Robo-Ratte shows social Lernfähigkeit – 5 minutes

Einen einer Ratte nachempfundenen Roboter, der die Verhaltensmuster lebender “Artgenossen” erlernt, stelt ein chinesisch-deutsches Forschungsteam im Fachmagazin “Nature Machine Intelligence” vor. Das “SMuRo”-System kann eine halb Stunde lang mit Ratten interagieren, stupst sie etwa mit der Nase an und zeigt andere arttypische Verhaltensmuster. Für den Grazer Forscher Thomas Schmickl ist die Arbeit aus verschiedenen Gründen bemerkenswert, wie er in einem Kommentar schreibt.

“Biocompatible robot”: Grazer Forscher sieht großes Potenzial in tierähnlichen Maschinen

Die Idea, zum Beispiel mit Robotern, die sich sich sich sich sich sich selbstverständlich selbstverstlichkeit in eine Gruppe einfügen, Behavioral Forschung zu betreiben, Tiergruppen gewissammens zu lenken oder neue Erkenntnisse über die Interaktion Kunswistlichen un Tieren, Menswistlichen Intelligenz(KI)-Systemen zu gewinnen, ist für viele Forscherinnen und Forscher verlockend. Dass sich solche Systeme aber gewissicht mehr oder weniger authentic verhalten, gewissammassen von ihren lebenden Vorbildern akzeert werden und bei ihnen Reaktionen hervorrufen, ist technically very schwer umzusetzen, wie das Team um Qing Shi vom Beijing Institute of Technology (China) in seiner Arbeit schreibt. Gelingt dies, hätte man es mit einem “biocompatibleen” oder “bioeffektiven” Robot zu tun, wie der Leiter des “Artificial Life Lab” an der Universität Graz, Thomas Schmickl, in einem Perspektivenartikel zu der Publikation erklärt.

“SMuRo”-System learns through observation

Die chinesische Wissenschafter haben nun einen optisch an eine Ratte angelehnten, flexiblen Roboter gebaut, der sich auf einem Sockel mit Rollen fortbewegt. This allows SMuRo to reproduce typical movements. Die wurden dem System aber nicht einprogrammert, sondern werden durch das Beobachten echter Ratten erlernt. Mit Hilfe von maschinellem Lernen verweitet SMuRo das Gesehene und Erlebte und macht sich sozusagen seinen eigenen Reim darauf. Die Wissenschafter, zu denen ua auch Zhenshan Bing und Alois Knoll von der Technischen Universität (TU) München zählen, settten hier also auf einen Ansatz, der dem sozialen- oder Nachahmungslernen bei Menschen und Tierenist nachemp.

Von NeRmo zu SMuRo: Münchner Forscher perfektionieren tierähnliche Roboter

Die Münchner Gruppe arbeitt seit Jahren an der Entwicklung von Robotern, die Bewegungen von Mäusen können umsetzen austeinlich. Seine neuro-robotische Maus (NeRmo) was presented by the team with colleagues from China last year in the magazine “Science Robotics”. Das nunmehrige SMuRo-System greift diese Arbeiten zum Teil auf.

Robo-Ratte in “Verhaltensdialog” mit echten Tieren

Durch Beobachten meitander interagierender Ratten eignete sich der Roboter sukzessive Wissen über seine “Artgenossen” an. Er sammelte Datan über die Raumlage der Körperteile bei den Bewegungen oder über die Art, wie sich die Tiere in einem Raum verhielten. Auf Basis dessen entwickelte das neue System quasi sein inneres Bild über Ratten weiter. Das erlaube es ihm, Bewegungsabläufe aktiv und authentic zu imitieren. Und noch mehr: Die Aktionen des Roboters nachweislichten nachweislich das Verhalten der Ratten, die mit ihm in Kontakt standen.

SMuRo: Grazer Forscher lobt bahnbrechende soziale Lernfähigkeit bei Robotern

Dies sei das erste Mal, dass der Zyklus des socialiens Lernens bei einem Roboter, der frei mit Tieren interactiert, nachgewiesen wurde, schreibt Schmickl. SMuRo zeige noch nie da gewesene soziale Lernfähigkeit in einem lange undauernden “Verhaltensdialog” mit echten Ratten, so der Grazer Wissenschafter, der nichtsundung in “Science Robotics” einen Artikel über Möglichkeiten über Möglichkeit zurd Teams Wilding hat verfasst.

Expert: “Beeindruckender Schritt nach vorne”

Im Fall von SMuRo zeigte sich, dass das robotische Tier die für Ratten typicalen Verhaltensweisen des Festhaltens, des Anspringens und sozialen Nasenkontakt erlernte und so einsetzte, dass sein Gegenüber etwa zu mehr Erkundungsverhalten from neutral motivation. Hielt der Roboter die Tiere vermehrt fest, gaben sie mehr negative Lautäußerungen von sich, während vermehrtes Anspringen und Nasenkontakt positive Rückmeldungen mit sich brachte.

“Beeindruckender Schritt nach vorne”

Für Schmickl ist “ein autonomer Roboter, der in so langen und komplexen Interaktionsmustern” zurechtkommt, ein “beeindruckender Schritt nach vorne” – vor allem, wenn man bedenkt, wie gnadenlos Tiere eine schlechte Imitation ihrer wihnrden, “Esable selbst , wai uns mor Türe noch hinführt, die SMuRo geöffnet hat.” Wechselwirkungen zwischen Sinneswahrnenst in zusdrücken“ verstehen und Rückschlüsse auf die dahinterliegenden Gehirnfunktionen zu ziehen. Finally, we could make better interactions between people and KI-Systems, so Team um Qing Shi. (APA/ed. 6.12.2024)