Diese Maschine bringt dir das Zeichnen bei–ob du willst oder nicht

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Diese Maschine bringt dir das Zeichnen bei–ob du willst oder nicht

Ein Student aus Kopenhagen entwickelt Maschinen, die uns mit Hilfe von Neurofeedback bestimmte Körperbewegungen ausführen lassen und das Erlernen neuer Fähigkeiten beschleunigen.

Alle Fotos mit freundlicher Genehmigung des Künstlers.

Im Roman Schöne Neue Welt genießen ausgewählte Kinder eine Schulbildung durch Hypnopädie. Es handelt sich dabei um einen Prozess, bei dem ihnen Informationen durch ihre Ohren ins Gehirn geleitet werden, während sie schlafen. Eine derart fortschrittliche Form des Lernens im Schlaf, wie sie in Huxleys London von 2054 zum Alltag privilegierter Bürger gehört, bleibt für uns bisher pure Science Fiction.

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Für Saurabh Datta, Student am Copenhagen Institute of Interaction Design ist dagegen klar, dass die derzeitigen wissenschaftlichen Erkenntnisse im Bereich des Neurofeedback einer Reihe von Maschinen den Weg bereiten werden, die die Lernprozesse von Tätigkeiten wie Zeichnen oder Klavierspielen beschleunigen, in dem sie unsere Körper zu Bewegungsabläufen, die für das Lernen entsprechender Fähigkeiten essenziell sind.

Datta entwickelte ein Set von Maschinen, die mit Hilfe von Kraftrückkopplung und haptischem Feedback die Geschwindigkeit des menschlichen Lernverständnis erhöhen. Inspirieren ließ er sich dabei von Amid Moradganjehs Haptic forestry, Kyle McDonalds Blind Self Portrait sowie diversen Wearables und Do-it-your-self-Robotern.

„Ich erinnere mich noch daran, wie mein Lehrer früher meine Hand mit dem Stift wieder und wieder über das Papier geführt hat, um mir die Buchstaben des Alphabets beizubringen", erzählt Saurabh. „Anschließend habe ich die Bewegungen so lange wiederholt, bis sich der sogenannte Effekt der Muscle Memory einstellte und ich es selbständig erledigen konnte. Für mich verdeutlicht das, welch große Rolle das Training unseres Bewegungsapparats für das Erlernen neuer Fähigkeiten spielt."

Das erste Ergebnis von Dattas Arbeit war eine einfache technische Vorrichtung, die am Handgelenk festgeschnallt wird und dem Träger automatisiert die richtige Technik beim Anschlagen eines Klaviers beibringt. Ein Servomotor steuert dabei einen kleinen Hebel, der den Finger des Trägers lenkt.

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Manche der ersten Testpersonen waren begeistert von dem Apparat, während andere ihn strikt ablehnten, weil er ihnen Bewegungen aufzwang. Datta sammelte alle Rückmeldungen und entwickelte daraus schließlich seine Abschlussarbeit: „Ich möchte herausfinden, wie wir die Feinheiten von Force Feedback-Systemen für Lernprozesse nutzen können, die unseren Muskeln entscheidende Bewegungsabläufe und feinmotorische Fähigkeiten einprägen—falls so etwas überhaupt möglich ist."

Der Teacher ist das vorläufige Endergebnis von Dattas Arbeit: Der Apparat zwingt deinen Arm zu einfachen Bewegungsabläufen, die zum Beispiel zum Zeichnen von grundlegenden Formen wie Rechtecken und Kreisen nötig sind. „Ich wollte zunächst simple Prototypen entwickeln. Der Apparat hat auch durchaus noch einige unpraktische Nachteile, so können die Leute z.B. ihren Arm nicht richtig entspannen, wenn sie darin festgeschnallt sind."

Datta, der sich selbst als „lebenslanger Bastler" bezeichnet, hat in nur sieben Tagen drei Prototypen entwickelt und programmiert. Dafür hat er sowohl auf Teile eines gehackten 3D-Druckers und Sensoren aus der Elektromyographie zurückgriffen, um zu messen, wie die Nutzer auf den Robo-Apparat reagierten.

Die Interaktion zwischen Mensch und Maschine klappte dabei nicht immer ganz sauber, wie Datta berichtete. Insbesondere in angespannten Momenten tendierten die Schüler dazu, die Kontrolle über die Bewegungsabläufe übernehmen zu wollen. Für die Lerngeräte der Zukunft schlägt er vor, „die Kontrolle zwischen Mensch und Maschine vielseitiger zu verteilen, damit das Kontrollgefühl nicht so sehr beeinträchtigt wird."

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Teacher demonstriert das enorme Potential von Maschinen, die uns in der Zukunft als effiziente Lehrer dienen könnten. Datta selbst gibt aber auch zu bedenken, dass wir unbedingt einen guten Mittelweg finden müssen; zwischen Maschinen, die von uns lernen und intelligenten Robotern, die uns Menschen unterrichten. „Statt einfach nur Service-Roboter zu bauen, könnten wir viel bessere Systeme entwickeln, die uns neue Möglichkeiten eröffnen. Systeme, die uns Menschen in bestimmten Dingen besser machen  statt einfach nur Dinge für uns nach Vorschrift zu erledigen."

Mit Teacher ist Datta für die TEI Student Design Challenge 2015 der Uni Stanford nominiert worden—und beweist eindrucksvoll, wie wir das Roboter-Zeitalter mit offenen Armen empfangen könnten.