Ein Gefühl für sich selbst zu haben, ist der Kern dessen, was es bedeutet, menschlich zu sein. Ohne sie könnten wir nicht navigieren, interagieren, uns einfühlen oder letztendlich in einer sich ständig verändernden, komplexen Welt anderer überleben. Wir brauchen ein Gefühl für uns selbst, wenn wir handeln, aber auch, wenn wir die Konsequenzen möglicher Handlungen von uns selbst oder anderen antizipieren.

Angesichts der Tatsache, dass wir Roboter in unsere soziale Welt integrieren möchten, ist es kein Wunder, dass die Schaffung eines Selbstgefühls in der künstlichen Intelligenz (KI) eines der ultimativen Ziele für Forscher auf diesem Gebiet ist. Wenn diese Maschinen unsere Betreuer oder Begleiter sein sollen, müssen sie zwangsläufig die Fähigkeit besitzen, sich in unsere Schuhe zu stecken. Während Wissenschaftler noch weit davon entfernt sind, Roboter mit einem menschenähnlichen Selbstverständnis zu entwickeln, rücken sie näher zusammen.

Forscher hinter einer neuen Studie, veröffentlicht in Science Robotics, haben einen Roboterarm mit Kenntnis seiner physischen Form entwickelt - ein grundlegendes Selbstgefühl. Dies ist jedoch ein wichtiger Schritt.

Es gibt keine perfekte wissenschaftliche Erklärung dafür, was genau das menschliche Selbstgefühl ausmacht. Aufkommende Studien aus den Neurowissenschaften zeigen, dass kortikale Netzwerke im Motor und parietale Bereiche des Gehirns werden in vielen Kontexten aktiviert, in denen wir uns nicht physisch bewegen. Wenn Sie beispielsweise Wörter wie „Pick or Kick“ hören, werden die motorischen Bereiche des Gehirns aktiviert. Beobachten, wie jemand anders handelt.

Daraus ergibt sich die Hypothese, dass wir andere so verstehen, als ob wir selbst handeln - ein Phänomen, das Wissenschaftler alsverkörperte Simulation”. Mit anderen Worten, wir nutzen unsere eigene Fähigkeit, mit unseren körperlichen Ressourcen umzugehen, um den Handlungen oder Zielen anderer Menschen Bedeutungen zuzuweisen. Der Motor, der diesen Simulationsprozess antreibt, ist ein mentales Modell des Körpers oder des Selbst. Und genau das versuchen Forscher in Maschinen zu reproduzieren.

Das physische Selbst

Das Team hinter der neuen Studie verwendete a Deep Learning-Netzwerk ein Selbstmodell in einem Roboterarm durch Daten aus zufälligen Bewegungen zu erstellen. Wichtig ist, dass der KI keine Informationen über ihre geometrische Form oder die zugrunde liegende Physik zugeführt wurden. Sie lernte allmählich, während sie sich bewegte und gegen Dinge stieß - ähnlich wie ein Baby, das durch Beobachtung seiner Hände etwas über sich selbst lernte.

Dieses Selbstmodell, das Informationen zu Form, Größe und Bewegung enthält, könnte dann verwendet werden, um Vorhersagen in Bezug auf zukünftige Aktionszustände zu treffen, z. B. um etwas mit einem Werkzeug aufzunehmen. Als die Wissenschaftler physische Änderungen am Roboterarm vornahmen, lösten Widersprüche zwischen den Vorhersagen des Roboters und der Realität einen Neustart der Lernschleife aus und ermöglichten es dem Roboter, sein Selbstmodell an seine neue Körperform anzupassen.

Während die vorliegende Studie einen einzelnen Arm verwendete, sind ähnliche Modelle wird auch entwickelt für humanoide Roboter durch den Prozess der Selbsterforschung (genannt sensorisches motorisches Plappern) - inspiriert durch Studien in Entwicklungspsychologie.

Das vollständige Selbst

Trotzdem kommt ein robotisches Selbstgefühl dem menschlichen nicht nahe. Wie eine Zwiebel, unser Selbst hat mehrere mysteriöse Schichten. Dazu gehört die Fähigkeit, sich mit dem Körper zu identifizieren, sich innerhalb der physischen Grenzen dieses Körpers zu befinden und die Welt aus der visuell-räumlichen Perspektive dieses Körpers wahrzunehmen. Es geht aber auch um darüber hinausgehende Prozesse, einschließlich der Integration sensorischer Informationen, zeitlicher Kontinuität durch Erinnerungen, Entscheidungsfreiheit und Eigenverantwortung für die eigenen Handlungen und die Privatsphäre (Menschen können unsere Gedanken nicht lesen).

Während die Suche nach einem Roboterselbstverständnis, das all diese mehreren Schichten umfasst, noch in den Kinderschuhen steckt, entstehen Bausteine ​​wie das in der neuen Studie gezeigte Körperschema. Maschinen können auch dazu gebracht werden, andere nachzuahmen und Absichten anderer vorherzusagen oder ihre Perspektive einzunehmen. Solche Entwicklungen, zusammen mit dem wachsenden episodischen Gedächtnis, sind auch wichtige Schritte zum Aufbau sozial kognitiver Roboter-Gefährten.

Interessanterweise kann uns diese Forschung auch helfen, mehr über das menschliche Selbstbewusstsein zu lernen. Wir wissen jetzt, dass Roboter ihr physisches Selbstmodell anpassen können, wenn Änderungen an ihrem Körper vorgenommen werden. Eine alternative Denkweise ist der Einsatz von Werkzeugen bei Tieren, bei denen verschiedene externe Objekte (Stöcke, Gabeln, Schwerter oder Smartphones) an den Körper gekoppelt sind.

Bildgebende Untersuchungen zeigen, dass Neuronen beim Händegreifen auch bei Affen aktiv sind Werden Sie aktiv, wenn Sie mit einer Zange greifen, als ob die Zange jetzt die Finger wären. Das Werkzeug wird ein Teil des Körpers und das physische Selbstgefühl wurde verändert. Es ist ähnlich, wie wir den Avatar auf dem Bildschirm beim Spielen von Videospielen als uns selbst betrachten.

Eine faszinierende Idee, die ursprünglich vom japanischen Neurowissenschaftler vorgeschlagen wurde Atsushi Iriki ist, dass die Fähigkeit, äußere Objekte buchstäblich in den eigenen Körper einzubeziehen, und die Fähigkeit, andere Körper als Werkzeuge zu objektivieren, sind zwei Seiten einer Medaille. Bemerkenswerterweise erfordert diese unscharfe Unterscheidung die Herausbildung eines virtuellen Konzepts - das Selbst - als Platzhalter zwischen Subjekt / Akteur und Objekten / Werkzeugen. Das Optimieren des Selbst durch Hinzufügen oder Entfernen von Werkzeugen kann uns daher dabei helfen, die Funktionsweise dieses Selbst zu untersuchen.

Roboter, die lernen, Werkzeuge als Erweiterung ihres Körpers zu verwenden, sind fruchtbare Prüfstände, um solche aufkommenden Daten und Theorien aus den Neurowissenschaften und der Psychologie zu validieren. Gleichzeitig wird die Forschung zur Entwicklung intelligenterer, kognitiver Maschinen führen, die in verschiedenen Bereichen für und mit uns arbeiten.

Vielleicht ist dies der wichtigste Aspekt der neuen Forschung. Letztendlich bringt es Psychologie, Neurowissenschaften und Ingenieurwissenschaften zusammen, um eine der grundlegendsten Fragen der Wissenschaft zu verstehen: Wer bin ich?

Autor: Vishwanathan Mohan, Dozent für Informatik, Universität von Essex

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