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Mensch-Maschinen-Interaktion Damit sich Mensch und Maschine besser verstehen

Redakteur: Katharina Juschkat

Ein Forschungsteam untersucht, wie Menschen auf Maschinen reagieren. Mithilfe von künstlicher Intelligenz wollen sie den Maschinen ein besseres Verständnis von menschlicher Mimik und Gestik geben.

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TU Chemnitz entwickelt ein System, das automatisch erkennt, wenn die Nutzerin oder der Nutzer Hilfe bei der Bedienung benötigen.
TU Chemnitz entwickelt ein System, das automatisch erkennt, wenn die Nutzerin oder der Nutzer Hilfe bei der Bedienung benötigen.
(Bild: Vivek Bakul/UK)

Smartphones, Smart-Home-Systeme oder Kassier-Automaten in Supermärkten: Rasante technische Entwicklungen bringen immer intelligentere technische Lösungen hervor und sind mittlerweile in nahezu allen Bereichen des Lebens anzutreffen. Aber schnelle und umfassende Veränderungen können zu einem Gefühl der Überforderung führen, vor allem bei älteren Menschen. Ihnen fällt es oft schwerer, neue Technologien zu verstehen und anzuwenden. Dadurch werden die Unterstützungs- und Hilfsmöglichkeiten intelligenter Systeme kaum richtig ausgeschöpft. Deshalb will ein interdisziplinäres Forschungsteam der TU Chemnitz ein kognitives System entwickeln, das es Maschinen ermöglichen soll, menschliche Mimik und Gestik adäquat zu interpretieren.

Maschine soll Hilfsbedürftigkeit des Nutzers erkennen

„Unser Projekt zielt darauf ab, ein kognitives System zu entwickeln, welches anhand beobachtbarer Parameter wie Mimik oder Körperbewegung in der Lage ist, die Hilfsbedürftigkeit des Nutzers zu erkennen“, sagt Fred Hamker, Leiter der Professur Künstliche Intelligenz und Verantwortlicher des Projekts. Durch soziale kognitive Systeme können Hilfsangebote genau dann zur Verfügung gestellt werden, wenn sie wirklich benötigt werden. Damit das funktioniert, arbeiten die Fachgebiete Psychologie, Informatik und Physik eng zusammen, um möglichst viele Indikatoren für Hilfsbedürftigkeit zu identifizieren.

Funktionale Sicherheit auch in der smarten Fabrik

Vor dem Hintergrund der smarten Fabrik ändern sich auch die Herausforderungen an die funktionale Sicherheit von Maschinen. Auf dem Anwendertreff Maschinensicherheit informieren Experten über wichtige Aspekte wie Security, Verkettung oder Mensch-Roboter-Kollaboration, aber auch die sichere konstruktive Gestaltung von Maschinen. Wer schnell ist, kann eine der 5 Freikarten gewinnen, die wir anlässlich des 5-jährigen Jubiläums der Veranstaltung für unsere Leser zurückgehalten haben.

Hierzu hat das Team eine erste Laborstudie durchgeführt, die das Potenzial von Mimik, Körperhaltung, Nutzereingaben und spontanen, verbalen Äußerungen als Informationsquelle für den emotionalen und kognitiven Status des Nutzers während der Bedienung eines Computersystems ermitteln soll. Dafür haben Studierende und Mitarbeitende der TU Chemnitz Aufgaben mit unterschiedlichen Schwierigkeitsgraden in einem ihnen bekannten Programm bearbeitet, während mit mehreren Kameras ihre Mimik und Körperhaltung aufgezeichnet wurde. Auch die Mausbewegungen und spontane verbale Äußerungen wurden erfasst. So wollen die Forscher beobachten, wie sich diese verschiedenen Parameter mit steigender Frustration und Hilfsbedürftigkeit verändern.

Künstliche Intelligenz interpretiert die Gesichter

Über ein von der Professur Künstliche Intelligenz entwickeltes System werden dann die Gesichter der Probanden analysiert. Markante Punkte im Gesicht wie der Mundwinkel geben Aufschluss über den emotionalen Zustand. Zudem zeigt auch die Haltung der Probanden an, wie sie sich mit ihren Aufgaben fühlen. „Auf Basis dieser Daten bringen wir der Maschine bei, Muster im Verhalten der Nutzer wiederzuerkennen und den emotionalen Zustand einzuordnen“, erklärt Projektsprecherin Kim Schmidt. Wenn das gelänge, wäre es ein erster Schritt, um künftig mit technischen Systemen menschliche Gefühlsausdrücke besser erkennen und interpretieren zu können.

Gefördert wird das Projekt „Sozial agierende, kognitive Systeme zur Feststellung von Hilfsbedürftigkeit" mit einer Laufzeit von drei Jahren vom Europäischen Sozialfonds (ESF) über die Sächsische Aufbaubank (SAB).

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