview, das Pörksen mit Schulz von Thun im Rahmen ihres Buches (Pörksen, Schulz von Thun 2014) führt, wird auch auf die typische informationstechnische Sprache – Sender, Empfänger, Nachricht – eingegangen, die im ersten Quadrat zwischenmenschlicher Kommunikation – auch in Abb. 2.23 zu sehen – erkennbar ist und so gar nichts Menschliches ausdrückt. Schulz von Thun begründet diese nach seinem Verständnis richtige Beobachtung damit, dass der Zeitgeist der Kybernetik ihn dazu verleitet hat. In einer neueren Darstellung (ebd. 31) besitzt der Sender vier Schnäbel und der Empfänger vier Ohren.

Keineswegs versteht Schulz von Thun sein Kommunikationsquadrat als ein mechanisches Instrument, mit dem immer alle vier Botschaften explizit formuliert werden müssen! Dazu Schulz von Thun:

Zur wahren Meisterschaft gehört auch die Kunst der indirekten Kommunikation, die es ermöglicht, das eigene Gemeinte zwischen den Zeilen so anklingen zu lassen, dass der andere dies an sich heranlassen kann, ohne gleich reagieren zu müssen (ebd. 33).

Eine weitere Erkenntnis zwischenmenschlicher Kommunikation ist ein Vier‐Stationen‐Kreislauf , der nach Schulz von Thun die Interaktion, das „Hin und Her von Äußerung und Antwort, von Aktion und Reaktion“ zeigt (Schulz von Thun 2001, 28). Abb. 2.24 zeigt die allgemeine Struktur des Kreislaufes systemischer Wechselwirkung, verknüpft mit einem praktischen Beispiel (ausgehend von ebd. 28–37, vergleiche auch die Routine‐Kreisläufe in Abschn. 2.5).
Abb. 2.24

Vier‐Stationen‐Kreislauf zur Interaktion nach Schulz von Thun. a Die allgemeine Struktur, b Das praktische Beispiel d. d. A

Kreisläufe der Interaktion zwischen Menschen können offen (äußerlich erkennbar) oder verdeckt (innerlich, verdeckt) sein. Es ist nicht leicht, aus einem Teufelskreis, in dem sich die Interaktionen bis zu einer unkontrollierbaren Konfliktsituation „aufschaukeln“ oder bis zu einem lethargischen Stillstand „sinken“ können, auszubrechen. Oft hilft nur eine korrigierende Interaktion von außen, durch eine neutrale Person.

Ein Quadrat der Werte und Entwicklung für zwischenmenschliche Beziehungen ist ein drittes Werkzeug der Kommunikationspsychologie, mit dem Ziel, den Blick dafür zu schärfen und zu erkennen, dass Fehler nichts per se Schlechtes sind, sondern auch den Weg zu positiven Entscheidungen öffnen.
Abb. 2.25

Wertequadrat (nach: Schulz von Thun 2001, 38–55); allgemeine Struktur als Beziehungsnetz zwischen den vier Polen des Wertequadrates nach Helwig 1967

In Abb. 2.25 sind vier Beziehungen erkennbar:
  1. 1.

    Die obere horizontale Linie zwischen positiven Werten lässt ein „positives Spannungs‐ bzw. Ergänzungsverhältnis“ erkennen.

     
  2. 2.

    Die diagonalen Linien zeigen „konträre Gegensätze“ zwischen Wert und Unwert.

     
  3. 3.

    Die senkrechten Linien „bezeichnen die entwertende Übertreibung“.

     
  4. 4.

    Die untere horizontale Linie zwischen zwei Unwerten zeigt das Flüchten von einem Unwert in einen entgegengesetzten anderen, mangels Kraft, sich in Richtung positiver Werte hochzuarbeiten.

     
Abb. 2.26

Wertequadrat (nach: Schulz von Thun 2001, 38–55): drei praktische grundlegende Beispiele zwischenmenschlichen Miteinanders, die dem Leser vertraut sein dürften

Abb. 2.26 zeigt drei aus Abb. 2.25 abgeleitete Praxisbeispiele. In Abb. 2.27 ist die erweiterte Version des Wertequadrats zu einem Entwicklungsquadrat zu sehen. Dadurch lassen sich die Entwicklungsrichtungen eines Menschen – oder einer Gruppe – bestimmen, „[…] die angezeigt sind, um den besonderen Herausforderungen der jeweiligen Berufspraxis und Lebenswelt gerecht zu werden.“ (ebd. 47).
Abb. 2.27

Zwei praxisbezogene Entwicklungsquadrate. (Nach: ebd. 47–55)

Abb. 2.27 links: Die Polarität „Konfrontation und Anerkennung“ kann bei grundsätzlich positiver Kritikeinstellung des Abteilungsleiters dann zu der Geringschätzung des beliebten Sacharbeiters mit hohem Spezialwissen führen, wenn der Abteilungsleiter beginnt, den Sacharbeiter im wahrsten Sinn des Wortes „unter die negative Lupe“ zu nehmen, um ihm Fehler nachweisen zu können. Die eigene Stärke des Vorgesetzten, Leistungen seines Untergebenen anzuerkennen und zu würdigen, wäre als Entwicklungspotenzial zu trainieren.

Abb. 2.27 rechts: Die Polarität „Direktheit und Takt“ gerät dann aus den Fugen, wenn gesellschaftliche Kreise sich ihres taktvollen diplomatischen Stils rühmen, aber wenig Konkretes zu Sachlagen oder Problemlösungen beitragen, was diejenigen, die gerne Probleme beim Namen nennen, zu herabsetzenden Äußerungen gegenüber den „Diplomaten“ veranlasst. Gefordert ist hier, die Stärke einer „taktvollen Direktheit“ zu entwickeln – eine Übung, die keine Normvorgabe hat, sondern im praktischen Beispiel ihre Lösung findet.

Wenn Sie, geehrte Leserin und geehrter Leser, sich durch die – nur in Ausschnitten beschriebene – Psychologie zwischenmenschlicher Kommunikation und Interaktion „durchgekämpft“ haben, geschieht dies, um Ihnen zu zeigen, was es im Kontext dieses Buches bedeutet, komplexe zwischenmenschliche Beziehungen – über die „Semantische Lücke “ – mit humanoiden Kommunikations‐ und Interaktionsmuster zu berücksichtigen, wenn ein realistisches humanes‐humanoides Verständnis überhaupt zwingend ist.

Kommunikation , Interaktion und Werte sind zusammengenommen ein komplexes Gebilde, das nicht in strukturierte Raster gegossen und Schritt für Schritt optimiert werden kann, wie zum Beispiel ein mathematischer Algorithmus zur Steuerung eines bestimmten Sprechverhaltens bei Humanoiden. Der dynamische Miteinander‐Reden‐Prozess ist mit so vielen Unsicherheiten behaftet, dass Fehlfunktionen oder Fehlinterpretationen zwangsläufig erfolgen. Alle beschriebenen Erkenntnis‐Komplexe zu zwischenmenschlichen Beziehungen sind neben einem weiteren Schwerpunkt über das „Innere Team und situationsgerechte Kommunikation“ (Schulz von Thun 2001a, Untertitel) grundlegende Kommunikationsinstrumente aus der Werkstatt Schulz von Thuns und anderen. Wer sie anwendet, wird nicht automatisch ein guter Gesprächspartner, ist aber auf dem besten Weg dorthin.

Ob Humanoide jemals die nur oberflächlich angesprochene Komplexität zwischenmenschlichen Redens, wobei Akustik und Mimik noch zusätzliche Kommunikationsinterpretationen bereithalten, verstehen werden, um eine ordentliche akzeptable Existenz in einer analogen Welt zu werden, steht in den Sternen – wahrscheinlich ist sie nicht.

Exkurs: Daten, Information, Wissen

Vorab wurde bereits mehrfach auf Daten, Information und Wissen hingewiesen, ohne den Zusammenhang zu beleuchten, der bei menschlicher Kommunikation, aber auch bei digitaler Datenverarbeitung eine wichtige Rolle spielt. Was sind Daten, was ist Information und was ist Wissen? (North et al. 2016, 5).

Daten sind der Rohstoff, die aus Zeichen gewonnen werden, denen eine bestimmte Ordnung, z. B. Syntax, zugeordnet wird. Daten können Zahlen, Buchstaben, Noten u. v. m. sein.

Information entsteht, indem Daten eine bestimmte Bedeutung zugewiesen wird, z. B. die Zahl 50 auf einem Verkehrsschild, die Buchstaben in einem Wort oder Satz, die Note in einer Fuge von Bach usw.

Wissen entsteht durch Information, die zweckgebunden verknüpft ist, und Erfahrungswerte. „Wissen entsteht als Ergebnis der Verarbeitung von Informationen durch das menschliche Bewusstsein .“ (ebd.) Wissen ist demnach Information, die mit allen sensorischen Möglichkeiten, die dem Menschen zur Verfügung stehen, aus der Umwelt aufgenommen und neuronal verarbeitet wird. Wissen ist immer personengebunden. Beispielweise ist das Verstehen der Funktionen einer komplizierten Maschine, das Programmieren eines bestimmten Bewegungsablaufes für Humanoide usw. Wissen zuzuordnen. North et al. erwähnen zu Wissen noch einen weiteren wichtigen Punkt: „Der Wert des Wissens wird für eine Organisation [dies gilt eigentlich für alle Tätigkeiten in Gesellschaft, Umwelt und Natur, d. A.] nur dann sichtbar, wenn das Wissen (Wissen WAS) in ein Können (Wissen WIE) umgesetzt wird, das sich in entsprechenden Handlungen manifestiert.“ (ebd. 7)

Ein weiteres Unterscheidungsmerkmal von Wissen ist dessen Zugang.

Implizites Wissen , also persönliches Wissen in den Köpfen von Menschen, ist mit den persönlichen Werten, Gefühlen oder Erfahrungen eng verbunden und wird mittels Kommunikation und Interaktion an andere weitergegeben.

Explizites Wissen ist demgegenüber an verschiedenen Orten und in verschiedenen Medien (Prozesspläne, Gesetzestexte, Bibliotheken, Datenbanken usw.) in der Regel frei verfügbar. Daten und Informationen sind als Fakten explizit und jedem zugängig.

Abb. 2.28 zeigt die Wissenstreppe nach North et al. mit Ergänzung zu implizitem und explizitem Wissen d. d. A.
Abb. 2.28

Wissenstreppe nach K. North. (Aus: North et al. 2016, 6)

2.3.3 Humanoide unter sich – Digitales Sammeln, Speichern, Verarbeiten

Was Kommunikation der Menschen, der Humanen, auszeichnet und zugleich rätselhaft macht, ist deren unendliche Vielfalt komplexer Handlungen, Ausdrucksweisen und Überraschungsmomente. Was aber zeichnet demgegenüber humanoide Kommunikation und Interaktion aus? In dieser Dreierbeziehung fragen wir nach den Möglichkeiten und Grenzen humanoider Kommunikation und Interaktion, nachdem das bekannteste Praxisbeispiel dieses Kapitel einleitet, wonach eine Gruppe von autonomen Humanoiden gegen eine andere Gruppe von autonomen Humanoiden Fußball spielt.

Sammeln, Speichern und Verarbeiten

Zwanzig Jahre RoboCup ! Vom 30. Juni bis 4. Juli 2016 fand die 20. RoboCup‐Veranstaltung in Leipzig statt. Fußballspielende autonome Roboter spielen in mehreren Ligen, darunter auch die sogenannte Königsdisziplin, die Humanoid League .45 Humanoide in Gestalt von Erwachsenen, Jugendlichen und Kindern, mit menschenähnlichen Sensoren bestückt, kämpfen als Mannschaft gegeneinander – mit dem fernen Ziel der menschlichen Programmierer, im Jahr 2050 gegen die offizielle Weltmeistermannschaft der Menschen anzutreten und zu gewinnen.

Skepsis sei hier angebracht. Denn ganz anders als bei Humanoiden außerhalb46 des Humanoid‐League‐Spiels sind das Wahrnehmungsvermögen und die Umweltmodellierung auf dem Spielfeld nicht die einzige Herausforderung. Vergleichbar zum Fußballspiel der Menschen sind spezielle Techniken, dynamisches Laufen und Rennen, der Tritt gegen den Ball unter Beibehaltung des Gleichgewichts, die optische Verfolgung der Ballbewegung, anderer Mitspieler und des Spielfeldes, die Lokalisierung der eigenen Position auf dem Spielfeld, das Zusammenspiel und dessen strategische Spielzüge inklusive individuellen Spielverhaltens, wozu auch regelwidrige taktische oder Revanchefouls zählen, exponierte und herausfordernde Forschungsziele bis 2050.

Gegenwärtig macht noch kein talentierter Humanoider in der Humanoid‐Soccer‐League auf sich aufmerksam, der ein ganzes Spiel „an sich reißen“ und zum Sieg führen kann. Auch konnte noch kein humanoider „Edson Arantes do Nascimento “, auch Pele genannt, „Bobby Moore “, „Zinédine Zidane “, „Eosébio “, „Alfredo di Stéfano “, „Cristiano Ronaldo “, „Uwe Seeler “, „Gerd Müller “ oder ein anderer „Ballzauberer“ menschlicher Fußballkünste in der Humanoid‐Soccer‐League entdeckt werden. Humanoide Techniken des „mehrfach Übersteigens“ nach Art Ronaldos, des präzisen Flankens und Ballstoppens, der Ballmitnahme nach rotierendem Überspringen des Balls nach Art Zidanes, des Bogenflankenschießens nach Art des früheren deutschen Nationalspielers Manfred Kaltz oder des Iren Gereth Bale müssen nicht nur beherrscht, sondern auch im Spielverlauf kreativ und oft überraschend wirken. Und: Mit Sicherheit werden bis 2050 neue humane „Ballzauberer“ mit noch unbekannten kreativen Fußballtechniken entdeckt.

Die Entwicklung „erwachsener“ humanoider Fußballspieler (siehe Abb. 2.29) ist demgegenüber noch hoffnungslos im Rückstand. Es gibt also noch viel zu tun für die Programmierer humanoider Soccer‐Teams bis 2050.
Abb. 2.29

Szenen aus einem Fußballspiel der Humanoid‐League der RoboCup‐Veranstaltung in Leipzig 2016. (Aus: https://i.ytimg.com/vi/h_WV-tEd5c/maxresdefault.jpg (Zugriff: 20.08.2016))

Denn Humanoide sind – hinreichend bekannt – künstliche menschenähnliche Existenzen bzw. Roboter, die mit Hilfe computerunterstützter Daten‑, Informations‐ und Wissensverarbeitung, Bewegungstechniken und künstlicher Intelligenz kommunizieren und interagieren können. Von alleine schaffen sie es nicht. Der Mensch ist und bleibt die zentrale Steuereinheit im Hintergrund. Autonome mobile Humanoide, die ihre menschenähnlichen Bewegungen, Gesten und Mimiken geschickten Programmiertechniken zu verdanken haben, stehen hier im Vordergrund der Betrachtung. Autonome Humanoide müssen demnach alle Daten, Informationen und daraus generiertes Wissen, ob vorprogrammiert oder durch Nachahmung, von Menschen erworben oder durch selbstlernende algorithmische Regelungsprozesse generiert mit sich tragen. Dazu benötigen sie eine digitale Speichereinheit zum Sammeln von Daten, basierend auf dem aktuellen Entwicklungsstand computerisierter Speichertechniken. Und diese wachsen quantitativ und qualitativ mit Blick auf die Entwicklung künstlicher intelligenter Humanoide rapide. Big Data heißt hier das Schlagwort (s. Abschn.  3.1.4). Es bedeutet die massenhafte Sammlung von Daten, die mit zunehmend besseren Steuerungs‐ und Regelungstechniken für Humanoide exponentiell in die Höhe getrieben werden. Humanoide, wie der von Boston Dynamics entwickelte ATLAS (s. Tab. 2.3, Abb. 2.17), eine frei durch die Umwelt laufende Maschine, die stolpert und wieder aufsteht, die statische und dynamische Ereignisse in naher Umwelt optisch erkennt und in differenzierte Bewegungsmuster umsetzt, ist auf eine riesige Datenmenge angewiesen, die aber limitiert ist durch die Energie, Speicherkapazität und Geschwindigkeit der zentralen Prozesseinheit CPU . Die gegenwärtig schnellsten Desktop‐ oder Tischrechner‐CPUs, wie z. B. die Prozessoren Intel Core i7 oder AMD FX‐937047, die auch Humanoide nutzen, sind der Kern humanoider Steuer‐ und Regelungseinheiten , die zunehmend in Echtzeit  – ohne merkliche Zeitverzögerung – ankommende Daten verarbeiten und Handlungen ausführen lassen wie Beine anwinkeln, Arme strecken, Kopf drehen, laufen, sprechen und vieles mehr.

Die Programmierung künstlicher neuronaler Netze , zur Selbstorganisation humanoider Roboter, treibt die bereits unvorstellbar große Datenmenge und Datenspeicherung weiter in die Höhe. Immer neue schnellere Prozessoren müssen daraufhin entwickelt werden. Der Wettlauf zwischen Speicherkapazität, Speichergröße und Verarbeitungsgeschwindigkeit ist in vollem Gang. Autonome Humanoide sind nach allen vorliegenden Erkenntnissen noch nicht in der Lage, über Tage, erst recht nicht über Wochen selbstständig zu agieren. Ihr heutiger Laufmaßstab oder Aktionsradius ist noch die Minute oder Stunde.

Die überwiegende Zahl humanoider zweibeiniger Roboter sind heute als Entwicklungsplattformen bekannt oder sind dafür vorgesehen, mit Menschen zu kommunizieren und zu interagieren. Wenn Humanoide menschenähnlicher werden sollen, also bei ihren Datenverarbeitungsprozessen als autonome Wahrnehmungs‐Handlungs‐Systeme aufgefasst werden müssen, wie Stefan Schaal vom Max‐Planck‐Institut für intelligente Systeme in Tübingen (Schaal 2014) es sieht, dann stehen Programmierer vor der herausfordernden Aufgabe, die Vielzahl von Einzelelementen humanoider Konstruktionen in eine robuste humanoide Ganzheitlichkeit hoher Zuverlässigkeit zu transformieren. Hinzu kommt die unabdingbare Fähigkeit autonomer Humanoider, aus der Umwelt zu lernen, mit dem Unerwarteten zu rechnen, möglicherweise neue Alternativen für Problemlösungen einzugehen u. a. m. Etwas bescheidener geht Schaal in seiner „Schule für Roboter “ vor:

„Wir möchten die Robustheit erreichen, indem wir in der Robotik auf vielfältige Weise maschinelles Lernen einsetzen“, sagt Stefan Schaal, in dessen Gruppe sich alles um den Zyklus aus Wahrnehmen, Handeln und Lernen dreht. Wenn eine Maschine, das heißt ein Computer, der auch das Hirn jedes Roboters bildet, lernt, wird eine Software anhand großer Datenmengen auf eine Aufgabe trainiert (Hergersberg 2016).

Sich in der Umwelt über längere Zeit zurecht zu finden, ist ein Ziel humanoider Entwicklung. Das gelingt auch immer besser. Sich als autonome Humanoide untereinander zu verständigen, zu verabreden oder im Fußballspiel dem Mitspieler Informationen zum Spielverlauf zuzurufen, wie es Menschen untereinander tun, ist ein anderes Ziel. Bis dahin ist es noch ein weiter Weg, der über noch größere massenhafte Datensätze und ihre schnelle Verarbeitung führen wird.

Echte Kommunikation und Interaktion zwischen Menschen und autonomen Humanoiden, weniger vorprogrammierte Programmabläufe, auch mit Ansätzen von künstlicher Intelligenz, erfordert noch eine lange Versuchsstrecke, wenn der Lernkomplex der zwischenmenschlichen Kommunikation und Interaktion (Abschn. 2.3.2) zugrunde gelegt wird. Was vorerst bleibt, sind Versuche, unter zur Zuhilfenahme aller Kommunikations‐ und Interaktionstechniken für Humanoide, um die Semantische Lücke für zunehmend komplikationsfreie humane‐humanoide Verständigung überbrücken zu helfen.

2.3.4 Die Semantische Lücke – Sich miteinander verständigen

Abb. 2.30

Skizze einer Semantischen Lücke, einer Verständigungslücke zwischen Menschen und Humanoiden

Die Semantische Lücke (Abb. 2.30) weist auf den Unterschied in der Bedeutung zweier unterschiedlicher Beschreibungen ein‐ und desselben Gegenstandes oder Prozesses hin. Die Kommunikation zwischen Menschen und Humanoiden zeigt dies sehr deutlich. Der Mensch formuliert sein Wissen über einen Sachverhalt (z. B. über einen Stuhl, eine Kaffeemaschine oder einen Verkehrsstau) mit seiner spezifischen Ausdrucksweise. Dabei werden auch Zusammenhänge erkennbar und formulierbar. Diese Beschreibungen aus der realen analogen Umwelt müssen nun in eine digitale formale Sprache für Humanoide transformiert werden, um ein näherungsweise identisches Verständnis für das zu beschreibende Objekt oder den Prozess zu bekommen. Diese digitale Formalsprache (Programmiersprache) basiert nach wie vor auf der von‐Neumann‐Architektur , die die Grundstruktur aller gängigen Rechner bildet, und den binären – zweiwertigen Ja/Nein oder 1/0 – Operationen der Booleschen Algebra . Beide, die von‐Neumann‐Architektur und die Boolesche Algebra, sind Standards in vielen Mathematik‐ und Informatikbücher, weswegen auf eine eingehende Beschreibung verzichtet wird. Eine Kurzbeschreibung ist im Glossar zu finden.

Bedeutsamer für unser humanes‐humanoides Kommunikationsverständnis ist aber die Tatsache, dass mit Hilfe formaler Programmiersprachen es kaum gelingen kann, Zusammenhänge zu bewerten, die der Mensch erkennt. Noch wesentlich herausfordernder ist es für die Programmierer, Humanoiden beizubringen, menschliche verbale mit nonverbalen Ausdrucksweisen zu bewerten. Mit der bisherigen Computerarchitektur ist das jedenfalls nicht möglich. Insofern ist auch der Schluss zulässig, dass sich beide Kommunikations‐„Partner“, Humane und Humanoide, letztlich mit „ihrem“ gegenseitigen Verständnis nur annähern können und nie vollständig identisch sein werden.

Fortschritte auf dem Weg vernünftiger 48 Kommunikation und Interaktion zwischen Menschen und Humanoiden sind – im Vergleich zu dem in Abb. 2.21 visualisierten Hyperfortschritt einer direkten Kommunikation und Interaktion über neuronale‐digitale Schnittstellen49 – eher profaner Art. Facetten menschlichen Sprechens mit den Feinheiten unterschiedlichster Ausdrucksweisen – Zuhören, Verstehen, Antworten – der Optik und der Mimik sind Teil dieser vernünftigen Kommunikation und Interaktion. Alle diese kommunikativen und interaktiven Merkmale müssen bei Humanoiden in einen stabilen dynamischen Gesamtzusammenhang gesetzt werden, um menschlicher Kommunikation und Interaktion grundsätzlich näherkommen zu können.

Mit unserem evolutionären ausgeklügelten Gedächtnis stehen wir nun einem Humanoiden gegenüber, mit einem künstlichen „Gedächtnisspeicher“ als „Energie‐ und Steuerungs‐ bzw. Regelungseinheit“, dem massenhaft Daten mit immer größeren Speicherkapazitäten zugeführt werden können. Durch intelligente Verarbeitung von Algorithmen werden Befehle an geeignete „Körperstellen“ – Maschinenteile – in Echtzeit weitergeleitet. Dadurch setzt sich der Humanoide mehr oder weniger wendig mit seinen „Beinen“ in Bewegung, reicht uns seine geschmeidige Kunsthand, zwinkert mit einem „Augenlid“ aus seinem sich weich anfühlenden Silikon‐Kunstgesicht, lächelt uns täuschend echt an und fragt: „Wie geht es uns (!) heute?“ „War deine Arbeit heute nicht so stressig wie gestern?“ „Hast du Lust auf einen Kaffee? Ich kenne hier ganz in der Nähe ein nettes Gartenlokal, nur 5 min zu Fuß. Schau, dahinten läuft Robby, mein Bruder. Wollen wir ihn einladen mitzukommen?“

Bis Begegnungen und freie Gespräche dieser oder ähnlicher Art stattfinden können, wird wohl noch etwas Zeit vergehen.

„Es wird wohl noch viel Zeit vergehen.“ Diese oder ähnliche Redewendungen begleiten uns nun schon eine Weile und sie ziehen sich noch weiter durch den Text. Einzig und alleine deshalb, um bei allen Variationen von Roboterentwicklungen darauf hinzuweisen, wie weit wir noch von einer echten, ganzheitlich bestimmten Mensch‐Maschine‐„Partnerschaft“ entfernt sind.

Das Programmieren von Algorithmen , wie Humanoide das Lernen lernen, wie sie sich – nach dem Vorbild unseres neuronalen Netzes – künstlicher Intelligenz bedienen, all dies schreitet stetig voran. Dabei werden menschliche ethische Normen und Vorstellungen, die von Land zu Land und Kontinent zu Kontinent verschieden sind, berücksichtigt, um uns Menschen auf vernünftige Weise Helfer und „Partner“ zu sein.

Noch sind auch auf wissenschaftlichen Konferenzen Humanoide nur Demonstrationsobjekte, mit denen sich ihre Erbauer und Programmierer Wettbewerbe liefern um die besten Lösungen menschenähnlicher Mobilität, Sprache, Hörverständnis und Dienstleistungen am Menschen verschiedenster Art (s. a. Abschn.  4.4). Noch wurde von keinem Fall berichtet, wo Humanoide im Menschenpublikum während eines rührseligen Filmes laut schluchzten. Noch sind Filmszenen aus „I, Robot“50, wo Humanoide für Menschen Dienstleistungen aufs Wort vollbringen, mit Laufwegen quer durch den chaotischen Straßenverkehr einer Großstadt, reine Fiktion. Trotz aller Fortschritte: In der digitalen künstlichen Welt der Humanoiden, bei humanen‐humanoiden Begegnungen, erst recht bei physischen Kontakten, bleibt immer ein Fünkchen Unsicherheit bei uns zurück.

Länder wie Japan – das Mutterland der humanoiden Robotik –, Korea, die USA, Frankreich und Deutschland, um nur einige zu nennen, zählen zu den führenden Nationen in der Forschung und Entwicklung humanoider Roboter. Der Trend geht in verschiedene Richtungen. Humanoide – wenn auch nicht unbedingt als laufende, sondern rollende Humanoide konstruiert, die oft als Entwicklungsplattformen dienen –, werden z. B. in Japan, mit hohem Anteil an älteren Bürgern, zunehmend für soziale Dienste entwickelt.

Viele Roboter‐Forschungs‐ und Entwicklungseinrichtungen und Unternehmen fokussieren sich auf sogenannte kollaborierende Humanoide in Werkhallen von Fabriken. Andere Einrichtungen arbeiten an Humanoiden für militärische Zwecke (siehe Abschn.  4.4.3). Noch existieren keine Humanoiden, die speziell dafür programmiert sind, sich als produktive Problemlösungshelfer globaler sozialer, ökonomischer und ökologischer Risikobereiche anzunehmen, in Kollaboration mit Menschen oder autonom (siehe hierzu auch Abschn.  3.1). Erste Experimente lokaler Katastrophen‐Nachsorge mit nicht‐humanoiden Robotern, z. B. im nahen Reaktorumfeld der 2011 zerstörten Kernkraftanlage in Fukushima Japan, in für Menschen gefährlichen Bereichen, sind aber bereits angelaufen.51

Kommunizieren und Interagieren

Für alle humanoiden Entwicklungen zählt Kommunikation52 und Interaktion53 zum Schlüsselelement des Fortschritts. Beide Begriffe werden in englischen und deutschen Publikationen zu Robotik und humanoider Robotik einzeln verwendet, aber auch miteinander verknüpft. Daher scheint es sinnvoll, sich mit ihnen kurz zu beschäftigen, bevor wir einen Blick auf die Entwicklung der Kommunikation und Interaktion zwischen Menschen und Humanoiden werfen.

Kommunikation ist miteinander Reden, Gedanken austauschen, diskutieren, Zwiesprache halten. Kommunikation ist die notwendige Voraussetzung für Interaktion.

Interaktion ist Wechselwirkung, ist Rückkopplung, ist Handlungen zwischen Personen – oder wie hier zwischen Personen und Humanoiden – vollziehen.

Die Zugänge zu Kommunikation und Interaktion sind breit gestreut. Kommunikation erfolgt über den eigenen Erfahrungsbereich, Psychologie, Verhaltenstheorie, Signaltheorie, Systemtheorie, Interdisziplinarität und andere Bereichen mehr. Interaktion wird mit Informatik, Statistik, Biologie, Physik, Pädagogik und weiteren Themenfeldern verknüpft. In der Information werden Kommunikation und Interaktion ähnlich behandelt. Entwickler von humanoiden Robotern sprechen auch gerne von physischer Kommunikation und Interaktion – physical communication and interaction –, um den Aspekt der Körperkontakte zwischen Mensch und Maschine zu betonen.

Interessant dürfte für die weitere Entwicklung in Richtung vernünftiger human‐humanoider Kommunikation deren Zugang über die interdisziplinäre Sicht sein – und dies nicht zuletzt deshalb, weil viele unterschiedliche Fachgebiete gemeinsam die Entwicklung humanoider Roboter betreiben und nur deren Gesamtzusammenhang letztlich die Qualität eines Humanoiden ausmacht.

Beispiele humanoiden Kommunizierens und Interagierens

Ohne Anspruch auf Vollständigkeit werden in kurzen Sequenzen Beispiele von Entwicklungen humanoider Techniken vorgestellt, die für eine humanoides Kommunizieren und Interagieren von Bedeutung sind.

1990er‐Dekade

Vom 30. bis 31. Oktober 1996 fand das erste internationale Symposium über humanoide Roboter in der Waseda Universität in Tokyo, Japan, statt. In einem Beitrag über die Zukunft humanoider Roboter wurden die grundlegenden Wege der Entwicklung, Ziele und Schlüsseltechnologien skizziert (Kawamura et al. 1996). Abb. 2.31 zeigt einerseits die grundlegenden Sphären humanoiden Wirkens und andererseits erforderliche Techniken, auch für Kommunizieren und Interagieren.
Abb. 2.31

Links: Grundlegende Sphären der Entwicklung humanoider Roboter, rechts: Grundlegende Techniken auf dem Weg der Entwicklung humanoider Roboter. (Nach: Kawamura et al. 1996, 2, geändert d. d. A.)

Grundsätzlich besitzen die 1996 postulierten Fähigkeiten humanoider Roboter nach Kawamura et al. auch heute (2017) noch Gültigkeit, wenn auch der eine oder andere Schwerpunkt anders gelagert sein mag und die Feinheiten der humanoiden Fähigkeiten deutlich fortgeschritten sind. Ganz rechts in Abb. 2.31 ist der Name Kansei erwähnt, der einer Erklärung bedarf.

KANSEI ist ein japanischer Begriff, der sehr schwer zu übersetzten ist (Lévy 2013). In Zusammenhang mit Mensch‐Maschine‐Kooperation bzw. ‐Kollaboration ist wohl Kansei‐Ingenieurwissenschaften bzw. ‐Technik, ‐Maschinenbau gemeint.

Eine Übersetzung des Begriffs ins Englische bzw. Deutsche hängt nicht selten von der persönliche Einstellung des Nutzers ab. Kansei wird übersetzt als:
  • Empfindlichkeit

  • Gefühlsbetontheit

  • Gefühl des Kunden und sein Bedürfnis nach dem Produkt

  • als ein interner Prozess im Gehirn, beteiligt an intuitiven Reaktionen aufgrund externer Beeinflussung – aus der Umwelt

  • individueller subjektiver Eindruck von einem bestimmten Kunsterzeugnis – Artefakt –, von der Umwelt oder von einer Situation unter Nutzung aller Sinne des Sehens, Hörens, Fühlens, Schmeckens, Tastens sowie der Anerkennung (Lévy 2013, 84).

KANSEI‐ENGINEERING  – KE – oder Kansei‐Ingenieurwesen scheint für eindeutigere Übersetzungen geeignet, bei denen zwei herausgestellt werden, eine direkte und eine indirekte:
  • Direkt: KE transportiert den subjektiven Eindruck des Benutzers in den Entwurf, die Konstruktion oder die Gestalt.

  • Indirekt: Wenn Kansei subjektiv, mehrdeutig und unstrukturiert ist, dann ist es unmöglich, es zu messen. Daher benötigen wir indirekte Messmethoden, um alternative Ausdrucksformen zu prüfen. Kansei‐Messung ist klassifiziert in physiologische und psycho‐logische Maßnahmen (ebd. 84).

Soweit die Erklärungen zum japanischen Kansei.

Rodney A. Brooks et al. (1999) beschreiben einflussreiche Merkmale von Bedeutung für humanoide Interaktionen mit Menschen, wie z. B.:
  • Gesichtserkennung

  • Herausfiltern menschlicher Sprache von anderen Geräuschen

  • Augenkontakt

  • Augenkontakt halten, den Menschen anschauen, um eine Bewegungsänderung anzuzeigen, insbesondere bei sozialen Kontakten

  • Verfolgen von menschlichen Armbewegungen, die auf etwas hinweisen

  • Verstehen menschlicher Gesichtsausdrücke

  • Verstehen menschlichen Raumgefühls

Darüber hinaus werden noch folgende Schlüsselmerkmale herausgestellt, die bei verhaltensorientierten Roboters weniger im Blickpunkt des Interesses standen. Brooks spricht von Robotern mit kognitiven, geistigen Fähigkeiten, sogenannten cognobotics . Diese Merkmale sind:
  • körperliche Gestalt

  • Leistungswille

  • Zusammenhalt

  • Selbstanpassung

  • Entwicklung

  • historische Eventualitäten

  • Eingebung vom (künstlichen, d. A.) Gehirn.

Brooks et al. (1999) zeigen in ihrem Beitrag an zwei Beispielen humanoider Kommunikation und Interaktion die visuelle Interaktion des Menschen mit dem körperlosen humanoiden KISMET und an einem weiteren Beispiel komplexe humanoide Bewegungen ohne kinematische dynamische Modellierung, ausschließlich mit „neuronalen“ Oszillatoren , also schwingungsfähige Systeme, die im Rahmen künstlicher neuronaler Netze konstruiert und als Steuerungselemente für verschiedene Handlungsmuster von natürlichen humanen‐humanoiden Interaktionen realisiert werden können.

Stefan Schaal (1999) fragt, ob Lernen durch Nachahmung der Entwicklungsweg für humanoide Roboter ist, und betrachtet zwei Entwicklungsstränge: Künstliche Intelligenz und humanoide Robotik in Richtung autonomer Humanoide . Dabei formuliert er vier wesentliche Aufgaben der Entwicklung (ebd. 12, Original in Englisch):
  • Wahrnehmung‐Darstellung von Sinneseindrücken lernen

  • Einfache Bewegungsmuster

  • Wiedererkennung von Bewegungsmustern durch Erzeugen von Bewegungen

  • Verstehen von Aufgabenzielen

Schließlich sieht Schaal in der Verknüpfung von Psychologie, Neurowissenschaften und Ingenieurwissenschaften für Forschungsprojekte in Richtung Humanoider einen neuen Trend mit Vorteilen für alle. Siehe auch Bischoff et al. (1999).

2000er‐Dekade

2001 wurde von der Deutschen Forschungsgemeinschaft DFG ein auf 12 Jahre befristetes Vorhaben „Humanoide Roboter – Lernende und kooperierende multimodale Roboter“ angelegt (Steinhaus et al. 2004). Forschungsschwerpunkte und Ziele waren: Entwicklung mechatronischer Komponenten und Aufbau des Demonstratorsystems, Perzeption der Umwelt und des Benutzers, Modellierung und Simulation von Roboter, Umwelt und Benutzer sowie Kooperation und Lernen.
  1. 1.

    Humanoide Gestalt  – zumindest ein mobiles Zweiarmsystem mit fünf Fingern an den Händen, einem flexiblen Torso sowie einem Sensorkopf mit visuellen und akustischen Sensoren, damit das Verhalten des Roboters auf menschenähnlichen Bewegungen aufsetzen kann.

     
  2. 2.

    Multimodalität – intuitive Kommunikationskanäle wie Sprache, Gestik und Haptik, für die direkte Kommandierung oder Belehrung des Robotersystems.

     
  3. 3.

    Kooperationsfähigkeit – wichtig, um die menschliche Absicht zu erkennen, sich an bereits gemeinsam durchgeführte Handlungen zu erinnern und dieses Wissen im Einzelfall korrekt anzuwenden. Da die Sicherheit für den Menschen eine ganz wesentliche Rolle spielt, ist die Architektur des Systems speziell auf diesen Aspekt der Mensch‐Maschine‐Kooperation ausgelegt.

     
  4. 4.

    Lernfähigkeit  – Als außergewöhnliche Eigenschaft ist die Lernfähigkeit des Systems hervorzuheben, da hierdurch der Roboter an neue, bisher unbekannte Aufgaben herangeführt werden kann; neue Begriffe und neue Gegenstände, sogar neue Bewegungen werden mit Hilfe des Menschen erlernbar und können auch von einem ungeübten Benutzer interaktiv korrigiert werden.

     

Identifizierte Forschungsschwerpunkte waren:

Ipke Wachsmuth (2006) fragt, ob mit dem Aufkommen von kommunizierenden Maschinen in Gestalt menschenähnlicher Körper, also Humanoiden, es nicht zunehmend interessanter wird, festzustellen, ob derartigen Systemen eine Art Bewusstsein oder Selbsterkennung zugeschrieben werden kann. Bewusstsein wird hierbei differenziert gesehen, als Bewusstsein von Empfindungen, von Wissen über physische Identität und in Form von Selbstwahrnehmung als aktiv Tätiger bis zum Verursacher einer Aktion.

Wachsmuth experimentierte mit einem Humanoiden I, MAX, als ein erkennender Akteur, ein vollimplementiertes System, das einen Humanoiden in virtueller Realität darstellt, der ausgestattet ist mit einem artikulierbaren beweglichen Körper, fähig, mit Menschen zu kommunizieren.

Interessant zum allgemeinen Verständnis zwischen Mensch und Humanoiden ist auch die Dissertation von Frauke Zeller (2005), die aus einer sprachwissenschaftlichen Perspektive die Mensch‐Roboter‐Interaktion beleuchtet. Ein Kapitel befasst sich mit „Robotersozietäten“ (ebd. 30–32) in Analogie zu natürlichen, sozial lebenden Tieren (Bereich der Informations‐ und Organisationsbionik). Humanoide Roboter im Umfeld sozialer Tätigkeiten stehen hier im Blickpunkt des Interesses und dass dieses zunimmt, in alternden Gesellschaften wie in Japan, aber auch in unserem Land, liegt auf der Hand.

Shanyang Zhao (2006) untersuchte Humanoide im sozialen Umfeld als ein Medium von Kommunikation. Humanoide soziale Roboter werden als „prothetische Erweiterungen“ individueller behinderter Menschen mit z. B. fehlenden Extremitäten betrachtet, denen in sozialer Interaktion bei alltäglichen Tätigkeiten geholfen wird.

Wege der Kommunikation zwischen Menschen und Humanoiden über Gesten des Hinzeigens auf Gegenstände untersuchten Osamu Sugiyama et al. (2007). Für Menschen ist es einfach: auf einen Gegenstand zeigen, eventuell dazu etwas sagen und die Aufmerksamkeit eines anderen auf den Gegenstand lenken. Diese Kommunikation und Interaktion als Nachahmung in die digitale Sprache der Maschine zu übersetzen und den Humanoiden menschenähnlich reagieren zu lassen, bedeutet, drei Prozesse miteinander zu verknüpfen: Aufmerksamkeitssynchronisation, Fokussieren der Zusammenhänge und Glaubwürdigkeit, Korrektheit der Aktion.

Humanoides – auch allgemein roboterartiges – Erkennen und Lernen durch menschliches Demonstrieren (Argall et al. 2009; Atkeson et al. 2000) ist ein kommunikativer Prozess, der zunehmend wichtiger wird, ob im sozialen oder medizinischen Umfeld oder mit Blick auf die aktuell (2017) zunehmenden, kollaborierenden interaktiven Arbeiten in betrieblichen Umfeldern mit Robotern ohne Umzäunungen.

2010er‐Dekade

François Ferland et al. (2012) entwickelten ein Konzept zur natürlichen Interaktion von humanoiden Robotern. Vorangegangene Roboterstudien führten in die Richtung, Humanoide holistisch, d. h. ganzheitlich zu entwickeln und zu beurteilen, eben um das System menschenähnlicher zu gestalten. Dies nicht zuletzt auch aus dem Grund, um die Feinheiten bei Interaktionen zwischen Mensch und Humanoiden besser verstehen zu lernen. Das führte wiederum zu zwei innovativen Technologien und Algorithmen für natürliche Interaktionen:
  1. 1.

    Differentiell‐Elastischer‐Aktuator (DEA), eine Stoß‐absorbierendes elastisches Element, wesentlich für den Kontakt mit Menschen.

     
  2. 2.

    Mehrfachohren (Vier‐Mikrofon‐Anordnung) zur simultanen Aufnahme von vier Tonquellen, von denen drei getrennt werden können, alles unter widerhallenden und lärmenden Zuständen. Das ist für eine menschlich‐humanoide Kommunikation unter starkem Umweltlärmeinfluss vorteilhaft, um nur die Töne zu erfassen, die der Kommunikation dienen.

     

2013: Die Zusammenarbeit des französischen Unternehmens Aldebaran Robotics (Humanoide Pepper, NAO) mit Nuance Communications und der Software für die Erkennung natürlicher Sprache sowie einer Text‐Sprache‐Funktion führte dazu, dass eine natürliche Konversation mit dem Roboter in neunzehn Sprachen möglich wurde.54

2015: Eine von mehreren praktischen Anwendungen des vollprogrammierbaren Humanoiden NAO55 ist das Projekt L2TOR, mit dem Einwanderungskinder im Alter von 4 bis 5 Jahren in verschiedenen Ländern Europas (Niederlande, Deutschland) die Sprache des Gastlandes oder Englisch (Türkei) spielend lernen sollen. Ein durchaus praktischer Ansatz, zumal NAO in seiner kleinen Größe und Gestalt als Sprach‐Tutor vermutlich eher zu Kindern Zugang haben dürfte als zu großen Erwachsenen (siehe Abb. 2.32).
Abb. 2.32

Der vollprogrammierbare humanoide Roboter NAO als „Sprach‐Tutor“ für Einwanderungskinder in europäischen Ländern (Projekt L2TOR). (Bildausschnitt aus: https://www.newscientist.com/article/mg22830492-500-robot-language-tutors-to-get-kids-up-to-speed-before-school/, (Zugriff: 01.09.2016))

Amy R. Wagoner und Eric T. Matson (2015) entwickelten das Sprachsystem HARMS – Human, Agent, Robot, Machine, Sensor –für natürliche Kommunikation zwischen Menschen‐Humanoiden. Benutzer können ohne Training auf natürliche Weise mit Humanoiden kommunizieren. Getestet wurden drei Typen von Aussprache, die zwingende – imperative, die fragende – interrogative, und die erklärende – deklarative Aussprache. Das System weist im jetzigen Zustand eine beachtliche generelle Robustheit von 96,6 % aus. Nächste Schritte werden die Einbeziehung von Begriffsbestimmungen – Ontologie – und Lexika sein, um Bedeutungsinhalte – Semantik – einzubauen. Mit langsamen, aber stetigen Entwicklungsschritten werden weitere Mosaikstein gesetzt, um die Semantische Lücke zu überbrücken.

Berührungen zwischen Menschen und Humanoiden sind persönliche physische Interaktionen, mit denen sehr sensibel umgegangen werden soll. Sicherheitsaspekte, z. B. in der Arbeitsumgebung, spielen hierbei eine ebenso wichtige kommunikative und interaktive Rolle wie physische im privaten Umfeld. Li et al. (2016) haben herausgefunden, dass Menschen physisch erregt werden, wenn sie sensible „Körperstellen von humanoiden Roboter berühren“.56 Gefühle zu zeigen, die auch von Humanoiden erkannt und erwidert werden können, könnte letztlich auch dazu führen, das in Abschn. 2.2.2 beschrieben Tal der Unheimlichkeit mehr und mehr zu überbrücken (Koschate et al. 2016). Es sei aber an dieser Stelle daran erinnert, dass der Stand der Technik zu humanoider Emotionalität noch auf programmierten Nachahmungseffekte basiert und wir von einer autonomen „echten“ künstlichen Emotionalität – trotz täuschend echter Gesichtszüge, wie Abb. 2.33 bei verschiedenen Humanoiden zu vermitteln sucht – noch sehr weit von der Realität entfernt sind.57 Aber wie wir alle wissen: Täuschen, vortäuschen, einen falschen Eindruck bewusst vermitteln sind ebenso emotionale Mittel verbaler und nonverbaler Kommunikation und Interaktion des Menschen wie echte Emotionen.
Abb. 2.33

Drei Beispiele humanoider gefühlsbetonter Ausdruckweisen. (Aus: Quelle: hansonrobotics.com, siehe auch https://www.washingtonpost.com/news/speaking-of-science/wp/2016/04/05/touching-robots-can.turn-humans-on-study-finds/ (Zugriff jeweils: 01.09.2016))

Abschließend soll noch auf eine Studie über „Mensch‐Roboter‐Interaktion  – Eine Taxonomie für alle Anwendungsfälle“ (Onnasch et al. 2016) verwiesen werden. Es wurde darin ein Klassifikationsschema der Mensch‐Roboter‐Interaktion entwickelt, die sowohl dem Anspruch einer möglichst hohen Generalisierbarkeit genügt als auch eine Interaktionscharakterisierung von Mensch und Roboter mit hohem Detailgrad ermöglicht. Etwas detaillierte wird auf diese Studie in Kap.  5 eingegangen.

Auf eine Reihe von Entwicklungen zu speziellen humanoiden Fähigkeiten wie flexible Oberflächenmaterialien von humanoiden Körpern, optische, taktile, greifende und weitere kommunikative und interaktive Techniken kann in Rahmen dieses Buches nicht eingegangen werden. Die wenigen Beispiele geben aber einen interessanten Einblick in das breit gestreute und detailreiche Vorhaben der Menschen, Maschinen menschenähnlicher zu gestalten, um sie sich, ob sinnvoll oder weniger sinnvoll, zu Nutze zu machen – oder sich vielleicht eines Tages mit seinem eigenen Avatar, seinem künstlichen eigenen Gegenüber zu unterhalten!?

2.4 Analoges Denkorgan – Doppelmoral und digitales Dauerfeuer

Doppelmoral

In Abschn. 2.3 sind wir ausführlich auf drei Aspekte menschlicher und humanoider Kommunikation und Interaktion eingegangen. Wir haben eine gewisse Vorstellung davon, was es heißt, klare verständliche Kommunikation zu betreiben, sowohl unter Menschen als auch in einem humanen‐humanoiden Zusammenspiel. Das ist gewiss kein leichtes Unterfangen, insbesondere dann nicht, wenn wir auf der Ebene zwischenmenschlicher Kommunikation und Interaktion den menschentypischen Aspekt der Moral bzw. Doppelmoral mit einbeziehen (Nichelmann 2016). Wie soll zum Beispiel ein humanoider Roboter auf kommunikative Doppelmoral des Menschen programmiert werden, der diese täglich, in variantenreicher Vielfalt, vollzieht?

Zum Beispiel kaufen wir – umweltbewusst – scheinbar gesunde Lebensmittel direkt beim regionalen Erzeuger ein, scheuen uns aber nicht, mit einem an Abgasen reichen, luftverschmutzenden überdimensionierten SUV – Sport Utility Vehicle – allein im Wagen die Nahrung abzuholen. Oder: Wir akzeptieren die Verbannung von Plastiktüten an den Kassen von Supermärkten, kaufen aber zugleich aus deutlich größeren Warensortimenten umweltschädliche Plastikverpackungen, ohne den geringsten Gedanken an die Umwelt zu verschwenden, ein. Diese Vergleiche ließen sich beliebig fortsetzen und jede Leserin und jeder Leser kennt sie aus eigener Erfahrung.

Können kooperierende bzw. kollaborierende Humanoide eines Tages, wenn Kommunikation – vielleicht mit Hilfe ausgeklügelter künstlicher Intelligenz – deutlich fortgeschritten ist und längst das Stadium der Nachahmung verlassen hat, kommunikative Doppelmoral von Menschen erkennen und darauf angemessen reagieren, und zwar korrigierend reagieren? Uns bleibt vorerst nichts anderes übrig, als die Entwicklung humanen‐humanoiden Zusammenwirkens abzuwarten und dort korrigierend einzugreifen, wo sich ein Gefühl der Belastung, Bedrohung oder deren praktische Auswirkungen für unsere alles entscheidende Lebensgrundlage, die Natur, offenbart. Aber oft tun wir wider besseres Wissen exakt das Gegenteil von dem, was getan werden sollte (siehe Abschn. 2.3.2, Kognitive Dissonanz).

Reizüberflutung statt Lernen und Entspannen – Burn‐out

Ein völlig anderer, bereits stark aktiver und Einfluss nehmender Aspekt humaner‐humanoider bzw. Mensch‐Maschine‐Kommunikation und ‐Interaktion bezieht sich auf die Fähigkeit von Menschen zu vergessen und auf die Fähigkeit von humanoiden Robotern oder „intelligenten“ Maschinen nichts zu vergessen, sofern Speicherkapazität und Energie ausreichen. Von den beiden Welten – der gekoppelten analogen und digitalen Welt – wird erstere seit Jahren durch eine permanente Flut, besser: immer größer werdende Tsunamis von Daten und Informationen bombardiert. Unsere Kommunikationsfähigkeit durch unser Gehirn wird zunehmend dadurch überfordert – bis zum Zusammenbruch –, wodurch wir nicht mehr „abschalten“ können, uns nicht mehr in einen Ruhebereich zurückziehen können, nicht mehr „die Seele baumeln lassen“ können, nicht mehr den Gedanken freien Lauf lassen usw. Evolutionär ist unsere Gehirn aber auch darauf adaptiert, Pausen zu machen durch einen Modus der Ruhe und des Zurückschaltens von belastungsreichen Verarbeitungsprozessen des Denkens. Das Denken komplett abzuschalten, ist uns nicht gegeben, aber in einen sogenannten „Default Mode “ – Ruhemodus  – zu fallen, schon (Costandi 2015, 160 ff.).

Wie sollen Menschen untereinander und mit Humanoiden vernünftig kommunizieren und interagieren, wenn das Gehirn durch externe und selbst verursachte künstliche Dauerberieselung aller Art zu einem Differenzieren von Daten und Information immer weniger in der Lage ist? Auf diesem im Rahmen dieses Buches sehr wichtigen Gesichtspunkt werden wir nun näher eingehen.

Eine aktuelle Dokumentation zum Thema „Immer vernetzt – Wenn das Gehirn überfordert ist“ (Original: „Hyperconnecttes – Le Cerveau en Surcharge“ von Laurence Serfaty, 2016) ist die Grundlage der folgenden Ausführungen.58 Sie zeigen auf eindrucksvolle und zugleich höchst bedenkliche Weise das Eindringen und Durchdringen der digitalisierten Daten und Informationen in unsere analoge Welt und räumt auch mit dem überaus weit verbreiteten Irrtum vom „Multitasking “ auf, also der Fähigkeit, möglichst viele Tätigkeiten zugleich – mit voller Konzentration – bearbeiten zu können. Dies führt auch zu der Frage: Sind Humanoide fähig zum Multitasking ? Können sie so programmiert werden oder sich durch künstliche Intelligenz so verhalten, dass sie mehrere Dinge mit derselben Aufmerksamkeit zugleich erledigen können? Mit den gegenwärtigen, digitalen technisch‐elektronischen Mitteln einer von Neumannschen Rechnerarchitektur ist das – wie bereits in Abschn. 2.3.4 erwähnt – sicher nicht möglich.

Aktuelle Angaben im Datenreport 2016 der Deutschen Stiftung Weltbevölkerung – DSW –, zur Zahl der Menschen auf unserem Planeten, ergeben einen Wert von 7,42 Mrd. (DSW 2016). Demgegenüber tummelt sich die Hälfte der Weltbevölkerung – 3,71 Mrd. Menschen – im Internet und tauscht täglich über 150 Mrd. Emails aus (01:22). Das entspricht pro Person 40 Emails pro Tag – weltweit. Diese Datenflut erzeugt Stress, der sich auf unser Gehirn und unser Leben auswirkt. Der Datenumfang ist so schnell und groß, dass wir ihn nicht bewältigen können (01:33, Thierry Venin , Soziologie Université de Pauet de pays de l’ Adour). Wir produzieren in den letzten beiden Jahren so viel Informationen wie in den letzten 2 Mio. Jahren insgesamt (02:05). Ein Vergleich verdeutlicht diese unfassbare Differenz: 14 Mio. Bücher umfasst Frankreichs Nationalbibliothek, als eine der größten der Welt. Jede Sekunde wird die Datenmenge des Internets um die Daten von zirka 2 Nationalbibliotheken erweitert, pro Jahr sind das 63 Mio. Bibliotheken (02:31). Die Psychologin und Computerwissenschaftlerin Gloria Mark , University of California, Irvine, USA, spricht von einer Art technologischer Wildwestzeit (02:37).

Es ist ein wiederkehrendes Paradox des digitalen Zeitgeistes, dass die digitalen Hilfen, die unser Leben erleichtern sollten, es noch komplizierten gestalten, wie Abb. 2.34 andeutet.
Abb. 2.34

Digital‐Paradox

Der stabilisierende „Engels‐Kreislauf “ in Abb. 2.34 sagt aus: Es wird vorhergesagt, das menschliche Arbeit durch zunehmenden Einfluss digitaler Werkzeuge erleichtert wird (oberer Pfeil mit Plus‐Zeichen, gleichgerichtete verstärkende Wirkung). Tatsächlich ist es aber so, dass die Arbeit, je mehr digitale Werkzeuge uns beeinflussen, eher erschwert wird (unterer Pfeil mit Minus‐Zeichen, entgegengesetzte schwächende Wirkung). Insgesamt führt der Wirkungskreis zu einem stabilisierenden Systemverhalten, wenn ein sinnvoller Ausgleich zwischen beiden beteiligten Kriterien gefunden wird.

Wie steht es um die Mitarbeiter in der digitalen Arbeitswelt und ergeben sich dabei neue psychosozialen Risiken ? (03:32, Cindy Felio , Informationswissenschaftlerin, Université Bordeaux Montaigne, [zur Neugestaltung der Arbeitswelt siehe auch Kap.  5]). Führungskräfte sind am Stärksten betroffen, 100 von ihnen wurden befragt. Ein Ergebnis war, das sich die Arbeit verdichtet, rund um die eigentliche Aufgabe des Managens und Verarbeitens von Informationen, gegen den eigenen Zeitplan der Führungsperson.

Filmbeispiel (04:54): Die Arbeit beginn um 08:30 Uhr, bereits um 08:36 kommt eine als dringend gekennzeichnete Email. Aber 60 % aller Emails werden als dringend gekennzeichnet, weil die Angst besteht, keine Antwort zu bekommen. Danach folgen SMS, Telefonanrufe usw. Ab ca. 11:00 Uhr kann man sich wieder um die in der Frühe angefangene Arbeit kümmern. Klingeltöne und andere Geräusche aus der Umgebung steigern noch zusätzlich die Unkonzentriertheit.

„Wenn er [die Führungskraft, d. A.] unterbrochen wird, […] hat er große Mühe, wieder den Faden aufzunehmen, und das ist charakteristisch für eine Arbeitsumgebung, wenn man ohne Unterlass elektronisch bombardiert wird.“ (Venin, 05:46). Nach Schätzung von Forschern werden 30 % der Arbeitszeit für die Beantwortung von Emails verbraucht. „Jede zweite Führungskraft erlaubt es sich nicht, abends offline zu sein.“

Reizüberflutung durch Überhandnehmen der Arbeit führt zu mentaler Erschöpfung und mündet nicht selten in einen Burn‐out , der sich in körperlicher und geistiger Erschöpfung zeigt.

Nach Venin sind in Frankreich und Deutschland 12 % der erwerbstätigen einem erhöhten Burn‐out‐Risiko ausgesetzt – eng verbunden mit der digitalen Informations‐ und Kommunikationstechnologie (11:50). Bereits 2500 bis 3000 Todesfälle sind in Frankreich nach extrem heftigen Burn‐out‐Fällen zu verzeichnen.

Labile und weniger labile Persönlichkeiten könnten, durch die zunehmende Digitalisierung von Auskunft‐Dienstleistern, deren Stimmen elektronisch‐humanoid sind und die einen in vielen Fällen zielgerichtet in Warteschleifen „verhungern“ lassen, der Beginn einer Linie sein, die bei Mehrfachwiederholungen, gekoppelt mit weiteren Stressoren, verstärkt in einen Burn‐out führt. Der Kommunikation zwischen Menschen und Humanoiden könnte, bei unsicheren Programmiertechniken und entsprechendem Verhalten kooperierender und kollaborierender Humanoide gegenüber Menschen, bei diesen möglicherweise ähnliche Folgen physischer und psychischer Art auslösen wie beim Burn‐out . – Es könnte, muss aber nicht so sein.

Wie verändert uns die fortschreitende Mediennutzung, die Kommunikation zwischen Mensch und digitaler Maschine oder auch Humanoiden? Noch existiert kein reger humaner‐humanoider Email‐Austausch, was diesen zukünftig aber nicht ausschließt.

Gloria Marks Untersuchungen zu Email‐Bearbeitung und Konzentration am Bildschirm führten zu folgenden wesentlichen Ergebnissen (14:50):
1.

Emails sind die größten Stressverursacher im Büroalltag. Je mehr Emails bearbeitet werden, umso höher steigt der Stresspegel.

2.

Erhöhter Zeitaufwand für Emails führt zu einen Verringerung der Produktivität.

3.

Die Konzentrationsdauer der Computerbenutzer fiel von durchschnittlich 3 min (2004) auf 1 min 15 s. Studierende der „Generation Y“, die mit Internet und Smartphone aufgewachsen sind, waren nur zirka 45 s vor dem Bildschirm aufmerksam.

Dies ist ein nach Marks sehr verlässliches Ergebnis aus verschiedenen Berufsgruppen, ob Manager, Verwaltungsangestellte, Forscher oder Ingenieure.

Multitasking  – eine wirksam manipulierte Illusion

Die neuen digitalen Medien vergessen nichts. Daher haben wir direkten Zugang zu weltweiten Daten, die wir vor nicht allzu langer Zeit noch per Bibliotheken, Briefpost und Telefon mühsam erkunden und erfragen mussten. Der Konzentrationswechsel auf immer neue Aufgaben führt zum Burn‐out. Neben den eigentlichen Arbeiten am Bildschirm – und ebenso im Hinblick auf kollaborierende Arbeiten zwischen Mensch und Humanoiden – wird telefoniert, gegessen und getrunken, Radio gehört. Alles zusammen, Konzentrationswechsel durch Unterbrechungen, Zeitdruck und „Multitasking“ führen zu Stress und kognitiver Überlastung (17:27). Sie sind unsere alltäglichen Begleiter und keine Einzelfälle.

Eine von Stéphane Buffat , Institut für biomedizinische Forschung der französischen Armee, durchgeführte Studie mit Piloten, die unter höchster Konzentration bzw. mentaler Belastung in einem Cockpit voller Instrumentenanzeigen, einschließlich Multifunktionsanzeigen, arbeiten müssen, ergab Folgendes (18:11):
1.

„Multitasking“ führt nur zu oberflächlichen Wahrnehmungen.

2.

Die Reaktion von einer zur anderen Aufgabe wird langsamer.

3.

Das Leistungskriterium sinkt messbar.

4.

„Multitasking“ führt auch bei erfahrenen Piloten zu einem Leistungsabfall.

Es ist ein Trugschluss, zu behaupten, mehrere Dinge gleichzeitig bearbeiten zu können, weil sie in Wirklichkeit nur oberflächlich behandelt werden.

„Multitasking “ und Leistung bewegen sich in einem Teufelskreis !
Abb. 2.35

Das „Multitasking“‐Phänomen

Der sich aufschaukelnde „Teufels‐Kreislauf“ in Abb. 2.35 sagt aus: Je mehr „Multitasking“, also das Arbeiten an mehreren Vorgängen gleichzeitig, versucht wird, umso negativer, schlechter wirkt es sich auf die eigene Produktivität aus (oberer Pfeil mit Minus‐Zeichen, entgegengesetzte Wirkung). Soll die Produktivität aber steigen, bedeutet das eine Abkehr von „Multitasking“ (unterer Pfeil mit Minus‐Zeichen, entgegengesetzte Wirkung). Insgesamt führt der Wirkungskreis zu einem Aufschaukeln des Problems oder zu einem Stillstand.

Was passiert in unserem Gehirn, wenn mehrere Aufgaben zugleich durchgeführt werden und wie aufmerksam sind wir dabei? Aurélie Bidet‐Caulet , Neurowissenschaftlerin, CNRL, Inserm, Lyon, untersucht verschiedene Arten von Aufmerksamkeit – Daueraufmerksamkeit, z. B. das Lesen eines Buches in ruhiger Umwelt, und selektive Aufmerksamkeit, z. B. das Lesen eines Buches in geräuschvoller Umwelt. Beide basieren auf Aktivitäten in unterschiedlichen Hirnregionen (24:10). Werden zwei Tätigkeiten, z. B. Telefonieren und Emailschreiben, gleichzeitig durchgeführt, die demselben neuronalen Netz – hier dem Sprachzentrum – zugeordnet werden, entsteht ein Konflikt. Das Sprachzentrum ist überlastet, mit der Folge, dass eine von beiden Aktivitäten zu kurz kommt bzw. benachteiligt wird.

Bei selektiver Aufmerksamkeit auf eine Tätigkeit ist unser Gehirn fähig, Nebengeräusche, nicht relevante Töne auszublenden – Fähigkeit zur Inhibition, auch laterale Hemmung –, eine unverzichtbare Kompetenz. Werden jedoch zwei Tätigkeiten zugleich durchgeführt, wird der Inhibitionsfilter außer Kraft gesetzt. Bearbeiten wir also zwei komplexe Aufgaben parallel, sinkt die Aufmerksamkeit. Die Schlussfolgerung ist: „Multitasking “ ist nicht möglich.

Nach Aussage des Soziologen Venin bestätigt keine ernsthafte kognitive Studie, dass jüngere Personen (Generation Y), die mit elektronischen Medien eng verbunden sind, besser in Multitasking wären als ihre Vorfahren. „Laut einer europäischen Umfrage [GFK‐Marktforschung, Befragung in 29 Ländern, d. A.] unter 30.000 Beschäftigten ist der Stress durch digitalen Technologien bei den Jüngeren im Vergleich zu den Älteren deutlich höher“ (28:20).

Aufmerksamkeit kann sicher trainiert werden. Das Üben ein‐ und desselben Vorgangs, zum Beispiel des Autofahrens im komplexen Verkehrsgeschehen, ist zu Beginn noch mit etlichen Unsicherheiten behaftet. Je länger es aber gelernt wird, umso sicherer fühlt man sich. Es wird deutlich weniger auf jedes einzelne Verkehrssignal geachtet, dafür mehr auf wenige sogenannte Schlüsselmerkmale. Das stärkt die Sicherheit und Aufmerksamkeit für andere, unerwartete Ereignisse.

Default‐Mode‐Netzwerk im Gehirn – Ruhe trotz Aufmerksamkeit

Trotz Aufmerksamkeitstrainings und Filtern nebensächlicher Daten und Informationen bleibt unser Gehirn nach wie vor einem permanenten, in seiner Quantität zunehmenden Datenfluss durch immer neue digitale Sender ausgesetzt. Da ist die Frage erlaubt: Kann der analoge Mensch auf Dauer diese digitale Infiltrierung verkraften, ohne Schaden zu nehmen? Aus Sicht des Neuropsychologen Francis Eustache , EPHE, Inserm, Caen, hindert uns der permanente Datenfluss auf unser Gehirn daran, wichtige Pausen einzulegen (39:30).

Für das Default‐Mode‐Nervennetz im Gehirn sind Pausen unverzichtbar. Dieses Ruhe‐Netzwerk bzw. die „[Ruheaktivität] […] ist die Denkarbeit, die wir leisten, wenn wir in Ruhe gelassen werden und ungestört sind.“ (David Ingvar 1974 in: Costandi 2015, 161).

Es wird aktiv, wenn wir uns entspannen, beim Arbeiten nicht konzentriert sind, Emails schreiben oder entspannt in einem PKW auf einer uns bekannten Straße fahren. Aufmerksam sind wir schon, aber es ist eine diffuse Aufmerksamkeit, die uns begleitet. Forschungsergebnisse von Eustache zeigen, dass das Default‐Mode‐Netzwerk für unsere Erinnerung, für unser Wohlbefinden und unsere sozialen Bindungen eine maßgebende Rolle spielt. Ein sorgsamer Umgang mit unserem Ruhe‐Mode‐Netzwerk ist – weit entfernt von der digitalen Gerätschaft – daher äußerst wünschenswert, wenn nicht unausweichlich. Es ist oft ein innerer Zweikampf, Freiräume zu schaffen gegen den Reiz, auf digitale Informationen zu reagieren.

Unser Belohnungszentrum im Gehirn bemerkt und speichert Informationen, wenn uns etwas zufriedenstellt oder wir uns glücklich fühlen. Dies ist zum Beispiel bei Grundbedürfnissen wie Essen und Trinken der Fall, aber auch bei neuen positiven Erfahrungen. Neue Informationen durch das Mobile Phone stimulieren daher auch das Belohnungszentrum stark (Costandi 2015, 108–111). Wir sind dadurch motiviert, Handlungen und Verhaltensweisen zu wiederholen, die uns zufriedenstellen und erfreuen. Eine stark ausgeprägte Nutzung digitaler Medien, ob familiär oder gesellschaftlich verursacht, beeinflusst auch unseren Arbeitsalltag in zunehmendem Maß. Daher ist es wichtig, diese analogen‐digitalen Verknüpfungen von Mensch und Maschine stetig zu hinterfragen. Ein analoger Weg empfiehlt sich für nachhaltige Prüfungen und Kontrollen.

Auf digitalem Weg wäre die Frage interessant: Können sich Computer [oder autonome Humanoide] im Dialog mit Menschen eines Tages derart anpassen, dass sie unsere mentale Belastung reduzieren helfen? Der Informatiker Robert Jacob , Tufts University, USA, verfolgt das Ziel einer Echtzeitanpassung von Computern an unsere mentale Belastung beim Ausführen einer Tätigkeit (46:50). Mit anderen Worten: Digitale Informationen werden bei einem müden Zustand reduziert und erhöht, wenn unser Gehirn aufnahmefähig ist. Ein Gedankenlesen des Computers wäre jedoch ein falsches Verständnis. Demgegenüber ist die Echtzeiterkennung der Arbeitsbelastung, als deren Indikator der Sauerstoffverbrauch im vorderen Hirnbereich – präfrontaler Cortex – herangezogen wird, ein Ziel. Der Computer lernt dabei, die gesendete Informationsmenge an das Gehirn zu variieren.

Durch diese Echtzeitsteuerung der Daten‐ und Informationsmenge Richtung Gehirn wird auch eine Brücke geschlagen zu den vorab erwähnten Störeinflüssen, denen ein Computerbenutzer während seiner Arbeit ausgesetzt sein kann oder ist. Mit Hilfe der Messungen ist es auch möglich, zu entscheiden, ob und wann ein Computerbenutzer bei der Arbeit unterbrochen werden kann. Wenn eine Aufgabe beendet ist und kein intensives aktives Arbeiten erkennbar ist, wäre ein günstiger Zeitpunkt. Jacob spricht von einer impliziten Benutzerschnittstelle, „[…] die dem Benutzer Daten entlockt, ohne dass seine Aufmerksamkeit beeinträchtigt wird.“ Arbeitsbelastungen individuell anpassen, z. B. bei Büroarbeiten, würden von Jacobs Forschungsergebnissen, sofern sie tatsächlich den Weg in die Praxis finden, sicher auch betroffen.

Es wird in jedem Fall eine individuelle, aber ebenso auch eine gesellschaftliche und somit auch politische Entscheidung sein, ob und wann Menschen sich über bio‐elektronische Schnittstellen definieren lassen wollen – es teilweise schon tun –, um ihre persönliche Leistungsbereitschaft zu optimieren, ob während der Arbeitszeit (Kap.  5) oder während ihrer Freizeit (Kap.  6).

Dass Techniken, wie sie Jacobs erforscht, Menschen stark beeinflussen, steht außer Frage. Dass allgemein gesehen die digitalen Medien uns aktiv beeinflussen, ebenso. Im gegenwärtigen Stadium von Mensch‐Maschine‐Entwicklungen scheint ein Punkt erreicht, an dem die Menschen den Umgang mit digitalen Werkzeugen noch intensiver lernen müssen, und zwar dahingehend, dass unser Wohlbefinden und unsere Achtsamkeit keinesfalls beeinträchtigt werden. Wie weit wir dazu bereit sind, unsere persönliche Produktivität auf Kosten unserer Selbstbestimmung steuern und steigern zu lassen, hängt von vielen Einflussfaktoren ab.

Abb. 2.36 zeigt die fortschreitende Verknüpfung kommunikativer interaktiver Kreisläufe zwischen Mensch und Humanoiden und – in ferner (?) Zukunft – die einer selbstorganisierten Kommunikation und Interaktion von Humanoiden untereinander. Es ist vernünftig, anzunehmen, dass die Jahrmillionen lang existierende, vernetzte analoge Biosphäre noch eine Weile fortbesteht. Der starke Evolutionsdruck wird sich so schnell nicht durch Menschen bzw. Menschen im Verbund mit Humanoiden aus den Angeln heben lassen.

Abb. 2.36

Netzwerk kommunikativer und interaktiver Verknüpfungen zwischen Menschen und Humanoiden. Selbst wenn Humanoide mittels künstlicher Intelligenz untereinander kommunizieren und interagieren, wird sich der Mensch – schon aus einem evolutionären, tief verwurzelten Selbsterhaltungstrieb – vorbehalten, Herr der Lage zu bleiben, auch bei Auftreten neuer, bislang unberücksichtigter oder unerwarteter Risiken. Die gestrichelten Verbindungslinien deuten dies an

Es liegt letztlich an uns, wie dieses analoge‐digitale Zusammenleben gestaltet wird, in einer Umwelt, in der die Menschheit mit ihren bisherigen technischen Erfindungen große Fortschritte erzielt, aber zugleich auch vernichtende Zerstörungen in Natur und Umwelt bewerkstelligt hat und weiter vollzieht. Darauf gehen wir im Abschn.  3.1 näher ein.

2.5 Macht des kurzfristigen Wohlgefallens – Ohnmacht der nachhaltigen Veränderung

Nur die Weisesten und die Dümmsten können sich nicht ändern.

Konfuzius , chinesischer Philosoph (551–479 v. Chr.)

2.5.1 Sich selbst verstehen und andere ändern?

Humanoide sind heutzutage in der Lage, aus menschlichen Gesten deren Gemütszustand abzuleiten und darauf mit eigenen Bewegungsmustern, zum Beispiel durch künstliche mechanische „Mundbewegungen“, wie es der Humanoide ERWIN in Abb.  4.14 andeutet, näherungsweise so zu reagieren, wie es Menschen tun würden. Dahinter stehen ausgeklügelte mathematische Algorithmen, die dem Forschungsfeld der künstlichen Intelligenz  – KI – zugeordnet sind. Aber reicht künstliches Nachahmen und künstliches – gegebenenfalls auch lernfähiges – Reagieren aus, um zu verstehen, was der Mensch gegenüber tatsächlich denkt und fühlt? Ist die uns vertraute Logik immer der richtige Weg auf dem Pfad der künstlichen Intelligenz, komplexeste Vorgänge der Natur – wie sie in unserem Gehirn stattfinden – richtig zu deuten und adäquat zu antworten bzw. zu agieren? Denn die richtige Deutung menschlicher Gesten, Gesichtsausdrücke – Mimiken –, allgemein: Bewegungen und weitere gekoppelte Aktivitäten wie Sprechen und Riechen sind entscheidend für den Fortschritt belastbarer – resilienter –, kooperativer und kollaborativer Zusammenarbeit zwischen Menschen und Humanoiden.

Beleuchten wir nun den zunehmenden Trend einer humanen‐humanoiden Zusammenarbeit weniger aus KI‐Sicht sondern aus der Sicht menschlicher Persönlichkeit, seiner Entscheidung und seines Verhaltens. Über die grundlegende Schwierigkeit, sich selbst zu verstehen und darüber hinaus andere ändern zu wollen, sagt der Neurobiologie Gerhard Roth:

Jeder Versuch, die wahren eigenen Motive zu ergründen, d. h. die Frage zu beantworten, warum ich so und nicht anders gehandelt habe oder warum ich mich vor einem bestimmten Ereignis ängstige, das objektiv gar nicht bedrohlich ist, warum ich jetzt zornig oder entmutigt bin, zuversichtlich oder depressiv – all dies führt meist zu nichts (Roth 2012, 277 f.).

Es wäre falsch zu behaupten, das konditionierte ICH‐Netzwerk „[…] bestimme unsere Gedanken, unsere Äußerungen und unsere Handlungen.“ (ebd.).

Hinter dem, was man im Gehirn als Informationsverarbeitung bezeichnen kann, zum Beispiel bei der visuellen Objektwahrnehmung, gibt es die Bedeutungsebene, auf der nicht nur gefragt wird: „Was ist das?“, sondern „Was bedeutet das für mich?“. Diese Bedeutungsebene gliedert sich […] in eine bewusste und eine unbewusste, eine rationale und eine emotionale, eine soziale und eine individuelle Achse auf.

Die unbewussten Anteile unserer Existenz sind diejenigen, die zuerst entstehen und die wichtigeren sind. Zugleich sind sie dem Bewusstsein nicht zugänglich. […] Was in der Großhirnrinde also als bewusste Gefühle oder als Motive entsteht, sind Interpretationen der Erregungen aus den unbewusst arbeitenden limbischen Zentren auf den Ebenen des Bewusstseins. Wir erfahren bewusst nur diese Interpretationen, nicht das Original (ebd.).

Schließlich heißt es:

Fest steht, dass all unsere Bemühungen, uns per Selbstreflexion zu verstehen, an Grenzen stoßen, die das Vorbewusstsein ihnen setzt, und dass wir nie in die Sphäre unseres Unbewussten eindringen können. Was wir erfahren können, ist das, was unser Vorbewusstsein unserem Bewusstsein als Deutungsmaterial zur Verfügung stellt (ebd. 281).

Die Schwierigkeit, um nicht zu sagen: die nahezu Unmöglichkeit, unser eigenes Verhalten, unsere Ausdrucksweisen zu erkunden und klar zu interpretieren, wird noch erweitert durch die Schwierigkeit, andere ändern zu wollen. Dazu wieder Roth:

Menschen tun in aller Regel das, was die in ihrer Persönlichkeit verankerten unbewussten Motive und bewussten Ziele ihnen vorgeben – sie sind überwiegend binnengesteuert. Wenn sie sich ändern, dann überwiegend „von innen heraus“. Solche Veränderungen sind, […], im Erwachsenenalter relativ selten, wenn sie nicht Nebensächlichkeiten, sondern Dinge der Lebensführung betreffen (ebd. 289).

Menschen bevorzugen nach Roth eine Anpassung mit wenig Veränderung und mehr Konstanz, obwohl ein Anpassungswechsel hier und da vorteilhaft wäre. Der Begriff der kognitiven Dissonanz drängt sich auf, den wir schon in Abschn. 2.3.2 kennengelernt haben. Zur Wiederholung: Er sagt nichts anderes, als dass wir an unserer bislang bewährten Lebensweise festhalten, obwohl wir wissen, dass eine Veränderung unsere Lebenslage verbessern könnte! Anders gesagt: Wir gehen sehenden Auges ins Risiko, obwohl wir es vermeiden könnten. Das ist wahrscheinlich auch ein Grund dafür, dass es so außerordentlich schwer ist, Vorsorge zu betreiben. Stattdessen nehmen wir lieber – unkalkulierbare, kostensteigernde – Probleme der Nachsorge, im Anschluss an einen Unfall oder eine Katastrophe, in Kauf. Dieses menschliche Verhalten beginnt beim Tragen – oder Nichttragen – eines Schutzhelms während des Fahrradfahrens und endet nicht bei eigentlich vorhersehbaren Brücken‑, Hallen‐ oder Häusereinstürzen, problematischen Großveranstaltungen, realistisch unkalkulierbaren Risiko‐Großinvestitionen (der öffentlichen Hand) oder hochkomplexen Systemen wie die von Kraftwerken. So weiterzumachen wie bisher trägt nach Roth

[…] eine starke Belohnung in sich als Lust an der Routine, am Expertentum, am Statusbewahren. Hinzu kommt die Angst vor dem Neuen, das immer auch das Risiko des Scheiterns in sich birgt. Dies erzeugt bei vielen Menschen eine hohe Schwelle, welche der Belohnungswert der Veränderung des eigenen Verhaltens überwinden muss (ebd. 290).

Neurotransmitter wie Serotonin und Dopamin , die als Botenstoffe an den Synapsen unseres Neuronennetzes chemische Informationen übertragen und beteiligt sind an der Kommunikation zwischen den grauen Zellen, spielen bei Routinearbeiten eine wesentliche Rolle. Je mehr von diesen Neurotransmittern aktiv sind, umso größer ist das Gefühl des Wohlbefindens, weswegen der Volksmund sie auch als „Glückshormone “ bezeichnet. Mangelt es an den beiden Botenstoffen, macht sich ein Gefühl der Unsicherheit, Angst oder Furcht breit. Bezogen auf unsere bewährten Routinearbeiten, die ohne große Schwankungen verlaufen, hieße das:
Wer mit einer neuen, über die Routinearbeit hinausgehenden, teils noch unbekannten und daher ungeübten Arbeit konfrontiert wird, ist unsicher, hat Angst (arm an Serotonin/Dopamin), Fehler zu begehen, würde sich unter Umständen wieder in das sichere Terrain der Routinearbeit (reich an Serotonin/Dopamin) zurückziehen, wo sich wieder das Gefühl des Wohlfühlens einstellt. Mit
  • Befehlen von oben – von den Vorgesetzten –,

  • Appellieren an die Einsicht und

  • Berücksichtigung persönlicher Eigenschaften des oder der Betroffenen

nennt Roth (ebd. 291–296) drei Strategien, die helfen können, Mitmenschen auf den gewünschten Pfad zu bringen, wobei letztere Strategie die schwierigste ist.

Praktische Beispiele menschlicher Verhaltensroutinen, aus denen auszubrechen vielen nicht leicht fällt, werden anschießend, im Umfeld ohne und mit Humanoiden, erläutert.

2.5.2 Mühelose Gewohnheit und Sisyphusarbeit Nachhaltigkeit – Kurzfristiges Denken und langfristiges Denken

Gewohnheiten  – oder besser: Gewohnheitsschleifen – sind Teil unserer neuronalen Arbeitsprozesse, unseres Denkens. Gewohnheiten sparen Energie, weil die Abläufe, die damit verbunden sind, nicht jedes Mal neu neuronal aufgebaut werden müssen. Sie haben sich sozusagen in unser Gedächtnis eingeschrieben.

Denken Sie zum Beispiel an das bekannte Beispiel erfahrener Autofahrer, die eine Fülle an sensorisch aufzunehmenden Signalen aus dem Straßenverkehr – wegen ihrer jahrelangen Fahrübungen – auf wenige Schlüsselmerkmale reduzieren, diese aber intuitiv beherrschen, um ihr Verlangen, unfallfrei zu fahren, einzulösen. Ein Auslösereiz wie das plötzliche Bremsen des vorabfahrenden Fahrzeuges leitet über in ein Gewohnheitsverhalten, eine Routine, die in der Regel dafür sorgt, dass es nicht zu einem Zusammenstoß kommt, zum Beispiel durch ausreichendes Abstandhalten und die Beobachtung der vorvorherigen Fahrzeugbremslichter. Diese Routine mündet wiederum in eine Belohnung, eben einen Unfall vermieden zu haben (vgl. allgemein zur Kraft der Gewohnheit, die es zu durchbrechen gilt, wenn neue angestrebte Ziele verfolgt und umsetzt werden sollen, oder wie das Festhalten an alten Gewohnheiten, Egoismen oder mangelnden Kooperationsbereitschaften zu Problemen führen kann, die über Mensch‐Roboter‐Interaktionen hinausgehen, Küppers und Küppers (2016) sowie Duhigg (2014)).

Dieser zirkulär ablaufende Prozess der Gewohnheitsschleife findet sich in vielen Variationen in unseren privaten und beruflichen Handlungen wieder. Gewohnheits‐ oder Routinearbeiten gehen einem leicht von der Hand, sofern keine unerwarteten außergewöhnlichen Umstände eintreten. In diesem Fall nützt die beste Routine nichts, drohende Situationen noch zu verhindern – im Gegenteil. Sie kann erheblichen Schaden anrichten, umso mehr, je undurchschaubarer, komplexer sich die neue Lage zeigt.

Aber auch temporäre oder allmähliche geplante Umstellungen von Gewohnheiten, wie sie durch die kooperative oder kollaborative Nutzung von Humanoiden im privaten Haushalt und im Arbeitsprozess zur Zeit stattfinden, setzen – mehr oder weniger – neue Gewohnheiten voraus, die erlernt werden müssen.

Zwei Gewohnheits‐ bzw. Routineebenen, die eine enge dienstleistende Verbundenheit von Mensch mit Humanoidem beeinflussen, können aufgespannt werden:
  1. 1.

    Funktionale Routineebene

     
  2. 2.

    Emotionale Routineebene

     

Auf der funktionalen, mechanischen Routineebene werden neue vorprogrammierte Handlungsanweisungen und technische Abläufe festgelegt. Für bereits jahrzehntelang im fertigungstechnischen Umfeld arbeitende Industrieroboter sind sukzessiv optimierte Routinearbeiten inzwischen Standard über 24 h am Tag (mit Ausnahme von Störung und Wartung). Für Mensch‐Roboter‐Kollaborationen, ob Roboter mit Schutzgittern gegen menschliche Verletzungen umzäunt sind oder Roboter ohne physischen Schutzbereich mit Menschen zusammenarbeiten, sind neue Routinen erforderlich, die bisherige Routinen zwischen kollaborierenden Menschen nicht 1:1 ersetzen können.

Auf der emotionalen Routineebene wirkt sich die Zusammenarbeit des Menschen mit stationären Robotern in industriellen Arbeitsbereichen ebenfalls durch neue erlernbare Routinen aus, die zu Beginn sicher noch mit einem hohen Maß an Unsicherheit verbunden sind. Trotz mechanisch durchoptimierter bzw. programmierter Routinearbeitsabläufe bleibt noch ein Rest Unsicherheit beim Menschen. Weiß ich als kollaborierender Mensch zum Beispiel, ob der programmierte stationäre Roboter – trotz vorhandener Sicherheitsfunktionen – seine Bewegungsmuster immer exakt ausführt und mich als Mensch nicht verletzt? Die Unsicherheit wird noch erhöht, wenn die Zusammenarbeit zwischen Mensch und Roboter verbunden ist mit Bewegungen beider im Raum. Und eine weitere Steigerung der Unsicherheit ist gegeben, wenn hilfsbedürftige – vielleicht immobile – Menschen mobilen dienstleistenden Humanoiden gegenüber wenig bis keine Möglichkeit besitzen, programmierten Dienstleistungen des Humanoiden, die sie nicht wollen, auszuweichen oder diese abzuwehren.

Programmierte Humanoide, die aufgrund eines Auslösereizes eine Routinearbeit mit oder am Menschen vollziehen, aber weder ein Verlangen noch eine Belohnung, noch eine Gefahr kennen, die nur Menschen zu eigen sind, ist eine fundamental neue Herausforderung zukünftiger human‐humanoider Gesellschaften. Wobei sich zwischen Programmierern von Humanoiden, die Routinearbeiten mit Menschen ausführen, und den Humanoiden selbst noch vielfach eine räumliche Entfernung einstellt. Diese schließt nicht aus, dass direkte Gefahren fehlgeleiteter Auslösereize und somit falsche, Menschen gefährdende Routineabläufe von Robotern zu spät erkannt werden. Sicherheit ist – wie bekannt – eine relative Größe. Deshalb sollte bei Mensch‐Humanoide‐Arbeiten besonders Risikovermeidung vor Risikominimierung vor Risikonachsorge gehen!

Menschen vollziehen ihr Leben lang Routinearbeiten, die sie – trotz objektiver Notwendigkeiten durch sich verändernde innere (Gesundheit, Ernährung, Beweglichkeit etc.) und äußere (Unternehmensaufgaben, Umweltkatastrophen, Naturzerstörungen etc.) Umstände – teils verbissen beibehalten, obwohl sie es besser wissen. Es ist eine Sisyphusarbeit für Menschen, ihre eingefahrenen Routineschleifen , ihre zirkulären Gewohnheiten zu durchbrechen und durch neue, vorteilhaftere bzw. wertbeständigere zu ersetzen (siehe in Abschn. 2.5.1 Roths drei Strategien, die helfen können, Mitmenschen auf den gewünschten Pfad zu bringen).

Angestellte in starren Verwaltungshierarchien, die über Jahrzehnte Routinearbeiten perfektioniert haben, werden sich in offenen kybernetisch vernetzten Unternehmensorganisationen schwer tun, ihre bisherige Routinearbeit abzulegen und neue zu lernen. Dass das klassische gefühlsmäßig entspannte Rauchen tödlich ist, hindert viele nicht daran, an dieser Routine festzuhalten und sich die scheinbare Belohnung des Wohlfühlens durch das Rauchen abzuholen. Dies sind nur zwei Beispiele erlernter und verfestigter Routinekreisläufe, die aus eigener Kraft schwer zu durchbrechen sind – es existieren sicherlich noch viele mehr.

Somit erfordern neue humane‐humanoide‐Arbeitsprozesse neue Arbeitsroutinen in den Köpfen der kollaborierenden Menschen – und dies umso mehr, je dynamischer ein Arbeitsprozess verläuft. Die Anforderungen an Programmierer steigen, je mobiler sich die humanoiden Roboter durch den Raum bewegen sollen. Nicht nur technisch‐elektronische Aspekte der Robotermaschinen und ihr räumliches Umfeld müssen erfasst werden, sondern darüber hinaus auch soziale, kulturelle und weitere Eigenschaften der kooperierenden Menschen müssen mit ins Kalkül genommen werden. Und: Ob künstliche Roboter‐Intelligenz, die ebenfalls von Menschen programmiert werden muss, letztlich die Teamarbeit zwischen Mensch und Humanoidem eher erleichtert oder doch mehr verunsichert, ist – wie vielfach herausgestellt – überhaupt noch nicht klar.

Diese Mensch‐Humanoide‐Gruppenarbeit wird vermutlich nicht dadurch leichter, dass industrielle Digitalisierungsprozesse zusätzlich mit dem Internet der Dinge vernetzt werden, wodurch die Komplexität der Abläufe  – und der Risiken  – noch um ein Vielfaches gesteigert wird. Die in Abschn. 2.2.5 vorgestellten, sehr global formulierten Asimovschen Robotergesetze helfen kaum weiter, den Menschen in diesem analogen‐digitalen Umfeld detaillierte nachhaltige Sicherheit zu bieten.

Die Abb. 2.37, 2.38, 2.39, 2.40 und 2.41 zeigen Beispiele zirkulierender Routineschleifen.
Abb. 2.37

Allgemeine Routinekreisläufe bei Menschen. a positive Erwartung, b negative Erfahrung

Abb. 2.37 zeigt die beiden Standard‐Routinekreisläufe mit Belohnung und Bestrafung. Auf einen beliebigen Auslösereiz aus der Umwelt, der den Kreislauf in Gang setzt, folgt eine Routinehandlung. Führt sie zu einem erfolgreichen Ziel, ist eine Belohnung der Preis für den Erfolg. Umgekehrt kann derselbe Auslösereiz auch zu einer Handlung führen, die Unsicherheit und Ängste weckt, mit der Konsequenz, statt belohnt nun bestraft zu werden.
Abb. 2.38

Praxisbeispiele von Routinekreisläufen bei Menschen

Abb. 2.38 zeigt – wie Abb. 2.37 – dieselben Routinekreisläufe, nun am konkreten Praxisbeispiel betreuter Menschen im Alter. Wir erinnern uns an das in Abschn. 2.3.4 genannte Beispiel von Humanoiden, die in Japan seit Längerem in der privaten und staatlichen Alterspflege, unter anderem mangels ausreichendem Fachpersonal, erprobt bzw. eingesetzt werden. Die klassische Ausbildung für die Altenpflege findet immer weniger Interessierte, die eine mehrjährige Fachausbildung durchlaufen. Der humanoide Roboter wird zum Objekt der Begierde in der japanischen Altenpflege. In Deutschland sind ähnliche Verhältnisse zwischen älter werdenden Betreuten und Betreuenden erkennbar. Es existiert eine deutliche Steigerungen von Pflegebedürftigen im Alter (BMG 2016; DESTATIS 2017), wohingegen ein klarer Mangel an examinierten Fachkräften und Spezialisten der Altenpflege erkennbar ist, und zwar in allen (!) Bundesländern (BfA 2015).

Der Auslösereiz, Menschen im Alter zu helfen, wird – neben der klassischen Fachausbildung – in Abb. 2.38 linker Routinekreis – durch Humanoide Helfer erweitert – in Abb. 2.38 rechter Routinekreis. Letzterer birgt für das engagierte Altenpflegepersonal die zusätzliche Gefahr, durch Humanoide eines Tages verdrängt oder ersetzt zu werden.
Abb. 2.39

Routinekreislauf bei Humanoiden, gesteuert bzw. ausgelöst durch Routinekreisläufe des Menschen

Abb. 2.39 zeigt den fundamentalen Unterschied von Routinekreisläufen zwischen Mensch und Roboter. Menschen verknüpfen Funktionalität mit Bedeutung und Empfindung dessen, was schließlich eine Belohnung oder Bestrafung ausmacht. Überflüssig zu erwähnen, dass auch Programmierer von Maschinen diesen Routinekreislauf durchlaufen. Die humanoiden Maschinen bzw. Roboter selbst, als Objekte, sind ohne jede Empfindung. Sie vollziehen die programmierte Routinearbeit von dem, was Menschen ihnen – in Form eines Auslösereizes – vorgeben.
Abb. 2.40

Wirkungsraum koordinierender Routinekreisläufe bei Menschen in Zusammenarbeit mit Humanoiden

Abb. 2.40 verknüpft beide Routinekreisläufe , die des Menschen und die des Roboters in einem Wirkungsraum. Zunehmend mobile, kollaborierende Humanoide im betrieblichen Arbeitsprozess oder mobile dienstleistende Humanoide in anderen gesellschaftlichen Bereichen, wie dem Privathaushalt, Hotels, Einkaufsmärkten, Krankenhäusern etc., führen zu einer neuen Art analoger‐digitaler Zusammenarbeit , die erst am Anfang der Entwicklung steht. Unsicherheiten und Überraschungen sind daher vorprogrammiert. Sie zu erkennen, Rahmenrichtlinien für nachhaltige fehlertolerante Mensch‐Humanoide‐Kooperationsprozesse auszubauen und klare gesetzliche Grundlagen zu schaffen, ist eine unbedingte Notwendigkeit in einer achtsamen Gesellschaft, die zukunftsfähig sein will.
Abb. 2.41

Praxisbeispiel koordinierender Routinekreisläufe bei Menschen in Zusammenarbeit mit Humanoiden

Abb. 2.41 beschreibt einen – in Ländern wie Japan bereits praktizierten – Einsatz von Mensch‐Humanoide‐Kooperation im Bildungsbereich . Humanoide wie NAO (s. Abb. 2.32), in der Größe von Kindern, finden eher Zugang zu gemeinsamen Aktionen wie so mancher Erwachsene. Der meist spielerische – und parallel dazu für die Kinder ertüchtigende – Umgang mit kleinen humanoiden „Lehrern“ findet auch im Turnunterricht von Grundschulen statt. Die Routinekreisläufe in Abb. 2.41 zeigen einen programmierten assistierenden Roboter‐„Sportlehrer“, der den Kindern Bewegungsübungen vorturnt, die diese nachturnen. Japans Grundschulen sind auch hier wieder Vorreiter. Nebenbei wird aus dem Auslösereiz des Bewegungsmangels – gegebenenfalls verbunden mit ungesunder Ernährung der Kinder – nach und nach ein mobilisierendes Erfolgserlebnis für Kinder.

Dieses Praxisbeispiel an japanischen Schulen findet auch Einzug in Bildungseinrichtungen anderer Länder wie den USA, Frankreich und Deutschland.

2.5.3 Können Humanoide routiniert und innovativ, glücklich und traurig sein?

Es kommt auf den Standpunkt an: Humanoide selbst sind leblose Maschinen , zusammengesetzt aus einer Vielzahl technischer funktionaler Materialien und Werkstoffe. Alles, was den Maschinen mit menschlichem Antlitz beigebracht wird, entspringt – Programmzeile für Programmzeile, Subroutine für Subroutine, Algorithmus für Algorithmus – menschlichen Fähigkeiten. Selbst die so oft beschworene künstliche Intelligenz, die
  • selbstlernenden Robotern hilft, mit Menschen ein Gespräch zu führen,

  • Humanoiden, wie den von Boston Dynamics gebauten ATLAS (s. Abb. 2.17), über Stock und Stein springen lässt, wobei die Maschine hinfallen kann und selbstständig wieder aufsteht,

  • Roboter ihrer nahe Umwelt präzise erkunden lässt,

  • Humanoide Konversation mit Menschen durchführen und – aufgrund einer immensen Datensammlung und ‐auswertung – dem Menschen verblüffende Vorschläge unterbreiten lässt usw.

ist nur ein Produkt menschlicher Kreativität und Geschicklichkeit .

Alle aufgezählten humanoiden Aktivitäten lassen sich auf ein‐ und denselben Ursprung zurückführen: einen Algorithmus, bestehend aus einer Folge von Nullen und Einsen. Mehr nicht. Robotermaschinen werden daher nie in der Lage sein, die Wissenstreppe von North – siehe Abschn. 2.3.2, Abb. 2.28 – so zu erklimmen, wie es Menschen tun. Roboter können nur zwischen Daten, Wissen, Können, Handeln und Kompetenz unterscheiden, wenn ein entsprechend programmierter Algorithmus im Datenspeicher der Maschinen vorliegt, ein Prozessor die Daten an entsprechende Sensor‐Aktor‐Systeme weiterleitet und dem Roboter – zur Verblüffung seines menschlichen Gegenübers – eine perfekte Erklärung der vorab genannten Merkmale verlautbaren lässt.

Es scheint der perfekte digitale Zirkelschluss zu sein, bei dem unbefangene Menschen den Worten und Erklärungen von Humanoiden lauschen, die vorab von Menschen programmtechnisch implementiert wurden, auch wenn gewisse programmierte Variationen in den Aussagen zu noch mehr menschlicher Verblüffung beitragen. Intelligent im menschlichen Sinn werden Humanoide dadurch nicht – höchsten unterhaltsamer.

In der Tat ist es so, dass auch Humanoide „traurig“ sein können, „weinen“, „glücklich sein können“, „lachen“, mit ihrer Silikongesichtshaut Grimassen schneiden und noch vieles mehr, wenn sie dazu die entsprechenden Programme implementiert haben. Humanoide können zwar – vorab programmiert – routiniert komplizierte Abläufe vollziehen – aber innovativ oder kreativ sein können sie nicht. Die Morgendämmerung der Roboter – rise of the robots –, insbesondere von mobilen Humanoiden , wie es einige Wissenschaftler und Autoren bereits sehen, liegt noch hinter dem Horizont unserer Erkenntnis.

Fußnoten

  1. 1.

    In Zusammenhang mit dem Adjektiv humanoid (menschenähnlich) wird im Folgenden statt Leben der Begriff der Existenz (Vorhandensein) benutzt, weil das Substantiv Leben ein Zustand ist, den alle Lebewesen gemeinsam besitzen, um sich von toter Materie abzugrenzen. Humanoide werden daher als menschenähnliche, aber nicht lebende Existenzen beschrieben, die sich deutlich von der lebenden Ganzheit eines Menschen unterscheiden. Zwischen beiden Polen, Mensch und menschenähnliche Existenz, sind eine Vielzahl von Hybriden denkbar (siehe auch weiter unten Abb. 2.2). Der Begriff Roboter, hergeleitet aus dem tschechischen Wort robota, was so viel bedeutet wie unfreiwilliger Arbeiter, wurde durch den Tschechen Karel Câpek in seinem Theaterstück R.U.R (Rossum’s Universal Robots) 1921 geprägt (Bear in Asimov 2006). Letztlich bedeuten humanoide Existenz oder humanoide Roboter aber dasselbe.

  2. 2.

    Der Autor hat Ende der 1970er/Anfang der 1980er‐Jahre an der Technischen Universität Berlin im Fachbereich Verfahrenstechnik in Bionik promoviert.

  3. 3.

    United Nations: The Millennium Development Goals Report 2015.

  4. 4.

    Grefe, C. (2015): Erfolge sind auf kosmetische Mathematik zurückzuführen. Interview mit dem Philosophen Thomas Pogge. Die Zeit Online, 3 Juni 2015.

  5. 5.

    United Nations (2015): Transforming the World. The 2030 Agenda for Sustainable Development. A/RES/70/1.

  6. 6.

    WWF‐Deutschland (2008): Abschied der Arten. Wie unser Lebenswandel die Natur in die Enge treibt.

  7. 7.

    Der zweite Hauptsatz (HS) der Thermodynamik besagt: Jeder Transfer oder Wandel von Energie vergrößert unaufhaltsam die Entropie im Universum. Zwar kann lokal Ordnung geschaffen werden, wie es wachsende Organismen tun; global gesehen vergrößert sich aber die Unordnung.

  8. 8.

    Entropie wird als Maß für die Unordnung oder den Zufall verwendet.

  9. 9.

    Der Begriff Anthropozän wurde vom Nobelpreisträger Paul J. Crutzen Anfang des 2. Jahrtausends kreiert. Er sagt aus, dass Umweltbelastungen deutliche Rückschlüsse auf die Lebensweise des Menschen zulassen, der Mensch somit zu einem atmosphärischen, geologischen und biologischen Faktor geworden ist. Das Zeitalter des Anthropozäns könnte vermutlich im späten 18. Jahrhundert begonnen haben, als die Messungen von Lufteinschlüssen im Polareis den Beginn einer wachsenden globalen Konzentration von Kohlendioxid und Methan nachwiesen. Hierbei ergibt sich eine gute Übereinstimmung mit dem Datum der Erfindung von James Watts Dampfmaschine, 1784 (Crutzen 2002). Nach wie vor bleibt aber der Beginn des geologisch definierten Zeitraums Anthropozän unklar. Darauf wird in Abschn. 2.5 näher eingegangen.

  10. 10.

    Es ist die Logik des Matthäus‐Prinzips, denen, die haben, noch mehr zu geben und denen, die nichts haben, noch mehr zu nehmen.

  11. 11.

    Der Zusammenhang zwischen „business as usual“, Rückkopplungsprozess und Ebola‐Epidemie kann wie folgt erklärt werden: Die westafrikanischen Staaten Guinea, Sierra Leone, Liberia, Nigeria und Senegal zählen zu den ärmsten Ländern der Welt, trotz Ölreichtums wie z. B. in Nigeria. Ihre Regierungen sind eher darauf bedacht, eigene Bodenschätze zu plündern oder sie zu verkaufen und sich selbst zu bereichern, als den Gefahren von Hunger, Armut und Krankheit der Bevölkerung vorzubeugen. Insofern steht wirtschaftliches „business as usual“ den zunehmenden Gefahren der Bevölkerung gegenüber. Es bildet sich ein „Teufelskreis“ mit „positiven“ verstärkenden Rückkopplungen, die den einen immer mehr Nutzen bescheren und den anderen zunehmend Schaden zufügen. Hinzu kommt, dass der westafrikanische Markt für die Pharmakonzerne zu klein ist (ökonomischer Effekt), um dafür Heilmittel zu produzieren. Das verstärkt noch zunehmend die Gefahren für die Bevölkerung. Mangelnde Hygiene, notdürftige Unterkünfte und anderes mehr fördern zudem noch den Ausbruch von Krankheiten, wie die Ebola‐Epidemie.

  12. 12.
  13. 13.
  14. 14.
  15. 15.

    Bifurkation ist ein Begriff, der in Zusammenhang mit komplexen Systemen benutzt wird. Er bedeutet wörtlich Verzweigung an einem instabilen Ort auf einem Entwicklungsweg, der bei gegebenen Werten eines Kontrollparameters die eine oder andere Entwicklungsrichtung einschlägt.

  16. 16.
  17. 17.

    DEKRA steht für Deutscher Kraftfahrzeug‐Überwachungsverein.

  18. 18.

    Zaubertrick mit dem Smartphone im Straßenverkehr. Police Lausanne, 2017, Realisierung Raphael Sibilla und Jérome Piguet.

  19. 19.

    STAR TREK and related marks are trademarks of CBS Studios Inc.

  20. 20.

    http://www.bostondynamics.com (Zugriff: 18.05.2016).

  21. 21.
  22. 22.

    http://www.fira.net/main/, Federation of International Robot‐soccer Association (Zugriff: 18.05.2016).

  23. 23.

    Mit dem 3D‐Druck werden – computergesteuert – Produkte beliebiger Gestalt, Struktur, Materialeinsatzes, Festigkeit und Auflösungen im sogenannten Schichtaufbau hergestellt. Sie reichen von filigranen Strukturen und Schichtdicken im Millimeter‐Submillimeterbereich (Tumbleston et al. 2015), z. B. die naturgetreue Form‐ und Struktur‐Herstellung körpereigenen Knochenersatzes, bis zu täuschend echten Hand‐ und Vorfußprothesen (Donner 2016).

  24. 24.

    Ein Positron ist das Antiteilchen eines Elektrons, eines sehr stabilen elektrisch geladenen Elementarteilchens, mit dem viele gängige Schaltungstechniken in der Elektrotechnik und Elektronik realisiert werden. Positronische Schaltungen existieren real nicht, nur in Science Fiction. Jedoch nutzt die Nuklearmedizin die Positronen‐Emissions‐Tomographie – PET – als bildgebendes Verfahren auf der Basis emittierender Strahlung die bei einem Zusammenstoß von Elektron und Positron (Annihilation, Paar‐Vernichtung) auftritt.

  25. 25.

    Ein Paradox der Entwicklung von Humanoiden durch Menschen wäre, wenn der Weg konsequent zu Ende gedacht wird, dass der Mensch sich seinen persönlichen Humanoiden schafft, der menschliche natürliche Bewegungsmuster und funktionale Handlungen archetypisch verinnerlicht. Die sogenannte Semantische Lücke als gegenseitige Verständnislücke zwischen Mensch und Maschine wäre aufgehoben. Humane und Humanoide wären gleichgestellt. Und dann? Das ist aus heutiger Sicht ein überaus theoretisches Konstrukt mit viel Phantasie und wenig Realität, angesichts der Probleme, die noch auf dem programmatischen Weg zu beseitigen sind. Darüber hinaus ist noch überhaupt nicht klar, wie sich potenzielle eigenständige Humanoide den gesellschaftlichen, ökologischen und ökonomischen Problemen stellen, die noch ihrer nachhaltigen Lösungen bedürfen.

  26. 26.

    Schwarmintelligenz , auch kollektive Intelligenz genannt, ist ein Verhalten von sozialen Lebewesen: Menschen, Wale, Sardinen, Stare, Störche, Bienen, Ameisen, um nur einige zu nennen. Sie nutzen Schwarmformationen etwa als effizienten energiesparsamen Flug oder zur Überlebenssicherung. Es sind nur wenige kommunikative Eigenschaften einzelner Lebewesen nötig, um einen hohen Grad an intelligentem Verhalten im Schwarm zu erzeugen. Im nicht evolutionären Umfeld wird oft auf sogenannte „Agenten “ des Internets verwiesen, die sich eine technisch programmierte Schwarmintelligenz zunutze machen, um Daten, Information und Wissen zu generieren. Aus dem Wirtschaftssektor ist das sogenannte Crowdfunding (Schwarmfinanzierung ) bekannt, bei dem ein Schwarm gleichinteressierter Menschen Geld für technische oder andere Entwicklungen bereitsstellt. Und schließlich ist im Bildungsbereich – noch weitgehend durch klassische Fächerabgrenzung strukturiert – der Ansatz grenzüberschreitenden Lernens und Lehrens mit interdisziplinärem Kompetenzerwerb eine Schwarmintelligenz von besonderer Dringlichkeit.

  27. 27.

    Grob geschätzt eine Periode, die um 1100 v. Chr. begann und mit dem Zusammenbruch des römischen Reiches um 500 n. Chr. endete.

  28. 28.

    https://de.wikipedia.org/wiki/Heron_von_Alexandria, mit weiteren Quellenangaben (Zugriff: 05.08.2016).

  29. 29.
  30. 30.

    Lexikon der Neurowissenschaft, Stichwort Homunculus, Copyright 2000 Spektrum Akademischer Verlag, Heidelberg.

  31. 31.
  32. 32.

    Eine Anekdote nebenbei: Der oben erwähnte Zorn der Weber gegen die Automatisierung hatte Jahre später, ab 1741, als Vaucanson zum Chefinspekteur der französischen Seidenmanufakturen ernannt wurde, eine Wendung erfahren. Vaucanson konstruierte den ersten lochkartengesteuerten Webstuhl, der – aus Kostengründen – jedoch in einem Museum verschwand. Fast ein halbes Jahrhundert später, um 1804, nahm sich der Erfinder Josef‐Marie Jacquard der Maschine an und entwickelt den bis heute bekannten Jacquard‐Webstuhl als automatische Textilmaschine, die maßgebend zur industriellen Revolution beitrug. http://cyberneticzoo.com/robots/1928-eric-robot-capt-richards-english (Zugriff: 08.08.2016).

  33. 33.

    Richards kontrollierte die Antworten von Eric Robot auf Fragen an den Humanoiden auf zweierlei Weise: erstens durch eine nicht sichtbare, antwortgebende Person und zweitens durch einen präparierten Fragenkatalog, bestehend aus 50–60 Fragen – die passende Antworten durch Eric Robot erzeugten – und einer Standardantwort: „I do not know, sir (or madam)“. Den Schriftzug RUR kennen wir schon aus Karel Câpeks gleichnamigen Theaterstück von 1921. Die Kontrolle von Electro wurde bereits vorab im Text beschrieben.

  34. 34.
  35. 35.

    Quellen zu Handle: Guizzo, E., Ackermann, E. (2017) Boston Dynamics Officially Unveils Its Wheel‐Leg Robot: Best of Both Worlds. IEEE Spectrum, 27.02.2017, http://spectrum.ieee.org/automaton/robotics/humanoids/boston-dynamics-handle-robot (Zugriff: 19.04.2017); Kefer, M. (2017) Mit Roboter Handle macht Boston Dynamics große Sprünge. Ingenieur.de, 01.03.2017, http://www.ingenieur.de/Fachbereiche/Robotik/Mit-Roboter-Handle-Boston-Dynamics-grosse-Spruenge (Zugriff: 19.04.2017).

  36. 36.

    Der Grundumsatz eines erwachsenen Menschen, gemessen in der Energieeinheit Joule J bzw. Megajoule MJ, auf den Tag bzw. 24 h bezogen, ist diejenige Energiemenge, die ein menschlicher Körper bei geistiger und körperlicher Ruhe und zum Erhalt der Grundfunktionen benötigt.

  37. 37.

    Leistung P(Gehirn)/Tag = 1,36 MJ/d = 1.360.000/86.400 J/s = 15,7 W.

  38. 38.

    Konnektom oder connectome sind Schöpfungen des Computerneurowissenschaftlers Olaf Sporns und des biomedizinischen Ingenieurs und Neurowissenschaftlers Patric Hagmann aus 2005. Konnektom beschreibt den Gesamtkomplex der Verbindungen im Nervensystem von Lebewesen, hier des Menschen.

  39. 39.

    Mit „komplett“ soll der Grundbau eines menschlichen neuronalen Netzes verstanden werden. Reale Neuronennetze unterliegen dynamischen Veränderungen, je nach Anforderungen.

  40. 40.

    Für die Information zu JUQUEEN und zur Simulation von künstlichen neuronalen Netzen am Forschungszentrum Jülich (D) danke ich Herrn Prof. Diesmann und Dr. Attig.

  41. 41.

    Der Begriff der „Work‐Life‐Balance“, zusätzlich noch symbolisiert durch eine Waage, ist nach Meinung des Autors ein neuzeitlicher geschickter Schachzug der Werbebranche, sich die zunehmenden Stresssituationen der Menschen monetär zu Nutze zu machen. Der Mensch ist aber ein Organismus, weder physisch noch psychisch teilbar, egal, wo es sich befindet, ob im Büro, an der Produktionsmaschine, zu Hause im Garten oder auf Reisen.

  42. 42.

    Mem bedeutet griechisch Nachahmung. Es ist ein von dem Ethologen R. Dawkins vorgeschlagener umstrittener Begriff für die Replikationseinheit der kulturellen Evolution. Meme sind z. B. Ideen, Melodien, aber auch die Fertigung von Autos, das Bauen einer Brücke. Meme sind in Analogie zu Genen, den weitgehend anerkannten Replikationseinheiten der biologischen Evolution, zu sehen (s. Blackmore 2008, 10)

  43. 43.

    Das Internet‐Portal https://de.wikipedia.org/wiki/Lernen gibt hierzu einen ersten Überblick. (Zugriff: 20.08.2016)

  44. 44.
  45. 45.

    https://www.robocuphumanoid.org (Zugriff: 25.08.2016).

  46. 46.

    Die US‐DARPA (Defense Advanced Research Projects Agency) veranstaltet Robotics Challenge für einzelne autonome Humanoide, die alltägliche Probleme zu bewältigen haben, wie z. B.: einen Hindernis‐Parcours durchlaufen, zu einem Fahrzeug gehen, mit dem Fahrzeug fahren, Treppen steigen, ein Ventil finden und schließen. Siehe auch http://www.darpa.mil/program/darpa-robotics-challenge (Zugriff:20.08.2016).

  47. 47.

    http://www.chip.de/artikel/CPU-Rangliste-Alle-Intel-und-AMD-Prozessoren-im-Test_69100830.html (Zugriff:20.08.2016). Ergänzend dazu: Der Intel‐i7‐Prozessor besitzt eine Taktrate von 4 GHz, das bedeutet eine elektronische Verarbeitungsgeschwindigkeit von 4 × 1009 Operationen pro Sekunde! Die während der Arbeit erzeugte Abwärme oder thermische Verlustleistung (Thermal Design Power – TDP) beträgt 140 W, wonach Stromzufuhr und Kühlung ausgelegt werden.

  48. 48.

    Das Adverb vernünftig soll nicht in dem Zusammenhang verstanden werden, dass dem berühmten Turing‐Test genüge getan wird. Der britische Mathematiker Alan Turing (1912–1954) schlug 1950 einen Verständnistest vor, bei dem ein Testkandidat, getrennt von einem im Nebenzimmer sitzenden Menschen mit einem zu bedienenden Computer, mit diesem ein Gespräch führt und erkennen muss, wer Mensch und wer Computer ist. Hieraus sollte eine gewisse Intelligenz des Computers abgeleitet werden können, wenn die Testperson keinen Unterschied zwischen Mensch und Maschine erkennen sollte. Dieser rein funktionsbezogene Test sagt aber gar nichts über Intelligenz oder Bewusstsein aus. Im Sinne der hier verstandenen vernünftigen Kommunikation und Interaktion wird das reale Zwischenmenschliche als Maßstab für Humanoide angesehen.

  49. 49.

    Im Detail sind aber auch auf dem biotechnischen direkten Entwicklungsweg neuro‐biologischer Sender‐Empfänger‐Rückkopplung bereits seit Jahrzehnten beachtliche Erfolge, hauptsächlich im Umfeld der Medizin, zu verzeichnen (Carlson 2012), wie z. B. bei sensorischen Neuroprothesen (Cochlea‐Implantate).

  50. 50.

    I, Robot ist ein Film der 20th Century Fox Gesellschaft, 2004, basierend auf Isaac Asimovs gleichnamigen Science‐Fiction‐Roman, 1950.

  51. 51.
  52. 52.

    https://de.wikipedia.org/wiki/Kommunikation, entsprechend /Communication (Zugriff: 01.09.2016).

  53. 53.

    https://de.wikipedia.org/wiki/Interaktion entsprechend /Interaction (Zugriff: 01.09.2016).

  54. 54.
  55. 55.
  56. 56.
  57. 57.
  58. 58.

    Daten und Informationen aus dem Film von Laurence Servaty werden mit Zirka‐Zeitangaben anhand der Gesamtlaufzeit (52:07 min) des Films markiert. Zudem werden sie – abgesetzt vom Haupttext – besonders gekennzeichnet.

  59. 59.

    Ein Gesamtliteraturverzeichnis zum Buch ist auf der Internetseite des Verlags verfügbar: http://www.springer.com/de/book/9783658179199.

Literatur59

  1. Altenmüller, E. (2009) Musik hören – Musik entsteht im Kopf. In: Sentker et al. (Hrsg.) Schaltstelle Gehirn – Denken, Erkennen, Handeln, S. 83–106, Spektrum Akademischer Verlag, Springer, HeidelbergCrossRefGoogle Scholar
  2. Argall, B. D. et al. (2009) A survey of robot learning from demonstration. In: Robotics and Autonomous Systems, Vol. 57, No. 5, S. 469–483CrossRefGoogle Scholar
  3. Asimov, I. (1988) Die Stahlhöhlen. Heyne, München, Orig. (1954) The Caves of Steel. Doubleday, New YorkGoogle Scholar
  4. Asimov, I. (2006) Meine Freunde die Roboter. 3. überarbeitete Neuauflage, Heyne, MünchenGoogle Scholar
  5. Aßmus, D. (2013) Fähigkeiten im analogen Denken bei mathematisch begabten Kindern. mathematica didactica, 36, S. 28–44Google Scholar
  6. Atkeson, C. G. et al. (2000) Using humanoid robots to study human behavior. In: IEEE Intelligent Systems and their Applications, Vol. 15, No. 4, S. 46–56CrossRefGoogle Scholar
  7. Bar-Cohen, Y.; Hanson, D. (2009) The Coming Robot Revolution – Expectations and Fears about emerging Intelligent, humanlike Machines, Springer Science + Business Media, LLCGoogle Scholar
  8. Bartol, T. M. et al. (2015) Nanoconectomic upper bound on the variability of synaptic plasticity. eLife 30. November,  https://doi.org/10.7554/eLife.10778 Google Scholar
  9. Bear, G. (2006) Vorwort in Asimov, I. (2006), S. 9–13Google Scholar
  10. BfA (2015) Der Arbeitsmarkt in Deutschland – Fachkräfteengpassanalyse. Statistik/Arbeitsmarktberichterstattung, Bundesanstalt für Arbeit, DezemberGoogle Scholar
  11. Bischoff, R.; Jain, T. (1999) Natural Communication and Interaction with Humanoid Robots. Second International Symposium on Humanoid Robots. Tokyo, October, S. 1–8Google Scholar
  12. Blackmore, S. (2008) Aus der Memperspektive. In: Sentker, A. und Wigger, F. (Hrsg.) Schaltstelle Gehirn – Denken, Erkennen, Handeln. Spektrum Akademischer Verlag, Heidelberg, S. 1–22Google Scholar
  13. BMG (2016) Pflegekräftemangel. Bundesministerium für Gesundheit, Information v. 16. JuniGoogle Scholar
  14. Bostrom, N. (2014) Superintelligenz: Szenarien einer kommenden Revolution. Suhrkamp, BerlinGoogle Scholar
  15. Brooks, A. R. (1997) Evolutionary robotics: where from and where to. In: Embley, D.W. (Hrsg.) ER 1997. LNCS, Vol. 1331. Springer, Heidelberg, S. 1–13Google Scholar
  16. Brooks, A. R. et. al. (1999) Technologies for Human/Humanoid Interactions. MIT Artificial Intelligence Laboratory, Cambridge, USA (brooks, Cynthia, scaz, unamay)@ai.mit.eduGoogle Scholar
  17. Brunetti, M. (2015) Cerebral activation during visual stimulation of mirrored hand movements in normal subjects and stroke patients, Diss. FU-Berlin.Google Scholar
  18. Campbell, N. A.; Reece, J. B.; Markl, J. (Hrsg.) (2006) Biologie. Pearson, MünchenGoogle Scholar
  19. Carlson, M. L. et al. (2012) Cochlear implantation: current and future device options. In: Otolaryngologic clinics of North America. Band 45, Nummer 1, Februar 2012, S. 221–248CrossRefGoogle Scholar
  20. Cheetham, M. (2014) The uncanny valley hypothesis: behavioural, eye-movement and functional MRI findings. University of Zurich, Faculty of Arts, ThesisGoogle Scholar
  21. Costandi, M. (2015) Hirnforschung, 50 Schlüsselideen. Springer Spektrum, Berlin, HeidelbergCrossRefGoogle Scholar
  22. Crutzen, P. J. (2002) Geology of mankind. Nature, Vol. 414, No. 23,  https://doi.org/10.1038/415023a Google Scholar
  23. Degen, M. (2007) Denken hilft. In: Sentker, A.; Wigger, F. (Hrsg.) Rätsel Ich – Gehirn, Gefühl, Bewusstsein. Spektrum Akademischer Verlag, Springer, Heidelberg, S. 56–64Google Scholar
  24. Dekra Automobil GmbH (2016) Deutscher Kraftfahrzeug-Überwachungs-Verein. Fußgänger und ihr Nutzungsverhalten mit dem Handy/Smartphone in europäischen Hauptstädten. Verkehrsbeobachtung. April 2016, StuttgartGoogle Scholar
  25. DESTATIS (2017) Knapp 2,9 Mio. Pflegebedürftige im Dezember 2015. Statistisches Bundesamt, Pressemitteilung Nr. 017 vom 16. JanuarGoogle Scholar
  26. DGE (2015) Ausgewählte Fragen und Antworten zur Energiezufuhr. Deutsche Gesellschaft für Ernährung, DGE, BonnGoogle Scholar
  27. Dillmann, R. et al. (2002) Human Friendly Programming of Humanoid Robots. Proc. of the International Advanced Robotics Programme SFB 588: Humanoide Roboter: Lernende und kooperierende multimodale Roboter. Förderprojekt der Deutschen Forschungsgemeinschaft DFG (2001–2012)Google Scholar
  28. Donner, S. (2016) Hand und Fuß aus dem Drucker. VDI-Nachrichten Nr. 25/26, S. 13Google Scholar
  29. Dörner, Dietrich (1995) Problemlösen und Gedächtnis. In: Dörner, D., van der Meer, E. (Hrsgg.) Das Gedächtnis. Probleme – Trends – Perspektiven. Hogrefe, Göttingen, S. 295–320Google Scholar
  30. DSW (2016) Datenreport 2016. Deutsche Stiftung Weltbevölkerung, 25. August, HannoverGoogle Scholar
  31. Duhigg, Ch. (2014) Die Macht der Gewohnheit. Warum wir tun, was wir tun (Original: The Power of Habit 2013, Random House, London) Piper, München, Zürich (Beispiele von Routineschleifen in der Gesellschaft)Google Scholar
  32. Eaton, M. (2007) Evolutionary Humanoid Robotics: Past, Present and Future, in: Lungarella, M. et al. (Hrsg.) 50 Years of Artificial Intelligence, LNAI 4850, Festschrift. Springer, Berlin, Heidelberg, S. 42–52Google Scholar
  33. Eaton, M. (2015) Evolutionary Humanoid Robotics. Springer, Berlin, HeidelbergGoogle Scholar
  34. Eigen, M. (1976) Wie entsteht Information? – Prinzipien der Selbstorganisation, in: Berichte der Bunsen-Gesellschaft für Physikalische Chemie, 80, S. 1059–1074CrossRefGoogle Scholar
  35. Emcke, C. (2016) Denken. Süddeutsche Zeitung Nr. 18, S. 5, Kolumne , 23./24. Jan.Google Scholar
  36. Faulstich, P. (2013) Menschliches Lernen. Transcript, BielfeldCrossRefGoogle Scholar
  37. Feinstein, A. (2012) Waffenhandel – Das globale Geschäft mit dem Tod. Hoffman und Campe, HamburgGoogle Scholar
  38. Ferland, F. et al. (2012) Natural Interaction Design of a Humanoid Robot. Journal of Human-Robot Interaction, Vol. 1, No. 2, S. 118–134Google Scholar
  39. Fuller, R. Buckminster (1998) Bedienungsanleitung für das Raumschiff Erde. Verlag der Kunst, Amsterdam, DresdenGoogle Scholar
  40. Garrett, L. (1996) Die kommenden Plagen – Neue Krankheiten in einer gefährdeten Welt. S. Fischer, Frankfurt/MainGoogle Scholar
  41. Gieselbrecht, S.; Rapp, B. E.; Niemeyer, C.M. (2013) Chemie der Cyborgs – zur Verknüpfung technischer Systeme mit Lebewesen. Angewandte Chemie, Vol. 125, No. 52, S. 14190–14206CrossRefGoogle Scholar
  42. Goethe, J. W. (2014) Faust. Der Tragödie zweiter Teil. Reclams Universal-Bibliothek Nr. 2, Reclam, StuttgartGoogle Scholar
  43. Greenfield, S. A. (2007) Das erstaunlichste Organ der Welt, in: Sentker, A.; Wigger, F. (Hrsg.) Rätsel Ich – Gehirn, Gefühl, Bewusstsein. Spektrum Akademischer Verlag, Heidelberg, S. 1–26Google Scholar
  44. Hagmann, P. et al. (2008) Mapping the Structural Core of Human Cerebral Cortex. PLOS Biology,  https://doi.org/10.1371/journal.pbio.0060159 Google Scholar
  45. Hanemann, W. M. (1992) Die Wirtschaftswissenschaften und die Erhaltung der biologischen Vielfalt, in: Wilson, E. O. (Hrsg.) Ende der biologischen Vielfalt? Der Verlust an Arten, Genen und Lebensräumen und die Chancen für eine Umkehr, Spektrum Akademischer Verlag, Heidelberg, Berlin, New York, S. 215–221Google Scholar
  46. Helwig, P. (1967) Charakterologie. Klett, StuttgartGoogle Scholar
  47. Herculano-Houzel, S. (2009) The Human Brain in Numbers: A Linearly Scaled-up Primate Brain. Front Hum. Neurosci. 3:31, Nov. 9Google Scholar
  48. Hergersberg, P. (2016) Roboter machen Schule, Information der Max-Planck-Gesellschaft, Tübingen, 14. Januar 2016, https://www.mpg.de/9840706/roboter-machen-schule (Zugriff: 19.4.2017)Google Scholar
  49. Hesse, S.; Malisa, V. (Hrsg.) (2016) Taschenbuch Robotik – Montage – Handhabung, Hanser, MünchenGoogle Scholar
  50. Hill, D. R. (Hrsg.) (1974) The Book of Knowledge of Ingenious Mechanical Devices by Ibn al-Razzaz al-Jazari. Reidel, Dordrecht, BostonGoogle Scholar
  51. Hirzinger, G. (2015) Humanoide Roboter – die komplexen Sensor-Aktorsysteme der Zukunft, in: Wahrnehmen und Steuern, Sensorsysteme in Biologie und Technik, Nova Acta Leopoldina, Nummer 410, Band 122, Wissenschaftliche Verlagsgesellschaft, Stuttgart, S. 163–180Google Scholar
  52. Huntington, S. P. (1998) Kampf der Kulturen. Die Neugestaltung der Weltpolitik im 21. Jahrhundert. 10. Auflage. Europa, München, WienGoogle Scholar
  53. Jentsch, E. (1906) Zur Psychologie des Unheimlichen. Psychiatrisch-neurologische Wochenschrift, 8, 195–198, S. 203–205Google Scholar
  54. Kageki, N. (2012) An Uncanny Mind: Masahiro Mori on the Uncanny Valley and Beyond. IEEE-RoboticsAutomation Magazine, June, Vol. 19, No. 2, S. 108–112Google Scholar
  55. Kawamura, K. et al. (1996) Humanoids: Future Robots for Home and Factory. Proceedings of the First International Symposium on Humanoid Robots, Waseda University, Tokyo, October 30–31, S. 53–62Google Scholar
  56. Keeling, Ch. D. (1960) The concentration and isotopic abundance of carbon dioxide in the Atmosphere. Tellus, Vol. 12, No. 2, S. 200–203CrossRefGoogle Scholar
  57. Kiesel, A.; Koch, I. (2012) Lernen – Grundlagen der Lernpsychologie. VS-Verlag für Sozialwissenschaften, Springer, WiesbadenGoogle Scholar
  58. Kolbert, E. (2015) Das sechste Sterben. Wie der Mensch Naturgeschichte schreibt. Suhrkamp, BerlinGoogle Scholar
  59. Koschate, M. et al. (2016) Overcoming the Uncanny Valley: Displays of Emotions Reduce the Uncanniness of Humanlike Robots. Proceedings of the eleventh ACM/IEEE International Conference on Human Robot Interaction. New Jersey: IEEE Press, S. 359–365Google Scholar
  60. Kroeninger, K.; Pietzsch, T. (2013) Lernen – Grundlagen, Voraussetzungen, Anwendungen. Peter Lang, Frankfurt/MainGoogle Scholar
  61. Küppers, U. (2013) Denken in Wirkungsnetzen – Nachhaltiges Problemlösen in Politik und Gesellschaft. Tectum, MarburgGoogle Scholar
  62. Küppers, U. (2015) Systemische Bionik. Springer Vieweg, WiesbadenCrossRefGoogle Scholar
  63. Küppers, J.-P.; Küppers, E. W. U. (2016) Bedingt handlungsbereit. ZPB 3/2015, Nomos, Baden Baden, S. 110–121 (Beispiele von Routineschleifen in der Politik)Google Scholar
  64. Küppers, U.; Tributsch, H. (2002) Verpacktes Leben – Verpackte Technik. Bionik der Verpackung. Wiley-VCH, WeinheimGoogle Scholar
  65. Kurzweil, R. (2013) Menschheit 2.0. Lola Books, BerlinGoogle Scholar
  66. Lévy, P. (2013) Beyond Kansei Engineering: The Emancipation of Kansei Design. International Journal of Design, Vol. 7, No. 2, S. 83–94Google Scholar
  67. Lexikon der Neurowissenschaft (2000) Stichwort: Homunculus. Spektrum Akademischer Verlag, HeidelbergGoogle Scholar
  68. Li, J. et al. (2016) Touching a Mechanical Body: Tactile Contact with Intimate Parts of a Humanoid Robot is Physiologically Arousing. 66th Annual International Communication Association Conference, Fukuoka, Japan, 9–13 JuneGoogle Scholar
  69. Lotter, W. (2016) Der Golem und du. brand eins, Heft 7, S. 27Google Scholar
  70. Madeja, M. (2012) Das kleine Buch vom Gehirn. 2. Aufl. dtv, MünchenGoogle Scholar
  71. Mara, M.; Appel, M. (2015) Roboter im Gruselgraben: Warum uns menschenähnliche Maschinen oft unheimlich sind. im – The Inquisitive Mind, 05/2015, Medienpsychologie Teil 2, http://de.in-mind.org/article/roboter-im-gruselgraben-warum-uns-menschenaehn-liche-maschinen-oft-unheimlich-sind (Zugriff: 19.4.2017)Google Scholar
  72. Margulis, L.; Sagan, D. (1997) Leben – Vom Ursprung zur Vielfalt. Spektrum Akademischer Verlag, Heidelberg, Berlin, Oxford.Google Scholar
  73. Mayr, E. (2003) Das ist Evolution. C. Bertelsmann, MünchenGoogle Scholar
  74. van der Meer, Elke (1995) Gedächtnis und Inferenzen, in: Dörner, D.; van der Meer, E. (Hrsg.) Das Gedächtnis. Probleme – Trends – Perspektiven. Hogrefe, Göttingen, S. 341–380Google Scholar
  75. Metzig, W.; Schuster, M. (2006) Lernen zu Lernen. 7. Aufl., Springer, Berlin, HeidebergGoogle Scholar
  76. Mori, M. (1970) The Uncanny Valley. Energy, Vol. 7, No. 4, S. 33–35Google Scholar
  77. Mori, M.; MacDerman, K. F.; Kageki, N. (2012) The Uncanny Valley. IEEE-RoboticsAutomation Magazine, Vol. 19, No. 2, S. 98–100CrossRefGoogle Scholar
  78. Nichelmann, J. (2016) Mit zweierlei Maß – Von Doppelmoral, Scheinheiligkeit und Heuchelei., Beitrag im Deutschlandradio, Freistil, am 18.9.2016 (20:05-21:00 h), Produktion DLFGoogle Scholar
  79. North, K.; Brandner A.; Steininger, T. (2016) Wissensmanagement für Qualitätsmanager. Springer-Gabler, WiesbadenGoogle Scholar
  80. Norton, B. (1992) Waren, Annehmlichkeiten und Moral, in: Wilson, E. O. (Hrsg.) Ende der biologischen Vielfalt? Der Verlust an Arten, Genen und Lebensräumen und die Chancen für eine Umkehr, Spektrum Akademischer Verlag, Heidelberg, Berlin, New York, S. 222–228Google Scholar
  81. Onnasch, L. et al. ( 2016) Mensch-Roboter-Interaktion – eine Taxonomie für alle Anwendungsfälle. S. Bundesanstalt für Arbeitsschutz und Arbeitsmedizin (BAuA), Friedrich-Henkel-Weg 1–25, 44149 DortmundGoogle Scholar
  82. Penfield, W.; Rasmussen, T. (1950) The cerebral cortex of man. The Macmillan Company, New York, N.Y.Google Scholar
  83. Pörksen, B. (2016) Man kann den Menschen zum Schweigen bringen, sie jedoch niemals zum Zuhören zwingen. Echtes Zuhören ist ein Geschenk. Die Zeit, Nr. 34, S. 50Google Scholar
  84. Pörksen, B.; Schulz von Thun, F. (2014) Kommunikation als Lebenskunst – Philosophie und Praxis des Miteinander-Redens. Carl-Auer, HeidelbergGoogle Scholar
  85. Prigogine, I.; Stengers, I. (1980) Dialog mit der Natur. Piper, MünchenGoogle Scholar
  86. Reinert, B. et al. (2012) Homunculus Warping: Conveying importance using self-intersection-free non-homogeneous mesh deformation, MPI Informatik. Pacific Graphics, Vol. 31, No. 7, 2165–2171Google Scholar
  87. Rinke, A.; Schwägerl, Chr. (2012) 11 Drohende Kriege – Künftige Konflikte und Technologien, Territorien und Nahrung. C. Bertelsmann, MünchenGoogle Scholar
  88. Rödder, A. (2016) Alles schon mal da gewesen. Interview Peter Laudenbach. brand eins, Heft 6, S. 48–51Google Scholar
  89. Roth, G. (2001) Fühlen, Denken, Handeln – Wie das Gehirn unser Verhalten steuert. Suhrkamp, Frankfurt/MainGoogle Scholar
  90. Roth, G. (2012) Persönlichkeit, Entscheidung und Verhalten. Warum es so schwierig ist, sich und andere zu ändern. 7. Aufl., Klett-Cotta, StuttgartGoogle Scholar
  91. Schaal, S. (1999) Is Imitation Learning the Route to Humanoid Robots? Trends in Cognitive Sciences 3, S. 233–242CrossRefGoogle Scholar
  92. Schaal, S. (2014) Roboter werden selbstständig, in: Jahresbericht der Max-Planck-Gesellschaft 2014, S. 27–35Google Scholar
  93. Schellnhuber, H. J. (2015) Selbstverbrennung. Die fatale Dreiecksbeziehung zwischen Klima, Mensch und Kohlenstoff. C. Bertelsmann, MünchenGoogle Scholar
  94. Schmitt, S. (2016) Dieser Mann denkt über den Untergang der Menschheit nach. DIE ZEIT, Nr. 21, S. 29Google Scholar
  95. Schrödinger, Erwin (1987) Was ist Leben? Piper, München (Original 1944, What is Life? Cambridge University Press, Cambridge, London, New York, Melbourne)Google Scholar
  96. Schulenburg, M. (2007) Keine Spielereien. Vor 225 Jahren starb der französische Erfinder Jaques de Vaucanson, Beitrag im Deutschlandfunk, Kalenderblatt, 21.11.2007Google Scholar
  97. Schulz von Thun (1998) Miteinander Reden 1 – Störungen und Klärungen. Original 1981, Rowohlt, Reinbek bei HamburgGoogle Scholar
  98. Schulz von Thun (2001) Miteinander Reden 2 – Stile, Werte und Persönlichkeitsentwicklung. Original 1989, Rowohlt, Reinbek bei HamburgGoogle Scholar
  99. Schulz von Thun (2001a) Miteinander Reden 3 – Das „Innere Team“ und situationsgerechte Kommunikation. Original 1998, Rowohlt, Reinbek bei HamburgGoogle Scholar
  100. Serfaty, L. (2016) Immer vernetzt – Wenn das Gehirn überfordert ist. ©ARTE France – ZEO – INSERMGoogle Scholar
  101. Sporns, O. (2011) The human connectome: a complex network. Annals of the New York Academy of Science, Vol. 1224, S. 109–125CrossRefGoogle Scholar
  102. Sporns, O. (2013) Structure and function of complex brain networks. Dialogues in Clinical Neuroscience, Vol. 15, No. 3, S. 247–262Google Scholar
  103. Spreen, Dierk (2010) Der Cyborg: Diskurse zwischen Körper und Technik, in: Eßlinger, Eva et al. (Hrsg.) Die Figur des Dritten: ein kulturwissenschaftliches Paradigma, S. 166–179. Suhrkamp, BerlinGoogle Scholar
  104. Steinhaus, P.; Becher, R. Dillmann, R. (2004) SFB 588 – Humanoide Roboter. Lernende und kooperierende multimodale Roboter. IAIM Universität Karlsruhe, Karlsruhe, Deutschland‬‬Google Scholar
  105. Stührenberg, M.; Seitz, S. (2013) Free and Open Source, Open Access, Creative Commons und E-Learning – Remix Culture für das Lernen mit digitalen Medien, in: Ludwig et al. (Hrsg.) Lernen in der digitalen Gesellschaft – offen, vernetzt, integrativ, abschlussbericht April 2013, 1. Aufl., Eine Publikation des Internet Gesellschaft Co:llaboratory e. V., ohne SeitenangabeGoogle Scholar
  106. Sugiyama, O. et al. (2007) Natural Deictic Communication with Humanoid Robots. Proceedings of the 2007 IEEE/RSJ International Conference on Intelligent Robots and Systems, San Diego, CA, USA, Oct 29–Nov 2, S. 1441–1448Google Scholar
  107. Taddei, M. (2008) Leonardo dreidimensional 2, Neue Roboter und Maschinen, Belser, StuttgartGoogle Scholar
  108. Taylor, P. W. (2011) Respect for Nature. A Theory of environmental Ethics, 25th Anniversary Edition, Princeton, N. J.Google Scholar
  109. Technology Review (2016) Fokus Gentechnik, versch. Autoren u. a. Karberg, S. et al. Das Superwerkzeug. Gene Editing revolutioniert die Gentechnik und ermöglicht völlig neue Kreationen, S. 66–70Google Scholar
  110. Thoreau, H. D. (2007) Walden oder Leben in den Wäldern. Aus dem Amerikanischen von Emma Emmerich. 22. Auflage. Original 1854, Diogenes, ZürichGoogle Scholar
  111. Tinwell, A.; Grimshaw, M. (2009) Bridging the Uncanny: An Impossible Travers? MindTrek ’09, Proc. of the 13th Intern. MindTrek Conf.: Everyday Life in the Ubiquitous Era, ACM New York, S. 66–73Google Scholar
  112. Tumbleston, J. R. et al. (2015) Continuous liquid interface production of 3D objects. Science, Vol. 347, No. 6228, S. 1349–1352CrossRefGoogle Scholar
  113. Urban, C. M. (2015) Acceleration extinction risk from climate change. Science, Vol. 348, No. 6234, S. 571–573CrossRefGoogle Scholar
  114. Vester, F. (1975) Denken Lernen Vergessen – Was geht in unserem Kopf vor, wie lernt das Gehirn, und wann lässt es uns im Stich?, Deutsche Verlags-Anstalt, StuttgartGoogle Scholar
  115. Vester, F. (1983) Der Wert eines Vogels. Ein Fensterbilderbuch. Kösel, MünchenGoogle Scholar
  116. Vester, F. (1985) Ein Baum ist mehr als ein Baum. Ein Fensterbuch. Kösel, MünchenGoogle Scholar
  117. Vester, F. (1988) Leitmotiv vernetztes Denken – für einen besseren Umgang mit der Welt. Heyne, MünchenGoogle Scholar
  118. de Vos, J. et al. (2015) Estimating the normal background rate of species extinction. Conservation Biology, Vol. 29, No. 2, S. 452–462CrossRefGoogle Scholar
  119. Wachsmuth, I. (2006) ’I, Max’ – Communicating with an Artificial Agent. ZiF’06 Proceedings of the Embodied communication in humans and machines, 2nd ZiF research group international conference on Modeling communication with robots and virtual humans. Springer, Berlin, Heidelberg, S. 279–295Google Scholar
  120. Wagoner, A. R.; Matson, E. T. (2015) A Robust Human-Robot Communication System Using Natural Language for HARMS. The 12th International Conference on Mobile Systems and Pervasive Computing (MobiSPC 2015), Belfort, France, Procedia Computer Science 56, S. 119–126Google Scholar
  121. Watson, R. (2014) 50 Schlüsselideen der Zukunft, Titelbild. Springer Spektrum, Berlin, HeidelbergCrossRefGoogle Scholar
  122. Weick, K. E.; Sutcliffe, K. M. (2003) Das Unerwartete Managen. Wie Unternehmen aus Extremsituationen lernen. Klett-Cotta, StuttgartGoogle Scholar
  123. Weiner, J. (1990) Die nächsten hundert Jahre. Wie der Treibhauseffekt unser Leben verändern wird. C. Bertelsmann, MünchenGoogle Scholar
  124. Wellach, I. (2015) Praxisbuch EEG, 2. Aufl., Thieme, Stuttgart, New YorkGoogle Scholar
  125. Wiener, Norbert (1963) Kybernetik – Regelung und Nachrichtenübertragung im Lebewesen und in der Maschine. 2. völlig neu überarbeitete Aufl. (engl. Original aus 1948) Econ, Düsseldorf, WienGoogle Scholar
  126. Wilson, E. O. (Hrsg.) (1992) (Original 1988) Ende Der Biologischen Vielfalt? Spektrum Akademischer Verlag, Heidelberg, Berlin, New YorkGoogle Scholar
  127. Wilson, E. O. (1995) Der Wert der Vielfalt – Die Bedrohung des Artenreichtums und das Überleben des Menschen. Piper, München, ZürichGoogle Scholar
  128. Wimmel, W. (1974) Cicero auf Platonischen Feld, in: Döring, K.; Kullmann, W. Studia Platonica: Festschrift für Hermann Gundert zu seinem 65. Geburtstag, B. R. Grüner. Amsterdam, S. 193Google Scholar
  129. Wolf, U. (1999) Die Philosophie und die Frage nach dem guten Leben. Rowohlt, ReinbekGoogle Scholar
  130. Zeller, F. (2005) Mensch-Roboter-Interaktion: Eine sprachwissenschaftliche Perspektive, Dissertation Uni Kassel, Kassel University Press, DeutschlandGoogle Scholar
  131. Zhao, S. (2006) Humanoid social robots as a medium of communication. SAGE Publications London, Thousand Oaks, CA and New Delhi, Vol. 8, No. 3, S. 401–419Google Scholar

Copyright information

© Springer Fachmedien Wiesbaden GmbH 2018

Authors and Affiliations

  • E. W. Udo Küppers
    • 1
  1. 1.BremenDeutschland

Personalised recommendations