Das ist mein Job: Entwurf, Konstruktion und Erforschung
von Robotern, die mit Menschen kommunizieren.
Aber diese Geschichte beginnt nicht mit Robotern,
sondern mit Animation.
Als ich den Kurzfilm "Die kleine Lampe" vom Pixar Studio zum ersten Mal sah,
war ich erstaunt, wie viel Emotion sie doch
in so etwas Einfaches
wie eine Schreibtischlampe stecken konnten.
Schauen Sie sie doch nur mal an.
Am Ende des Films haben Sie Mitgefühl für Einrichtungsgegenstände.
(Lachen)
Und ich sagte mir: Ich muss lernen, wie man das macht.
Also traf ich eine wirklich schlechte Entscheidung für meine Karriere.
Das dachte meine Mutter zumindest.
(Lachen) Und ich ...
ich verließ einen gemütlichen Technik-Job in Israel --
bei einer netten Software-Firma -- und zog nach New York,
um dort Animation zu studieren.
Und dort lebte ich
in einem abbruchreifen Apartmenthaus in Harlem -- in einer WG.
"Abbruchreif" nicht im übertragenen Sinn --
eines Tages brach wirklich die Decke über uns ein --
im Wohnzimmer.
Für sämtliche New Yorker Reportagen über Verletzungen der Bauordnung
stellten sie den Reporter vor unser Haus.
Diese Kulisse sollte zeigen, wie schlecht es um die Dinge steht.
Tagsüber ging ich also zur Schule
und abends zeichnete ich Bild für Bild Bleistiftanimationen.
Und ich lernte zwei überraschende Lektionen.
Eine davon war:
Wenn man Emotionen wecken will,
kommt es nicht so sehr drauf an, wie etwas aussieht,
alles steckt in der Bewegung, im Timing,
wie sich die Dinge bewegen.
Und das Zweite war etwas, das einer der Lehrer uns verraten hatte.
Der Urheber des Wiesels in "Ice Age" übrigens.
Und er sagte:
"Beim Animieren seid ihr nicht Regisseur, sondern Schauspieler."
Wenn ihr die richtige Bewegung für eine Figur finden wollt,
denkt nicht über sie nach, versetzt euch in sie hinein.
Stellt euch vor einen Spiegel,
spielt sie vor einer Kamera -- wie ihr mögt.
Und dann transportiert das zurück in eure Figur.
Im Jahr drauf landete ich beim MIT
in der Gruppe "Roboter-Leben", eine der ersten Gruppen,
die die Beziehung zwischen Menschen und Robotern erforschten.
Und ich hatte immer noch diesen Traum,
eine wirkliche, physikalische, Lampe à la "Luxo Jr." zu bauen.
Aber die Roboter bewegten sich überhaupt nicht
auf diese einnehmende Weise,
die ich von meinen Animationsstudien gewohnt war.
Stattdessen waren sie --
Wie soll ich das ausdrücken? Sie waren irgendwie roboterhaft.
(Lachen)
Ich dachte: Was passiert wohl, wenn ich all mein Wissen von der Animations-Schule
in den Entwurf meiner Roboter-Tischlampe stecke?
Also ging ich und entwarf Bild für Bild,
um diesen Roboter
so anmutig und einnehmend wie möglich zu gestalten.
Wenn Sie dem Roboter zuschauen, wie er mit mir kommuniziert,
auf einem Schreibtisch,
während ich ihn gerade redesigne --
Ohne die Kenntnis von sich selbst
schaufelt er irgendwie sein eigenes Grab, indem er mir hilft.
(Lachen)
Ich wollte ihn nicht so sehr als ein mechanisches Ding haben,
das mir Licht gibt,
eher als eine Art Lehrling, der mir zur Hand geht,
der immer da ist, wenn man ihn braucht, aber nicht stört.
Der mir z.B., wenn ich nach einer Batterie suche,
die ich nicht finden kann,
auf fast unmerkliche Art zeigt, wo die Batterie ist.
Hier sehen Sie mich verwirrt.
Ich bin kein Schauspieler.
Und beachten Sie bitte,
wie die gleiche mechanische Konstruktion einmal --
allein durch ihre Bewegung -- freundlich und hilfsbereit erscheint,
und im anderen Fall gewalttätig und provokant.
Es ist dasselbe Ding, nur die Bewegung ist anders.
Schauspieler: "Soll ich dir was sagen? Soll ich dir was sagen?
Der ist doch schon tot!
Er liegt doch nur da! Mit leblosen Augen!"
(Lachen)
Aber sich anmutig zu bewegen, ist nur ein Baustein des Konstrukts
"Mensch-Roboter-Interaktion".
Zu der Zeit arbeitete ich an meiner Promotion,
Thema: "Mensch-Roboter-Teamwork",
d.h. Menschen und Roboter, die als Team zusammenarbeiten.
Ich studierte die Technik,
die Psychologie, die Philosophie von Teamarbeit.
Und gleichzeitig befand ich mich ja
in meiner ganz eigenen Teamwork-Situation,
zusammen mit einem guten Freund, der auch hier ist.
Und in der Situation können wir uns leicht Roboter vorstellen,
die schon in Kürze mit uns gemeinsame Sache machen.
Es war nach einem Passahfest.
Wir stapelten gerade eine Menge Klappstühle.
Ich war erstaunt, wie schnell wir dabei unseren eigenen Rhythmus fanden.
Jeder machte seinen Teil.
Wir mussten unsere Aufgaben nicht explizit aufteilen.
Wir mussten nicht mal drüber reden.
Es passierte einfach so.
Und ich dachte:
Bei Menschen und Robotern geht das gar nicht.
Wenn Menschen und Roboter interagieren
ist es eher so wie beim Schachspiel.
Der Mensch tut etwas,
Der Roboter analysiert, was der Mensch getan hat,
und entscheidet dann, was er als nächstes macht,
plant es, und führt es aus.
Der Mensch wartet derweil, bis er wieder an der Reihe ist.
Also ganz so wie beim Schachspiel.
Und das macht Sinn. Denn Schach ist klasse
für Mathematiker und Informatiker.
Da geht es darum, Informationen zu analysieren,
Entscheidungen zu fällen und durchzuplanen.
Ich wünschte mir aber einen Roboter, der weniger wie ein Schachspieler ist,
eher wie ein Macher,
der tickt wie ich, und der mit mir zusammenarbeitet.
Und so traf ich dann die zweite schreckliche Entscheidung für meine Karriere.
Ich beschloss, ein Semester Schauspiel zu studieren.
Ich brach meine Doktorarbeit ab und nahm Schauspielunterricht.
Ich war wirklich mal auf der Bühne mit dabei.
Hoffentlich gibt's davon kein Video mehr.
Und ich holte mir jedes verfügbare Buch über die Schauspielkunst,
selbst eines aus dem 19. Jahrhundert,
das bekam ich in der Bibliothek.
Ich war erstaunt. Mein Name war erst der zweite auf der Leihliste.
Der Eintrag davor stammte von 1889. (Lachen)
Das Buch hatte wohl 100 Jahre lang gewartet,
wiederentdeckt zu werden ... für Roboter-Technik.
Dieses Buch lehrte Schauspieler,
wie sie jeden Muskel ihres Körpers bewegen mussten,
um die Emotion zu treffen, die sie ausdrücken wollten.
Noch bedeutender war das,
was ich über "Method Acting" lernte.
Das wurde sehr populär im 20. Jahrhundert.
"Method Acting" bedeutet, dass man nicht mehr jede Muskelbewegung plant.
Stattdessen nutzt man den eigenen Körper, die adäquate Bewegung zu finden.
Man nutzt die eigenen Sinnes-Erinnerungen,
die Emotionen zu rekonstruieren,
eine Art Denken mit dem Körper, um den passenden Ausdruck zu finden.
Improvisation mit dem Szenen-Partner.
Und das passierte just zu der Zeit, als ich über den Trend
in der Psychologie hörte, den man "Embodied Cognition" nennt.
Auch da geht es um die gleichen Ideen.
Wir benutzen unseren Körper zum Denken.
Wir denken nicht nur mit dem Gehirn. Mit der Bewegung unserer Körper
geben wir dem Gehirn ein Feedback zurück,
aus dem dann unser Verhalten generiert wird.
Das schlug ein wie ein Blitz.
Ich ging zurück in mein Büro
und schrieb diesen Artikel -- den ich nie richtig veröffentlicht habe:
"Acting Lessons for Artificial Intelligence". (Schauspielunterricht für Künstliche Intelligenz)
Und nur einen Monat später
führte ich zum ersten Mal ein Theaterstück auf,
in dem ein Mensch mit einem Roboter zusammen auftritt.
Sie haben vorhin eine kurze Szene daraus gesehen.
Und ich dachte mir:
Wie können wir ein KI-Modell bauen,
am Computer, im Rechenmodell,
mit dem wir Ideen wie Improvisation modellieren können,
Ideen wie Risiken eingehen, Chancen ergreifen,
ja sogar Fehler machen.
Vielleicht verbessert das die robotischen Teamkollegen.
So arbeitete ich eine ganze Zeitlang an diesen Modellen
und implementierte sie auf etlichen Robotern.
Hier sehen Sie ein sehr frühes Beispiel
mit Robotern, wo versucht wird, die eingebettete KI so zu nutzen,
dass sie meine Bewegungen so genau wie möglich imitieren,
wie in einem Spiel.
Schauen wir uns das Ding mal an.
Sie sehen, wenn ich es necke, geht es darauf ein.
Es ist ein bisschen so, wie man es bei Schauspielern sieht,
wenn sie einander nachmachen,
um sich untereinander richtig zu synchronisieren.
Dann machte ich ein weiteres Experiment.
Ich holte Leute von der Straße und gab ihnen die Roboter-Tischlampe zur Benutzung.
So testete ich die Idee der "Eingebetteten Künstlichen Intelligenz".
Ich nutzte zwei verschiedene Steuerungen in äußerlich gleichen Robotern.
Der Roboter ist wieder die Lampe,
und ich habe in sie zwei unterschiedliche Gehirne reingesteckt.
Bei der einen Hälfte der Leute
war die eingebaute Steuerung eher traditionell.
Ein berechnendes Roboter-Gehirn:
Es wartet bis es dran ist, analysierte alles, und plant.
Nennen wir es: "Rechner-Gehirn".
Das andere war mehr das Gehirn des Schauspielers, des Risikonehmers.
Nennen wir es: "Abenteurer-Gehirn".
Manchmal handelt es, ohne das geringste von dem zu wissen, was es wissen müsste.
Manchmal macht es Fehler und korrigiert sie dann.
Und ich gab den Leuten diese mühsame Aufgabe,
fast 20 Minuten lang
mussten sie zusammenarbeiten,
irgendwie ähnlich wie in einer Fabrik,
immer wieder dasselbe wiederholen.
Und es stellte sich heraus, dass die Leute
den Abenteurer-Roboter wirklich liebten.
Sie dachten, er sei intelligenter,
engagierter, ein besseres Teammitglied,
das mehr zum Erfolg des Teams beiträgt.
Sie nannten das Ding sogar "er" und "sie",
während die Leute den Roboter mit dem Rechner-Gehirn "es" nannten,
Niemand bezeichnete den je mit "er" oder "sie".
Wenn die Leute nach der Aufgabe
über den Abenteurer-Roboter sprachen, sagten sie:
"Am Ende waren wir gute Freunde, und haben uns abgeklatscht, gedanklich."
Was immer das heißen mag.
(Lachen) Klingt schmerzhaft.
Während die Leute bei dem mit dem Rechner-Gehirn sagten:
"Das war wie mit einem faulen Azubi."
Das Ding machte nur das, was es tun sollte, und kein bisschen mehr.
Das ist doch eigentlich das, was man von Robotern erwartet.
Daher war ich überrascht, dass die Leute höhere Erwartungen
an Roboter hatten als das, was jeder in der Robotertechnik denkt, was sie tun sollten.
Und so dachte ich, es ist vielleicht an der Zeit,
ähnlich, wie Method Acting die Ansicht über Schauspielkunst
im 19. Jahrhundert gewandelt hat,
von einer sehr kalkulierten
geplanten Art des Auftretens
zu einer intuitiveren, risikoreicheren und körperlicheren Art des Ausdrucks.
Vielleicht ist es an der Zeit, dass Roboter
nun dieselbe Art der Revolution durchmachen.
Ein paar Jahre später --
ich hatte meinen nächsten Forschungs-Job an der Georgia Tech in Atlanta,
und arbeitete in einer Gruppe,
die mit Musik-Robotern hantierte.
Und ich dachte mir: Musik? Das ist doch genau das Richtige,
um sich Teamarbeit, Koordination,
Timing, Improvisation anzuschauen.
Und wir hatten da schon diesen Roboter, der Marimba spielte.
Marimba, für jeden wie mich
war es dieses große hölzerne Xylophon.
Und als ich das untersuchte,
suchte ich nach anderen Arbeiten in Mensch-Roboter-Improvisation.
Ja, es gibt tatsächlich noch andere Studien dazu.
Aber die waren auch so ein wenig wie Schachspiele.
Der Mensch spielt vor,
der Roboter analysiert, was gespielt wurde,
und improvisiert seinen eigenen Teil.
Musiker nennen diese Art des Zusammenspiels
"Call and Response" (Vorsänger und Chor-Antwort)
Das fällt auch gut unter das Thema "Roboter und Künstliche Intelligenz".
Aber ich dachte: Wenn ich die gleichen Ideen nutze,
wie im Theaterstück und in den Teamwork-Studien,
dann könnte ich es vielleicht hinkriegen, dass die Roboter zusammen improvisieren
wie eine Band.
Jeder spielt unabhängig voneinander, und niemand unterbricht je sein Spiel.
So probierte ich das Gleiche noch mal, diesmal mit Musik.
Wobei der Roboter nicht wirklich weiß,
was er spielen soll.
Ganz wie bei der Bewegung des Körpers,
nutzt er die Chance zum Spielen,
und macht, was mich meine Jazz-Lehrerin mit 17 lehrte:
"Wenn man improvisiert,
weiß man manchmal nicht, was man macht,
man macht es einfach."
So versuchte ich, einen Roboter zu bauen,
der nicht wirklich weiß, was er tut, sondern einfach weitermacht.
Schauen wir doch ein paar Sekunden bei dieser Performance zu,
wo der Roboter dem menschlichen Musiker zuhört
und improvisiert.
Sehen Sie, wie auch der Musiker auf das reagiert,
was der Roboter macht,
und auf sein Verhalten reagiert.
An manchen Stellen ist er sogar erstaunt, womit der Roboter daherkommt.
(Musik)
(Applaus)
Musiker sein, heißt doch nicht nur Noten spielen,
sonst ginge doch niemand zu einem Live-Konzert.
Musiker kommunizieren auch mit ihren Körpern,
mit den anderen Bandmitgliedern, mit dem Publikum,
sie nutzen auch ihre Körper, die Musik auszudrücken.
Ich dachte: "Wenn wir schon einen Roboter-Musiker auf der Bühne haben,
warum ihn dann nicht zu einem ausgewachsenen Musiker machen?"
Ich begann mit dem Design eines sozial ausdrucksfähigen Kopfes
für den Roboter.
Der Kopf beeinflusste die Marimba nicht wirklich,
er brachte nur zum Ausdruck, wie die Musik war.
Hier sind ein paar gekritzelte Entwürfe aus einer Bar in Atlanta,
die an einem gefährlichen Ort lag ... genau auf halbem Wege
zwischen Labor und meiner Wohnung. (Lachen)
Und so verbrachte ich dort wohl
durchschnittlich 3 bis 4 Stunden am Tag.
Denk ich mal. (Gelächter) Und ...
ich kehrte zu meinen Animationstools zurück, um herauszubekommen,
nicht nur, wie ein Roboter-Musiker wohl aussehen müsste,
sondern vor allem auch, wie er sich bewegen würde,
etwa um zu zeigen, dass ihm das Spiel des anderen nicht gefällt
oder vielleicht sogar, welchen Beat er selbst gerade fühlt,
im Moment. (Lachen)
Wir schafften es schließlich, das Geld für den Bau des Roboters zu bekommen. Das war schön.
ich zeige Ihnen nun eine ganz ähnliche Performance,
nur diesmal mit einem sich sozial ausdrückenden Kopf.
Achten Sie darauf,
wie der Roboter uns wirklich zeigt,
wie er den Beat vom Menschen aufnimmt.
Damit gibt er auch dem Musiker einen Wink, dass der Roboter erkennt, was der macht.
Und beachten Sie den Wandel
in seinen Bewegungen, sobald er sein eigenes Solo beginnt.
(Musik)
Jetzt schaut er mich an, ob ich auch zuhöre.
(Musik)
Achten Sie wieder auf den Schlussakkord des Stückes,
diesmal kommuniziert der Roboter mit seinem Körper,
der sein eigenes Ding dreht.
Und wenn alles bereit ist,
koordiniert er den Schlussakkord mit mir.
(Musik)
(Applaus)
Ich hoffe, Sie sehen, wie sehr das überhaupt nicht --
wie sehr dieser Teil des Körpers, der das Instrument gar nicht berührt,
tatsächlich bei der musikalischen Performance hilft.
Und irgendwann -- wir sind in Atlanta -- da war klar, dass mal ein paar Rapper
in unser Labor kommen würden.
Es kam also dieser Rapper vorbei
für eine Jam-Session mit dem Roboter.
Und hier sehen Sie den Roboter
auf den Beat eingehen.
Beachten Sie, wie unwiderstehlich es ist,
bei den Kopfbewegungen des Roboters mitzumachen.
Man möchte glatt den eigenen Kopf mitbewegen.
Beachten Sie auch den Rapper: Er konzentriert sich voll auf sein iPhone,
aber sobald der Roboter sich zu ihm hinwendet, dreht er sich zurück.
Nur am Rande seines Blickwinkels,
gerade so im Augenwinkel ... Er hat wirklich Einfluss.
Der Grund ist: Wir können Gegenstände nicht ignorieren,
die sich in unserer Umgebung bewegen,
Wir sind darauf fest verdrahtet.
Wenn Sie also ein Problem haben, sagen wir, mit Ihrem Partner,
der zu viel auf sein iPhone oder auf sein Smartphone schaut,
sollten Sie vielleicht einen Roboter dabei haben,
um dessen Aufmerksamkeit zu bekommen. (Lachen)
(Musik)
(Applaus)
Ich möchte Ihnen noch den letzten Roboter vorstellen,
an dem wir gearbeitet haben,
Er entstand aus etwas Überraschendem: Wir stellten fest, dass die Leute
irgendwann nicht mehr darauf achteten, dass der Roboter intelligent genug war,
zu improvisieren und zuzuhören,
und alle die Dinge, deren Entwicklung mich Jahre gekostet hatte.
Ihnen gefiel einfach, dass der Roboter Spaß an der Musik hatte. (Lachen)
Sie sagten auch nicht, dass sich der Roboter zur Musik bewege,
Sie sagten: "Dem Roboter macht die Musik Spaß."
Und wir dachten: "Warum sollten wir diese Idee nicht hernehmen,
um noch einen neuen Gegenstand zu entwerfen?"
Diesmal war es keine Tisch-Lampe, sondern ein mobiler Lautsprecher,
so ein Ding, wo man sein Smartphone reinsteckt.
Ich dachte: "Was würde passieren,
wenn der Docking-Lautsprecher die Musik nicht nur abspielt,
sondern auch noch Freude daran hat?" (Lachen)
Hier wieder einige Animationsversuche
aus der Frühphase. (Lachen)
Und so schaut dann das Endprodukt aus.
("Drop It Like It's Hot" von Snoop Dogg)
Etliches Kopfnicken ...
(Applaus)
und viele nickende Köpfe im Publikum,
Wir sehen auch hier: Roboter beeinflussen Menschen.
Und das ist nicht nur Spaß und Spiel.
Ein Grund für mein Engagement in Sachen Roboter,
die ihren Körper zur Kommunikation einsetzen,
sich körperlich bewegen --
Ich weihe Sie jetzt in ein Geheimnis ein, das wir Roboter-Techniker noch hüten --
Jeder von Ihnen wird einmal mit einem Roboter zusammenleben,
irgendwann in Ihrem Leben.
Irgendwann in Ihrer Zukunft wird es einen Roboter in Ihrem Leben geben.
Und wenn nicht in Ihrem Leben, dann im Leben Ihrer Kinder.
Ich möchte, dass diese Roboter
anpassungsfähiger, einnehmender und taktvoller werden
als sie heute scheinbar sind.
Und darum denke ich, dass Roboter vielleicht
weniger wie Schachspieler und mehr
wie Schauspieler oder Musiker sein sollten.
Vielleicht sollten sie im Stande sein, Risiken einzugehen und zu improvisieren.
Und vielleicht sollten sie fähig sein, zu erahnen, was man von ihnen möchte.
Vielleicht müssen sie im Stande sein, Fehler zu machen
und diese zu korrigieren.
Denn schließlich sind wir Menschen,
und vielleicht sind Roboter, die nicht ganz so perfekt sind,
geradezu perfekt für uns Menschen.
Vielen Dank.
(Applaus)