Mensch-Maschine-Interaktion in Echtzeit ermöglichen

Ein Drink an der Bar – „geschüttelt, nicht gerührt“ – genauso zubereitet, wie ihn jeder Superagent gerne trinkt. Doch in dieser Bar bekommt der Barkeeper Hilfe von einem Cobot, einem kollaborierenden Roboter. Im Centre for Tactile Internet with Human-in-the-Loop (CeTI) der Technischen Universität Dresden ist der Cobot live zu sehen. Er arbeitet mit den Menschen zusammen – in unmittelbarer Nähe, ohne Schutzvorrichtungen, denn seine Sensoren erspüren Hindernisse und schalten ihn im Ernstfall automatisch ab.

Das Ganze ist natürlich eher ein Testszenario - der Cobot fühlt sich zukünftig vor allem da wohl, wo eine automatisierte Fertigung stattfindet. Hier kann er Assistenzfunktionen übernehmen. Er braucht nur eine Datenübertragung von 5G oder schneller. Denn bei der Interaktion zwischen Mensch und Maschine muss die Latenzzeit unter einer Millisekunde liegen, nur so werden die komplexen Bewegungen, die ein Barkeeper (bzw. Montagearbeiter) vornimmt, flüssig. Bei diesem Projekt des CeTI spielt Interdisziplinarität eine große Rolle, hier arbeiten nicht nur Informatiker an der nächsten Stufe des Internets, sondern auch Nachrichtentechniker, Maschinenbauer, Psychologen oder Philosophen.

Die Vision von CeTI, einem Exzellenzcluster an der Technischen Universität Dresden, ist es, Menschen die Interaktion mit cyber-physischen Systemen in der realen oder virtuellen Welt über intelligente Kommunikationsnetzwerke und -systeme nahezu in Echtzeit zu ermöglichen.

Solche Fortschritte gehen weit über die aktuellen State-of-the-Art-Ansätze in den Computer- und Ingenieurwissenschaften hinaus: Intelligente Kommunikationsnetzwerke und adaptive CPS für quasi-Echtzeit-Kooperationen mit Menschen erfordern Online-Mechanismen zum gegenseitigen Lernen, die eine entscheidende Herausforderung darstellen.

Um diese Herausforderungen anzugehen, betreibt CeTI einzigartige interdisziplinäre Forschung und behandelt wichtige offene Forschungsthemen in Schlüsselbereichen der Komplexität der menschlichen Steuerung im Mensch-Maschine-Kreislauf, Sensor- und Aktortechnologien, Software- und Hardware-Designs sowie Kommunikationsnetzwerken als Grundlage für mehrere neuartige Anwendungsfälle in den Bereichen Medizin, Industrie und Internet der Fähigkeiten.

In diesem Zusammenhang unterstützt CeTI die Forschung zu übergreifenden KI-Themen, die für eine größere Anzahl verwandter Forschungsbereiche von Bedeutung sind, und fördert die Zusammenarbeit mit anderen KI-Initiativen. Dabei stellen sich die Wissenschaftler Fragen wie:

• Wie lassen sich sensorische Modalitäten (Sehen, Sprache, Handeln, Tastsinn, Geruchssinn) kombinieren?
• Wie lässt sich KI für ressourcenbeschränkte verteilte Umgebungen optimieren?
• Wie lassen sich die Zuverlässigkeit und das Vertrauen in KI-basierte Entscheidungen gewährleisten?
• Wie lassen sich KI-Modelle aus verschiedenen Paradigmen integrieren?