Humanoide Roboter - Entwicklung und Perspektiven

[BongoMercury]

Könnte man nicht solche evolutionären Programme auf diesen großen CLusterrechnern laufen lassen? Solche welche auch das Wetter berechnen.

Dann wäre es bestimmt irgendwann machbar. Zumal diese Rechner ja immer leistungsfähiger werden und sich gegenseitig überbieten. Wenn die dann noch mit Quantenzuständen rechnen geht die Post richtig ab.

[i_make_it]

Bahnbrechende Durchbrüche eher weniger, (es kommt bestimmt morgen niemand und verkündet er hat die Positronik erfunden und ab übermorgen gehen die Asimovschen Romanroboter in Serie) allerdings hat die Entwicklungsgeschwindigkeit schon in den letzten 4 Jahren tierisch angezogen.
Wenn ich rückblickend nur das betrachte was ich seit 15 Jahren jedes Jahr auf der CeBit sehe und was auf der "Pentagon Robot Challenge" zu sehen ist, dann ist der Bereich autonome System und Teamworking entwicklungstechnisch gradezu explodiert.

Wenn man betrachtet was jedes Jahr so über Echolon und die such Software durchsickert und wie sich OCR seit mitte der 90er von witzlos zu einem allerweltstool entwickelt hat, denke ich das da auch ein riesen Entwicklungspotential in Bewegung ist.

Das derzeitige Problem dürfte sein daß Pentagon und die 3 Buchstaben Vereine eher angst vor KI haben die sie nicht wirklich verstehen.
Und die unabhängigen universitären Forscher haben nicht die Mittel um wertfrei eine Universal KI zu entwickeln. Firmen wünschen nur zielgerichte Forschung zur Lösung spezieller Probleme.
Aber trotzdem wird sich mit dem Ansatz selbstentwickelnder KI in den nächsten Jahren die KI vermutlich erheblich weiter entwickeln als in mehreren Jahrzehnten mit LISP & Co basierter en Detail Programmierung.

[Phoenow]

Naja, euphorisch.. maschinelles Lernen ist halt die einzige Möglichkeit sich selbst entiwckelnde Strukturen zu erzeugen.

[BongoMercury]

Wenn das so ist Leute...dann haben wir ja bald Durchbrüche in der KI-Forschung zu erwarten. So euphorisch und optimistisch wie ihr über genetische Programme und die Möglichkeiten hier schreibt.

[i_make_it]

Ich glaube da hst du mich nicht ganz verstanden Ich wollte ausdrücken, dass gerade die Grundfunktionalität (aufgrund der Natur genetischer Programme) kein Problem darstellen sollte.

Das ist ja gerade der Witz, an genetischen Programmen, dass die Struktur und Komplexität automatisch erschaffen wird. Gerade das Problem, das du ansprichst wird durch diese Strategie umgangen.

Ziemlich genau getroffen.

Mittlerweile stellt auch die Hardware kaum noch ein Problem da.

FPGA-based design of an evolutionary controller for collision-free robot navigation
FPGA-based design of an evolutionary controller for collision-free robot navigation

Der Clou an FPGA's ist ja die "Field programmable" Funktion.
Sprich das Neuronale Netz kann sich die notwendigen Neuronen selbst programmieren.

Das einzige Problem wird irgendwann sein ob sich so eine KI wenn sie den Intelligenz und ein Bewustsein entwickelt an eine Roboterethik a la Asimovs Robotergesetze halten wird oder einfach anhand der Erfahrungen (Folter, Mord Krieg usw.) zu dem Schluß kommt das es unsinnig ist sich daran zu halten keine Menschen zu töten.

Leider habe ich selbst weder Zeit noch Mittel auf dem Gebiet mit zu halten.
Eine KI bassierend auf schon existierenden Expertensystemen für die verschiedensten Bereiche und ein FPGA gestütztes neuronales Netzwerk wobei mehrere FPGA's ähnlich wie die Knoten eines Transputers vernetzt sind
(2D Matrix), das hört sich doch vielversprechend an.
Geräuch und Spracherkennung, OCR, Kanten, Muster und Objekt Erkennug sind ja schon recht weit gediehen. Expertensysteme gibt es mittlerweile auch schon für die verschiedensten Aufgaben. Allerdings dürfte so ein Konstrukt noch in keinen Roboter passen aber Ähnlich wie sich beim Menschen ab der Geburt die Neuronalen Netzwerke duch erleben und lernen anpassen erweitern und entwickeln, könnte eine KI sich so ebenfalls entwickeln.
Das wir alle nicht mit voll entwickeltem Bewustsein und Gedächtniss auf die Welt kommen kann man zum einen bei jedem Säugling beobachten und aus der eigenen Erinnerung rekonstruieren.
Ich selbst kann mich an einzelne Ereignisse erinnern ab etwa dem dritten Lebensjahr. Wobei die zeitliche Zuordnung duch meine Eltern erfolgte. Da ich nur die Bilder beschreiben konnte.
Eine KI sollte sich also ebenfalls selbst entwickeln können wenn die Hilfsprogramme zur Kommunikation der FPGA's und zum erzeugen neuer Neuronen bestehen.

[BongoMercury]

Versuch mal unser Bewußtsein in das Gehirn einer Maus zu stopfen.

[Phoenow]

Und ich meine das zumindest eine gewissen Hardware auch erforderlich ist. Solche genetischen Programme werden irgendwann an die (physikalischen) Grenzen stoßen um eine ausreichende KI zu simulieren. Fraglich ist auch ob sie sich überhaupt so hoch selber organisieren. Und wie lange es dauern wird. Wenn man mal überlegt wie lange die Natur vom Einzeller zu uns gebraucht hat.

naja, die hardwarefrage stellt sich aber bei jedem Program, ist somit kein spezielles Problem der genetischen Programme. Ob sie an die physikalischen Grenzen stoßen, bevor ein adäquate KI erzeugt wird ist dabei auch erstmal fraglich -kann sein, muss nicht sein (gerade wenn man an die heutigen Perspektiven denkt - Quantencomputer etc.).

Die letzten beiden Probleme, sind eben Probleme der Fitnessfunktion.

[BongoMercury]

Und ich meine das zumindest eine gewissen Hardware auch erforderlich ist. Solche genetischen Programme werden irgendwann an die (physikalischen) Grenzen stoßen um eine ausreichende KI zu simulieren. Fraglich ist auch ob sie sich überhaupt so hoch selber organisieren. Und wie lange es dauern wird. Wenn man mal überlegt wie lange die Natur vom Einzeller zu uns gebraucht hat.

[Phoenow]

Dann nenne es Grundfunktionalität.

Ich glaube da hst du mich nicht ganz verstanden Ich wollte ausdrücken, dass gerade die Grundfunktionalität (aufgrund der Natur genetischer Programme) kein Problem darstellen sollte.

Ich meinte es eher so: Wenn z.B. unser Gehirn nicht eine gewisse (genetische) hardware-seitige Struktur hat, sind wir nicht in der Lage eine ausreichende Intelligenz zu bilden. Weil die Verknüpfungen und Kapazitäten dafür nicht gegeben sind.

Bei der KI wird es genauso sein.

Das ist ja gerade der Witz, an genetischen Programmen, dass die Struktur und Komplexität automatisch erschaffen wird. Gerade das Problem, das du ansprichst wird durch diese Strategie umgangen.

[BongoMercury]

Dann nenne es Grundfunktionalität.

Ich meinte es eher so: Wenn z.B. unser Gehirn nicht eine gewisse (genetische) hardware-seitige Struktur hat, sind wir nicht in der Lage eine ausreichende Intelligenz zu bilden. Weil die Verknüpfungen und Kapazitäten dafür nicht gegeben sind.

Bei der KI wird es genauso sein.

[Phoenow]

zu den genetischen Algorithmen: es muß natürlich erstmal ein ausreichendes Fundament geschaffen werden, das die KI selbstständig lernen kann. Das meinte ich mit der Struktur.

naja, im Grunde muss nur eine gewisse Grundfunktionalität bereitegestellt werden, die dann durch "evolutionäre" Kombination und Modifikation komplexere Funktionalitäten bildet. Die Basis kann daher im Prinzip sehr einfach sein. Viel schwieriger ist es da eine Fitness-Funktion zu finden, das heißt die Algorithmen (bzw. Programme, da genetische Algorithmen doch eher eingeschränkt sind) bezüglich ihrer Güte (möglichst auch quantitativ) zu vergleichen.

[BongoMercury]

zu den genetischen Algorithmen: es muß natürlich erstmal ein ausreichendes Fundament geschaffen werden, das die KI selbstständig lernen kann. Das meinte ich mit der Struktur.

@Dalek: Warum unwahrscheinlich?

[Dalek]

So etwas könnte natürlich noch am ehesten nach hinten losgehen und für Horrorszenarien à la Matrix sorgen.

Oder eine Utopie à la Ian Banks "Cultureverse".

Beides imho sehr unwahrscheinlich.



mfg
Dalek

[i_make_it]

Die Idee habe ich ja schon lange: Wenn es überhapt etwas mit der echten KI werden kann, dann sicherlich nicht, indem wir die KI "in Handarbeit" programmieren, sondern indem wir eine künstliche, digitale Evolution in Zeitraffertempo einrichten, bei der wir nicht viel mehr als die selektierende Umwelt vorgeben.

So etwas könnte natürlich noch am ehesten nach hinten losgehen und für Horrorszenarien à la Matrix sorgen.

Nichts anderes wird schon seit Jahren gemacht.

Für interessierte:
Mein Einstieg in die KI
Simulation Neuronaler Netze
von Norbert Hoffman
Vieweg Verlag 1991

Genetische Algorithmen und Evolutionsstrategien
von Eberhard Schöneburg, Frank Heinzmann, Sven Feddersen
Verlag addison-Wesley 1994

Wer sich damit auseinander setzten möchte sollte sich vorher mit Compilerbau befassen. Hilft ungemein beim Verständniss von Metasprachen und dem Design von Parsern.

In einer Vielzahl heute eingesätzter automatisierter Qualitätssicherungssyteme werden neuronale Netze eingesetzt bzw. Sie wurden mit Genetischen Algorithmen programmiert die dann entweder "in the wild" oder in Simmulationen gezüchtet wurden.
Für den Robocup / Robosoccer gibts dazu einiges hier:
Vic Ciesielski, Genetic Programming and Genetic Algorithms

Kein ernsthafter Roboterforscher setzt sich heute noch hin und versucht alles selbst zu entwickeln und zu coden.
Es werden Simulationen des Verhaltens anhand der gegebenen Programmierung gemacht und teilweise schon automatisiert modifiziert und zurück in die Simulation einfließen lassen.
Grade bei den Teamsport Arten wie Robosoccer hat sich dadurch in den letzten Jahren erheblich mehr in erheblch kürzerer Zeit getan als erwartet.

Vor ein paar Monaten gab es einen Artikel das der erste Tischfußball Automat nur mit Mühe vom Weltmeister geschlagen wurde. Sprich die KI auf dem Fachgebiet Tischfußball und die Verarbeitungsgeschwindigkeit nähern sich dem was wir im Schach schon erlebt haben.

Und wenn ich mir die Maschinenentwicklung von der spezialisierten Drehbank / Fräsmachine / Schleifmaschine zum Universal CNC Bearbeitungszentrum ansehe, sehe ich auch eine Parallele erst spezialisierte Insellösungen, später integration zu universellen Multifunktionellen Lösungen.

Und KI brauchen wir nicht zu verstehen um sie zu schaffen. Das "Schimpansen Pärchen das der Urahn aller "Homo-x" war, hat bestimmt nicht geplant jetzt erschaffen wir mal den Homosapiens. Es ist einfahc passiert. Wir geben dem passieren einfach nur aktiv Schupser um in die von uns gewollte Richtung zu kommen.
Vermutlich werden wir irgendwann ein System haben das aller verschärften Turing Tests schafft und dem nach intelligent ist. Allerdings werden die Kritiker rum mosern bis wir feststellen daß das System ein Bewustsein entwickelt hat und uns schlicht sagt "ihr könnt mich mal, ich muß euch gar nichts beweisen"

Das Problem mit den Vorhersagen was werden wir in 10, 25, 50 Jahren erreicht haben, ist ja das wir nicht sagen können die Entwicklung ist eine Lineare Funktion mit der Steigung x, oder so.

Wenn morgen der erste Quantencomputer existiert, werden alle Karten neu gemischt.
Völlig neue Programmierarten sind möglich. Energieverbrauch, Verlustwärme Baugröße, ändern sich so wie zwichen Colossus und einem PIC18F97J60. (und das ist noch ein 8-Bit MPU)

[Phoenow]

Interessanter Vortrag zum Thema Roboter: YouTube - Hod Lipson: Robots that are "self-aware"

Quintessenz: Roboter sollte man nicht designen, sondern sie sich evolutionär entwickeln lassen. Man gibt ihnen die Fähigkeit dazu sich zu modifizieren und zu replizieren (entweder als Simulation oder in Echt) und gibt dann ein Ziel vor, dass sie erreichen sollen. Nach evolutionären Prinzipien entwickeln die Roboter dann die beste Methode um das Ziel zu erreichen.

Das Prinzip lässt sich natürlich auch auf KIs übertragen. Man muss KIs nicht fertig programmieren, es reicht, wenn man einen Computer bauen kann, der lernfähig ist und die Möglichkeit hat seine eigene Struktur anzupassen. Dann sollte KI von alleine entstehen, ohne das wir verstehen, wie das von statten geht.

Naja, das Prinzip gibt es ja heute schon bei genetischen Algorithmen bzw. genetischen Programmen. Wird zm Teil auch schon in der KI zum maschinellen lernen eingesetzt.