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ETH entwickelt KI-Roboter, der dich im Labyrinth-Spiel gnadenlos schlägt

Dieser Schweizer KI-Roboter ist so schlau, dass er bei «Labyrinth» schummelt

Die stolzen Schweizer Entwickler bezeichnen «Cyberrunner» als einen KI-Durchbruch. Tatsächlich erweist sich ihr Roboter als dermassen «schlau», dass er vom Schummeln abgehalten werden muss.
20.12.2023, 11:2820.12.2023, 16:00
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Mit einem seiner Studenten, dem Ph.D.-Kandidaten Thomas Bi, machte sich der Zürcher ETH-Professor Raffaello D'Andrea vor einem Jahr daran, ein KI-System zu entwickeln, das lernen sollte, wie man «Labyrinth» perfekt spielt.

Diese Woche haben sie ihre Arbeit präsentiert und sprechen von einem KI-Durchbruch. Besser noch: Die Technologie soll allen Interessierten frei zur Verfügung stehen.

Bevor wir zu den technischen Details kommen, die den KI-Roboter «Cyberrunner» dermassen speziell machen, solltest du dir den folgenden Videoausschnitt ansehen.

Der KI-Roboter im Video:

«Labyrinth» ist ein populäres Geschicklichkeitsspiel, bei dem es darum geht, eine Murmel von einem bestimmten Startpunkt zum Endpunkt zu lenken. Dabei muss man verhindern, dass die Kugel in eines der vielen Löcher fällt.

Nach lediglich sechs Stunden Training war der Roboter dank ausgeklügelter Software in der Lage, das «Labyrinth» in einem unglaublichen Tempo zu absolvieren.

Warum ist das wichtig?

Es handelt sich gemäss den Cyberrunner-Entwicklern um «die weltweit erste direkte physische (und geistige) Anwendung von KI», bei der sie den Menschen übertreffe.

Dass uns Maschinen bei Strategiespielen wie Schach und Go besiegen können, ist hinlänglich bekannt. Doch im physischen Bereich konnte Künstliche Intelligenz bisher nicht mit der Menschheit konkurrieren. Das sei nun anders, sagt Raffaello D'Andrea, Professor an der ETH Zürich und Gründer und CEO des auf Drohnen fokussierten Start-ups Verity.

«Der KI-Roboter übertrifft die bisher schnellste Zeit, die von einem extrem erfahrenen menschlichen Spieler erzielt wurde, um über sechs Prozent.»

Die grossen Erfolge der KI seien bislang virtuell gewesen, aber die Wissenschaft habe deutlich weniger Fortschritte gesehen, wenn es um physische Herausforderungen gehe.

Das soll sich nun ändern. Und zwar im grossen Stil, wenn es nach den Plänen der ETH-Forscher geht.

«Vor Cyberrunner konnten nur Organisationen mit grossen Budgets und massgeschneiderter experimenteller Infrastruktur Forschung in diesem Bereich betreiben. Jetzt kann jeder für weniger als 200 Dollar KI-Forschung auf dem neuesten Stand betreiben.»

Wie das gehen soll, erfährst du weiter unten.

Wie funktioniert's?

«Vor einem Jahr haben wir uns einer Herausforderung gestellt: eine Roboter-KI zu entwickeln, die lernen soll, eine körperliche Aufgabe zu erledigen, und zwar schneller als ein Mensch.»
Raffaello D'Andrea

Das Resultat:

CyberRunner ist ein von ETH-Forschern entwickelter KI-Roboter, dessen Aufgabe es ist, zu lernen, wie man das beliebte und weit verbreitete Labyrinth-Murmelspiel spielt.
Zwei Elektromotoren und eine Steuereinheit: Die Cyberrunner-Hardware ist kostengünstig.Bild: ETH Zürich

Cyberrunner nutzt eine Kamera und physische Steuerungen, um das Spielgerät aus Holz zu bedienen. Ein über Kabel verbundener Mini-Computer zeichnet die Beobachtungen bei jedem seiner Spielversuche auf, um zu verstehen, wie er das Spiel beim nächsten Mal effektiver meistern kann.

«Interessanterweise entdeckte Cyberrunner während des Lernprozesses auf natürliche Weise Abkürzungen. Er fand Wege, bestimmte Teile des Labyrinths zu überspringen. Wir mussten eingreifen und ihn ausdrücklich anweisen, keine dieser Abkürzungen zu nehmen.»

Das gelungene Experiment beweise, dass mit KI Aufgaben erledigt werden können, «die sehr feine motorische Fähigkeiten und räumliches Vorstellungsvermögen erfordern» – und dass eine solche Maschine in kurzer Zeit lernen könne, die Arbeit effektiver als menschliche Bediener zu erledigen.

Wie ist das möglich?

Die Erfinder bzw. Entwickler schreiben:

«Cyberrunner wendet die jüngsten Fortschritte im Bereich des modellbasierten Verstärkungslernens auf die physische Welt an und nutzt deren Fähigkeit, fundierte Entscheidungen über potenziell erfolgreiche Verhaltensweisen zu treffen, indem es Entscheidungen und Aktionen in der realen Welt in die Zukunft plant.»

Die ETH-Forscher haben ihre KI gleichzeitig auf die jeweilige Aufgabe und auf ein virtuelles Modell der Arbeit trainiert, wie Professor D'Andrea erklärt.

«Es ähnelt viel mehr der Art und Weise, wie Menschen lernen, etwas zu tun. Wir üben die Aufgabe, die wir zu bewältigen versuchen, bauen aber auch ein internes Modell der Aufgabe in unserem Kopf auf, an dem das Gehirn im Hintergrund arbeitet.»

Die zugrunde liegende Forschung wurde am Institute for Dynamic Systems and Control der ETH Zürich durchgeführt. Das Institut sei seit seiner Gründung vor 15 Jahren führend auf dem Gebiet der Robotik-Systeme.

Wie geht es weiter?

D'Andrea plant, den Code für die Maschine auf Open-Source-Plattformen wie Github zu veröffentlichen, «um andere Innovatoren zu ermutigen, sie in mehreren Anwendungsfällen einzusetzen».

Diese Grosszügigkeit könnte «angesichts der potenziellen kommerziellen Anwendungen der Technologie» – auch bei D'Andreas eigenem Unternehmen – für Stirnrunzeln sorgen, kommentiert das Wirtschaftsmagazin «Forbes».

Das 2014 gegründete Start-up Verity sei schnell gewachsen und habe bisher 80 Millionen US-Dollar an Investorengeldern erhalten. Man bediene bereits grosse Unternehmen wie Ikea und Maersk, die die autonom fliegenden Drohnen nutzten, um Daten in ihren riesigen Lagerhäusern zu sammeln. Die Drohnen könnten beispielsweise Lagerbestände viel schneller überprüfen als jeder menschliche Mitarbeiter.

D'Andrea sei der Ansicht, dass der Open-Source-Ansatz die breite Akzeptanz seiner Technologie viel schneller ermöglichen werde, als wenn er sie für sich behalte.

Wenn erst einmal Tausende Cyberrunner in der realen Welt im Einsatz seien, werde es auch möglich sein, «gross angelegte Experimente durchzuführen», bei denen das Lernen «parallel und in globalem Massstab» erfolge.

Und der Haken?

Wenn KI-Roboter manuelle Tätigkeiten schneller als Menschen ausführen, sind wegen der zu erwartenden Kosteneinsparungen viele Arbeitsplätze bedroht.

D'Andrea zeigte gegenüber «Forbes» Verständnis für solche Bedenken.

«Die meisten der Aufgaben, die Menschen an Orten wie Lagerhäusern erledigen, sind niedere und oft unangenehme Tätigkeiten, darum ist es keine schlechte Sache, diese Aufgaben loszuwerden.

Aber das Problem der Verdrängung ist ein echtes Problem, denn diese Technologie schreitet viel schneller voran als frühere Umwälzungswellen, sodass weniger Zeit bleibt, Möglichkeiten für eine Umstrukturierung zu prüfen.»

Hier liege die Herausforderung für die Politik. Es gehe nun darum, die Bildung und den Arbeitsmarkt so zu gestalten, dass die Menschen auch dann noch einen Job haben, wenn sich die Welt auf neue Technologien umstellt.

Quellen

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76 Kommentare
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Bennno
20.12.2023 13:32registriert April 2018
Solange diese Roboter AHV und ALV-Beiträge bezahlen, mindestens im Umfang der ersetzten Arbeitskräfte, mache ich mir nicht so Sorgen.
Sorgen bereitet mir die Politik, die es nicht hinbekommen wird, dass solche „Arbeitskräfte“ auch tatsächlich Beiträge an die Sozialwerke bezahlen, statt nur die Renditen der Kapitalgeber zu füttern.
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Chalbsbratwurst
20.12.2023 14:00registriert Juli 2020
"Die meisten der Aufgaben, die Menschen an Orten wie Lagerhäusern erledigen, sind niedere und oft unangenehme Tätigkeiten, darum ist es keine schlechte Sache, diese Aufgaben loszuwerden."

Das stimmt leider nicht ganz. Wie wir alle wissen sind die Fähigkeiten der Menschen sehr unterschiedlich. Einige haben zwar genetisch bedingt einen starken Körper aber sind leider nicht die hellsten Sterne am Himmel. Solchen Menschen nimmt man mit diesen Technologien den Arbeitsplatz weg und diese Menschen können nicht einfach eine Umschulung zum Programmierer machen.

Aufhalten kann man das aber nicht...
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