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Ein Rollstuhlfahrer überwindet ein treppenartiges Hindernis.
Legende: ETH Zürich CYBATHLON Der Cybathlon zeigt in Form eines Wettkampfes, was die Forschung für behinderte Menschen entwickelt, damit sie ihren Alltag gut bewältigen können. ETH Zürich / Alessandro Della Bella

KI als Forschungsbeschleuniger Cybathlon zeigt Inklusion dank künstlicher Intelligenz

Rennen mit Gedankensteuerung: Mit dem Cybathlon veranstaltet die ETH Zürich einen Wettkampf, bei welchem Menschen mit körperlichen Behinderungen mittels technischer Assistenzsysteme in Wettkämpfen gegeneinander antreten. Möglich macht das auch die künstliche Intelligenz.

Am Cybathlon der ETH Zürich staunt man und fragt sich: Wie kann jemand Wäsche aufhängen, obwohl er oder sie den Arm wegen einer Behinderung nicht bewegen kann?

Ein Mann mit Lähmung geht mit Hilfe eines Exoskeletts ein paar gezielte Schritte.
Legende: ETH Zürich Cybathlon Mithilfe eines Exoskeletts können unter Umständen auch gelähmte Menschen gehen. ETH Zürich / CYBATHLON / Alessandro Della Valle

Wie ist Gehen mit einer Querschnittlähmung möglich? Die Antwort ist: Es braucht nicht nur ausgeklügelte technische Assistenzsysteme, also Arm- und Beinprothesen oder Rollstühle, sondern auch eine Steuerung dieser Hilfsmittel, die durch blosse Gedanken ausgelöst wird.

Cybathlon als Fenster zur Forschung

Der Cybathlon zeigt in spielerischer Form, wo die Forschung diesbezüglich heute steht, sagt Robotikprofessor Robert Riener von ETH und Uni Zürich: «Beim Cybathlon versucht man, Bewegungswünsche und -absichten in tatsächliche Bewegungen von Prothesen oder Robotern umzusetzen. Diese helfen dann, den Menschen mit einer Behinderung bei einer Alltagsaktivität zu unterstützen.»

Künstliche Intelligenz beschleunigt die Entwicklung

Natürlich kommt dabei auch die Künstliche Intelligenz, kurz KI, zum Einsatz. Das ist keine Neuheit, so Robert Riener, diese Algorithmen gibt es schon seit den 70er-Jahren. Dass jedoch die grossen Technologiefirmen die Entwicklung rund um KI vorantreiben, merkt man nun auch in der sogenannten «Brain-Computer-Interface» – eine Technologie, die die direkte Kommunikation zwischen dem Gehirn und einem Computer ermöglichen.

BCI-Technologie

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Das «Brain-Computer-Interface» (BCI) ist eine Schnittstelle zwischen dem menschlichen Hirn und dem Computer. Es ist eine Technologie, die die direkte Kommunikation zwischen dem Gehirn und einem Computer ermöglichen.

Gedanken im Hirn sind als Aktivitäten mit bestimmten Mustern in einer bestimmten Hirnregion erkennbar und messbar. Diese Muster übersetzt dann eine Künstliche Intelligenz in Bewegungsbefehle, welche die Personen auf Grund ihrer Beeinträchtigung nicht ausführen können.

Die Kombination von komplizierten neuronalen Netzwerken, leistungsfähigen Computern und einem riesigen Wissen im Internet, ermöglichen die Technologien, wie wir sie heute kennen. Der Robotikprofessor «Die Entwicklung nimmt heute dank KI und der riesigen, leistungsfähigen Computer Netzwerke, die man heute hat, so richtig Fahrt auf.»

Eine Frau mit einer Lähmung am Arm schneidet ein Stück Brot.
Legende: ETH Zürich Cybathlon Eine hochkomplexe KI-unterstützte Technologie fördert die selbständige Teilhabe an einem normalen Alltag. Keystone / Walter Bieri

Eine Künstliche Intelligenz, wie zum Beispiel ChatGPT, kann man mit dem gesamten Wissen aus dem Internet rasch «wissender» machen. Wendet man aber KI für das Bewegungslernen bei einem Roboter, einer Assistenzhilfe für den Menschen, dann ist die Lernkurve im Gegensatz dazu etwas weniger steil.

Wenn wir jetzt ein KI anwenden wollen für das Bewegungslernen von einem Roboter, dann muss dieses Wissen gesammelt werden durch physische Präsenz, durch Experimente mit Menschen.
Autor: Robert Riener Robotikprofessor an der ETH Zürich

Das Dazulernen muss durch die physische Präsenz der Menschen mit Behinderung und Experimenten erarbeitet werden. «Wenn wir jetzt eine KI für das Bewegungslernen von einem Roboter nutzen wollen, dann muss dieses Wissen zuerst durch physische Präsenz, und durch Experimente mit Menschen gesammelt werden. Das dauert einfach sehr lange.» Infolgedessen prognostiziert Robert Riener, wird es noch seine Zeit dauern, bis selbstlernende Roboter perfekte Bewegungen ausführen werden. Jedoch ist die Lernkurve in diesem Bereich, im Vergleich zu vergangenen Jahren, exponentiell ansteigend.

Cybathlon

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Der Cybathlon ist der grösste internationale Wettkampf, bei dem Menschen mit Behinderung mithilfe neu entwickelter Assistenztechnologien alltägliche Aufgaben bewältigen. Rund 80 Teams aus 26 Nationen kämpfen in acht verschiedenen Disziplinen um Medaillen. Der Cybathlon findet vom 25. bis 27. Oktober in der Swiss Arena in Kloten (ZH) statt.

Radio SRF 1, 25.10.2024, 6:50 Uhr ; 

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