Wer jemals einen Großraumkopierer betätigen musste, weiß, dass die Interaktion zwischen Mensch und Maschine nicht immer ein leichtes Unterfangen ist. Kein Wunder also, dass sich auch Wissenschaftler:innen intensiv mit dem Thema beschäftigen und daran forschen, dass Miteinander zwischen Mensch und Technik zu verbessern. Auch an der Uni Magdeburg gibt es zahlreiche Forschungsprojekte, die sich mit der Herausforderung auseinandersetzen. Im September findet an der Uni sogar eine internationale Konferenz zu dem Thema statt. Prof. Andreas Nürnberger von der Fakultät für Informatik und Dan Verständig von der Fakultät für Humanwissenschaften haben die Hintergründe erklärt.

Was sind Mensch-Maschinen-Systeme?

Immer dann, wenn Menschen in irgendeiner Weise mit Werkzeugen oder Maschinen interagieren sprechen wir von diesen Systemen. Das kann etwas Einfaches wie die Bedienung eines Druckers, das Spielen eines Videospiels oder so etwas Komplexes wie das Steuern eines Roboters auf einem anderen Planeten sein. Die Grundidee ist immer, dass Maschinen in irgendeiner Weise die Fähigkeiten des Menschen unterstützen oder verbessern.

Woran forscht die Uni in diesem Bereich?

An der Uni Magdeburg finden ganz unterschiedliche Forschungsvorhaben zur Interaktion von Menschen mit Maschinen statt. Das Spektrum reicht von Sprachassistenzsystemen, Fragen zur Ergonomie von Maschinen über teilautonome Fahrzeuge hin zu smarten Systemen in der Medizintechnik. Auch Forschungen zur interaktiven und autonomen Robotik sowie Augmented- und Virtual Reality werden an der Uni und in Kooperation mit regionalen, überregionalen und internationalen Partnern durchgeführt. Daneben findet ein Transfer der Forschung auch in die Bildung statt. Es gibt verschiedene medienpädagogische Projekte, die sich ethischen Fragen von Algorithmen und Robotik widmen. Außerdem finden die RoboCup German Open als jährliche internationale Wettbewerbe im Bereich der mobilen Robotik in Magdeburg statt.

In welchen Bereichen findet die Forschung später Anwendung?

In der Pflege werden Roboter diskutiert und in der Medizin sind bildgebende Verfahren sowie komplexe Werkzeuge sowie Geräte zur Behandlung von schweren Erkrankungen heute nicht mehr wegzudenken. Daneben gewinnen Fahrassistenzsysteme und (teil-)autonomes Fahren mehr und mehr an Bedeutung. Im Alltag begleiten uns Sprachassistenzsysteme schon heute beispielsweise im Smartphone.

Welche Erkenntnisse gibt es bereits?

Da werden uns die internationalen Wissenschaftler:innen auf der ICHMS2021 Konferenz einige Einblicke geben. Es wird beispielsweise Special Sessions zu Wearable Computing, interaktiver Robotik und smarten Informationssystemen für verschiedenste Anwendungsgebiete geben.

Wer passt sich wem mehr an – die Maschine dem Menschen oder der Mensch der Maschine?

Das ist eine sehr spannende Frage. Denkt man an die Asimov’schen Gesetze, dann passt sich die Maschine oder ein Roboter immer dem Menschen an. Maschinen dienen dann immer den Menschen. Doch so einfach ist das nicht, denn Maschinen warten einerseits auf Befehle von Menschen und dementsprechend fordern sie uns dazu auf, dass wir uns dazu verhalten. Andererseits bleibt es bei komplexen Systemen meist nicht mal dabei, denn inzwischen können intelligente Systeme bereits auch selbst Impulse geben, wenn es beispielsweise eine Deadlock Situation zwischen Menschen gibt. Maschinen zeigen uns dann Lösungswege durch die Analyse von großen Datensätzen oder intelligenter Sensorik auf. Die Technologien verschmelzen mehr und mehr und mit dem Menschen und damit verschieben sich ganz grundlegend die Koordinaten des Menschseins. Denkt man daran, dass Kant immer davor gewarnt hat den Menschen als Mittel und nicht als Zweck zu behandeln, ergeben sich einige ethische Konsequenzen, denn schon heute sind Menschen integraler Bestandteil in Produktionsketten. Nämlich dann, wenn es um die Produktion von Daten geht. Ein kritisches Bewusstsein dafür zu entwickeln, wie sich die Macht der Digitaltechnologien ausprägt, wie wir darüber unsere Umwelt prägen und wie, welche Technologien wir haben wollen, das sind grundlegende Fragen der Verantwortung, die wir uns sowohl in der Forschung als auch in der Industrie und im Alltag stellen müssen. Dabei steht der Mensch im Zentrum.

Welche Vision verfolgt die Uni in ihrer Forschung an MMS?

Die Forschung folgt der Vision, dass technische Systeme der Zukunft in engem Zusammenspiel mit dem Menschen zu verorten sind. Das betrifft einerseits Companion-Systeme, wie sie beispielsweise über den Sonderforschungsbereich/Transregio 62 der DFG in Magdeburg gemeinsam mit dem Leibniz-Institut für Neurobiologie und der Universität Ulm durchgeführt wurden. Das betrifft aber auch die Forschung zur Künstlichen Intelligenz, die sich durch sich eine anwendungsgetriebene interdisziplinäre Erforschung und Entwicklung neuer Ansätze, insbesondere in dynamischen Kontexten, auszeichnet.

Die Uni Magdeburg entwickelt in dem Projekt AuRa ein autnomes Lastenrad, das per App gerufen werden kann. Auch hier erforschen Umweltpsycholog:innen, wie Menschen auf die Maschine reagieren. (Foto: Jana Dünnhaupt / Uni Magdeburg)

Was sind aktuell die größten Herausforderungen?

Die beiden größten Herausforderungen sind wohl die Bewältigung von Komplexität und die Annäherung von Maschinen an den Menschen. Individuelle Interaktionen von Menschen und Maschinen können heute erstaunlich umfangreich abgebildet und realisiert werden, doch dann, wenn beispielsweise selbstfahrende Fahrzeuge im Straßenverkehr miteinander interagieren oder Gruppen von Maschinen mit Menschen interagieren, dann wird es nicht nur kompliziert, sondern auch komplex. Überhaupt ist die Annäherung an den Menschen eine besondere Herausforderung. Nicht nur hinsichtlich der ethischen Problemstellungen, die automatisierte Systeme mit sich bringen, sondern auch schon dann, wenn es beispielsweise um die Entwicklung von Exoskeletten für industrielle Abläufe oder die Forschung zu intelligenten Prothesen geht. In beiden Fällen steht der Mensch im Mittelpunkt, um innovative Technologien zu schaffen.

Wer hat die Konferenz wann und warum ins Leben gerufen?

Die ICHMS-Reihe wurde 2019 von der IEEE Systems, Man and Cybernetics Society (SMC) initiiert. Die erste Konferenz dieser internationalen Reihe fand 2020 – leider nur virtuell – in Rom, Italien statt.

Worum geht es bei der Konferenz?

Der Schwerpunkt der diesjährigen Konferenz lautet „Human Centered Systems for our Digital World“. Der Mensch steht in diesem Jahr ganz im Mittelpunkt, dabei kommen Wissenschaftler:innen aus der ganzen Welt zusammen, um innovative Technologien vorzustellen und ihre Ergebnisse zu diskutieren. Hervorzuheben ist hier auch das deutsch-chinesische Symposium Brain-Machine Systems. Das Symposium bietet chinesischen und deutschen Wissenschaftlern eine Plattform, um ihre neuesten Fortschritte in den Bereichen Gehirn-Computer-Interaktion, Hirnstimulation, vom Gehirn inspirierte Intelligenz, Neurorehabilitation und KI in den Neurowissenschaften zu präsentieren und so den wissenschaftlichen Fortschritt und den akademischen Austausch zwischen den beiden Ländern zu fördern.

Wer kann teilnehmen?

An der Konferenz können alle teilnehmen, die sich für die Interaktion von Menschen und Maschinen interessieren. Da wir ein hybrides Format anbieten, besteht auch die Möglichkeit online teilzunehmen und mitzudiskutieren. Wir wollen somit auch Menschen die Teilnahme ermöglichen, denen eine Konferenzreise nicht möglich ist.

Wie kann man sich anmelden und was kostet die Teilnahme?

Man kann sich einfach über die Seite der Konferenz anmelden und über alle Details informieren. Die Tagungskosten sind abhängig von mehreren Faktoren. Eine Teilnahme online ist für Studierende bereits ab 30 Euro möglich.

Wer hat die Summer School wann und warum ins Leben gerufen?

Eine erste, ebenfalls durch die IEEE Systems, Man and Cybernetics Society (SMC) unterstützte, Summer School gab es im Rahmen des Sonderforschungsbereichs Transregio 62: Eine Companion-Technologie für kognitive technische Systeme. Ziel der Summer School war es, die grundlegenden Aspekte der Companion Technologie zu präsentieren, die in einem interdisziplinären Kontext diskutiert werden können.

Worum geht es in der Summer School?

In diesem Jahr geht es um Situationsbewusstsein in kognitiven Technologien. Die diesjährige Summer School soll Promovierende mit Vertreter:innen aus der Industrie zusammenbringen. Das Themenspektrum bildet die Betrachtung von Mensch-Maschine-Systemen in voller Breite ab. Themen wie Situationsbewusstsein, kognitive Technologien, Gehirn-Computer-Schnittstellen oder Explainable Artificial Intelligence (XAI; deutsch: erklärbare künstliche Intelligenz).

Wer kann an der Summer School teilnehmen?

Die Summer School richtet sich an den wissenschaftlichen Nachwuchs, an Promovierende, deren Forschung sich um die Interaktion von Menschen und Maschinen dreht. Sie ist aber auch für Studierende, die zukünftig womöglich in dem Feld forschen möchten, eine ideale Gelegenheit, um erste Einblicke in die Scientific Community zu bekommen.