Roboter
Einstein lernt lächeln

Wissenschaftler aus Kalifornien haben einem Roboter mit Einsteins Gesichtszügen Mimik beigebracht. Eine von ihnen entwickelte Software analysiert die Bewegungen der künstlichen Muskeln in dem Robotergesicht und lernt daraus, selbstständig Gesichtsausdrücke zu erzeugen.
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BERLIN. Der von Robotiker David Hanson entwickelte Einstein-Roboter sieht seinem historischen Vorbild verblüffend ähnlich. Wie sein menschliches Vorbild kann auch das Robotergesicht ein verschmitztes Lächeln aufsetzen, traurig dreinschauen oder das Gegenüber böse anschauen. Für diese Mimik sorgen künstliche Muskeln - 31 Servomotoren, die die Gesichtshaut aus einem von Hanson entwickelten Polymerschaum namens „Frubber“ verziehen.

Frubber ist leicht und sehr flexibel, so dass die Kraft der kleinen Motoren ausreicht, um ein Lächeln auf Einsteins Gesicht zu zaubern. Bislang wird Einsteins Mimik aber noch manuell umgesetzt. Das bedeutet, ein Mensch muss die Befehle für Servomotoren programmieren, damit sie die Gesichtsausdrücke umsetzen.

Eine Gruppe von Wissenschaftlern der Universität von Kalifornien in San Diego (UCSD) hat sich an die Entwicklung einer Software gemacht, die den Prozess automatisiert. Statt Einstein die Gesichtsausdrücke vorzugeben, soll er sie selbst lernen. Dazu haben die Wissenschaftler Methoden aus der Entwicklungspsychologie und des maschinellen Lernens eingesetzt.

Entwicklungspsychologen vermuten, dass kleine Kinder durch systematisches Ausprobieren von Bewegungen lernen, ihren Körper zu kontrollieren. Das gilt auch für das Sprechen, das die Kleinkinder durch Plappern lernen. Nach einem vergleichbaren Konzept haben die Wissenschaftler dem Roboter Mimik beigebracht, erklärt Javier Movellan, Direktor des Machine Perception Laboratory.

Entsprechend musste Einstein sein Gesicht in alle möglichen Richtungen drehen und verziehen. „Körperbrabbeln“ nennen die Wissenschaftler um Movellan das. Dabei hielten sie dem Roboter einen Spiegel vor, in dem er sehen konnte, wie er sein Gesicht verzieht.

Die von den Wissenschaftlern entwickelte Software, die Computer Expression Recognition Toolbox (CERT), analysierte die Gesichtsausdrücke und leitete daraus Algorithmen über den Zusammenhang von Mimik und Bewegungen der Motoren ab. In dem Moment, in dem der Roboter den Zusammenhang begriffen hatte, welche Bewegungen seiner künstlichen Muskeln für welchen Gesichtsausdruck nötig waren, konnte er Grimassen ziehen, die er vorher nicht kannte.

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