Monat: Juli 2023

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Wie KI-Modelle sich selbst verbessern

Overney (2023) hat untersucht, wie es einem KI-Modelle gelingt, sich selbst neue Dinge beizubringen, also neue Konzepte zu lernen, wenn sie mit ihren Benutzern interagieren. Dabei hat man einen möglichen Schlüsselmechanismus von Transformern aufgedeckt, der solche künstlichen System befähigt, im laufenden Betrieb zu lernen und ihre Antworten auf der Grundlage von Interaktionen mit ihren Nutzern zu verfeinern. Transformer sind dabei künstliche neuronale Netze mit einer besonderen Architektur, die von grossen Sprachmodellen wie ChatGPT verwendet werden. Während neuronale Netze im Allgemeinen als Black-box betrachtet werden, die bei einer Eingabe eine Ausgabe ausspucken, können Transformer von sich aus lernen, neue Algorithmen in ihre Architektur einzubauen. Man kann einem Sprachmodell wie ChatGPT etwa mehrere kurze Texte geben und jeweils angeben, ob die Texte grundsätzlich eine positive oder negative Grundstimmung haben. Dann legt man dem Modell einen Text vor, den es noch nicht gesehen hat, und es wird anhand der Beispiele, die man dem Modell gegeben hat, ziemlich sicher lernen und beurteilen, ob der neue Text positiv oder negativ ist. Aus dem Zwang heraus, die eigenen Vorhersagen zu verbessern, entwickelt es während des Trainings eine Technik, die es dem Modell ermöglicht, aus den Gesprächen mit seinen Nutzern zu lernen (In-Context-Learning). Der von Overney verwendete Transformer war dabei fast identisch mit der weit verbreiteten Transformer-Architektur, doch anstatt das System mit grossen Textmengen aus dem Internet zu trainieren, hatte man es mit Beispielen eines einfachen Problems trainiert, der linearen Regression. Da dieses Problem und seine Lösung sehr gut bekannt sind, konnte man diese Lösung mit dem vergleichen, was man im Transformer beobachtet hat. So konnte man zeigen, dass der Transformer einen sehr bekannten und leistungsstarken Lernalgorithmus namens „Gradient Descent“ in sich selbst implementiert hat, wobei der Transformer nicht einfach „Gradient Descent“ gelernt und durchgeführt hat, sondern eine verbesserte Version davon.

Literatur

Overney, J. (2023). Wie es KI-Modelle schaffen, sich selbst neue Dinge beizubringen.
WWW: https://ethz.ch/de/news-und-veranstaltungen/eth-news/news/2023/07/wie-es-ki-modelle-schaffen-sich-selbst-neue-dinge-beizubringen.html (23-07-24)

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Der sanfte Robotergreifer

Forscher des Japan Advanced Institute of Technology haben nach dem Vorbild der Blüte einer Rose einen Greifer für Roboter entwickelt, der so sanft zupackt, dass er nicht einmal ein rohes Ei zerdrückt. Der Robotergreifer „Rose“ besteht aus einer weichen und flexiblen, trichterförmigen Elastomerhülse, die auf einem starren kreisförmigen Sockel befestigt ist. Dieser Sockel ist mit einem elektrischen Aktuator verbunden, der ihn und damit auch die zweigeteilte Hülse gegeneinander verdrehen kann. Der rosenförmige Greifer faltet sich zusammen und legt sich sanft um das Objekt, das es zu bewegen gilt. Am Ziel angekommen wird der Sockel in die entgegengesetzte Richtung gedreht, sodass er sich entknittert und das Objekt freigibt. Die harten Komponenten von Rose kommen aus einem 3D-Drucker, der Trichter wird mit einer Form und flüssigem Silikonkautschuk hergestellt, wodurch das Design leicht skalierbar und für die Massenproduktion geeignet ist. Rose eignet sich sehr gut für den Umgang mit empfindlichen Produkten wie Erdbeeren und Birnen sowie rutschigen Gegenständen, etwa einem gekochten und geschälten Ei, das in Olivenöl schwimmt.

Quelle

https://www.maschinenmarkt.vogel.de/rose-der-feinfuehlige-roboter-greifer-aus-japan-a-ad4cad459ab73c40acc37648d989edc8/ (23-07-25)

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Humanoide Roboter auf einer Pressekonferenz

Eine Gruppe humanoider Roboter stand im Mittelpunkt einer Pressekonferenz in Genf, die von der Internationalen Fernmeldeunion der Vereinten Nationen organisiert wurde. Ziel der Pressekonferenz war es, eine Plattform zu bieten, um sowohl die Fähigkeiten als auch die Grenzen humanoider Roboter aufzuzeigen. Durch die Zusammenführung dieser menschenähnlichen Maschinen an einem Ort bot die Veranstaltung eine einzigartige Gelegenheit, ihre potenziellen Anwendungen und die Grenzen ihrer Fähigkeiten zu bewerten. Obwohl die Roboter ehrgeizige Ansprüche an ihre Führungsqualitäten stellten, bestand ihr eigentlicher Zweck darin, menschliche Bemühungen zu unterstützen, anstatt sie vollständig zu ersetzen. Ziel der Konferenz war es, eine Diskussion über die Zukunft der künstlichen Intelligenz anzuregen, indem Reportern die Möglichkeit gegeben wurde, Fragen direkt an diese menschenähnlichen Maschinen zu stellen.

Die Pressekonferenz mit dem Titel „AI for Good Global Summit“ stellte einen bedeutenden Meilenstein dar, da es sich um das erste Treffen überhaupt handelte, bei dem humanoide soziale Roboter als Hauptredner auftraten. Das Gremium bestand aus neun Robotern mit einzigartigen Zwecken und Eigenschaften. Zu den bemerkenswerten Teilnehmern gehörten Sophia, die erste Botschafterin für Roboterinnovation des Entwicklungsprogramms der Vereinten Nationen (UNDP); Grace, ein auf das Gesundheitswesen ausgerichteter Roboter; und Desdemona, ein Rockstar-Roboter. Außerdem ähnelten Geminoid und Nadine im Aussehen ihren Schöpfern auffallend.

Literatur

https://www.cryptopolitan.com/de/humanoide-roboter-auf-der-un-pressekonferenz-in-genf/ (23-07-09)

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Pflegeroboter Lio

Pflegeroboter Lio erzählt Witze und Geschichten, spielt Musik ab und gibt Wetterprognosen durch. Bei einigen Bewohnerinnen und Bewohnern eines Pflegeheims ist Lio sehr beliebt, denn die Bewohnerinnen und Bewohner laufen ihm teilweise nach, und lassen sich von ihm so zu mehr Bewegung animieren. Lio ist noch in Ausbildung und seine Fähigkeiten werden stetig erweitert, so fährt Lio von Zimmer zu Zimmer und bietet den Bewohnerinnen und Bewohnern Unterhaltung an. Auch für den Transport, etwa von Wasserflaschen, wird Lio eingesetzt, er erinnert an Termine und bringt die Post. Wasserflaschen kann er zwar transportieren, das feinmotorische Geschick, diese auch zu überreichen, besitze er allerdings noch nicht.

Viele der Aufgaben erledigt Lio noch mit Unterstützung des Personals, denn man kann ihn nicht immer alleine mit Bewohnerinnen oder Bewohnern arbeiten lassen, denn so werden die Turnübungen jeweils von einer Bewegungstherapeutin begleitet und überwacht.

Gesteuert wird Lio entweder durch das Bewegen seines Kopfes oder durch Sprache.
Pflegekräfte ersetzen soll Lio definitiv nicht, denn das Ziel ist, dass er Pflegekräfte unterstützt. Er soll repetitive Arbeiten abnehmen, so dass Pflegende die Zeit haben, sich um andere Arbeiten zu kümmern. Bisher unterstützt Lio das Pflegefachpersonal aber nur eingeschränkt, denn gerade am Anfang habe der Roboter eher Mehraufwand bedeutet, da vieles nicht auf Anhieb funktioniert.

Quelle

https://www.inside-it.ch/assistenzroboter-hilft-in-der-pflege-mit-20230706 (23-07-07)

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Roboter in der Gastronomie

Roboter werden in Zukunft nicht nur überwiegend in der Industrie, sondern im großen Stil auch im Servicebereich, also in Altenheimen, Krankenhäusern, im Einzelhandel oder in der Gastronomie eingesetzt werden. So werden Menschen in Restaurants wohl in Zukunft häufiger von Robotern bedient. Obwohl Kellnerinnen und Kellner viel mehr leisten, als Speisen und Getränke zu bringen, werden dennoch die Roboter kommen. Roboter bieten verschiedene Vorteile, wie Effizienzsteigerungen, Kosteneinsparungen und eine verbesserte Kundenerfahrung. Beispiele für den Einsatz von Robotern in der Gastronomie:

  1. Serviceroboter: Diese Roboter können in Restaurants als Kellner oder Kellnerinnen fungieren. Sie können Bestellungen aufnehmen, das Essen servieren und das Geschirr abräumen. Einige Serviceroboter sind sogar mit Spracherkennungssystemen ausgestattet, um mit den Kunden zu interagieren.
  2. Kochroboter: In einigen Restaurants übernehmen Roboter die Rolle des Kochs. Sie sind in der Lage, bestimmte Gerichte zuzubereiten und die Zubereitungsschritte präzise auszuführen. Kochroboter können dazu beitragen, die Produktivität in der Küche zu steigern und die Konsistenz der Gerichte sicherzustellen.
  3. Lieferroboter: Lieferroboter werden zunehmend für die Zustellung von Speisen und Getränken eingesetzt. Sie können autonom durch Innenstädte oder Hotelkorridore navigieren und die Bestellungen sicher und pünktlich an die Kunden liefern.
  4. Reinigungsroboter: Diese Roboter unterstützen bei der Reinigung und Wartung von Restaurants. Sie können Böden wischen, Tische abwischen und Müll entfernen. Durch den Einsatz von Reinigungsrobotern kann das Personal entlastet werden und sich auf andere Aufgaben konzentrieren.
  5. Bestell- und Zahlungsroboter: Einige Restaurants setzen Roboter ein, um Bestellungen aufzunehmen und Zahlungen entgegenzunehmen. Diese Roboter können an Tischen stehen oder als Self-Service-Kioske fungieren. Sie ermöglichen den Gästen eine schnelle und bequeme Bestellung und Bezahlung.

Es ist wichtig anzumerken, dass der Einsatz von Robotern in der Gastronomiebranche je nach Land, Region und Art des Betriebs variieren kann. Einige Restaurants setzen möglicherweise mehr auf menschlichen Service und verwenden Roboter lediglich zur Unterstützung, während andere Betriebe verstärkt auf Robotik setzen, um Arbeitsabläufe zu automatisieren.

In vielen japanischen Gaststätten unterstützen Roboter schon das Personal bei der Versorgung der Gäste. Die Maschinen reichen Erwachsenen bis zur Brust. Auf ihrem „Kopf“ befindet sich ein Gesicht, häufig in Gestalt einer Katze, manchmal besteht es aber auch nur aus zwei blauen Augen. Die „Beine“ erinnern an Staubsaugerroboter, der „Körper“ ist gebaut wie ein Tablettwagen mit dem Unterschied, dass die Roboter Essen bringen und nicht Geschirr abräumen. Arme gibt es nicht, jedenfalls noch nicht. Zielstrebig und mit immer der gleichen Melodie rollt der Roboter unentwegt durch die Gänge, auf dem Rücken leuchtet die angestrebte Tischnummer. Am Ziel bleibt er stehen, richtet den „Blick“ auf den Tisch und bittet die Gäste, ihm die Gerichte abzunehmen und dann den „Essen angenommen“-Knopf zu drücken. Danach rollt er vor sich hin melodierend wieder in die Küche, um die nächsten Speisen zu abzuholen.

Literatur

https://taz.de/Servierroboter-in-Japan/!5966593/ (23-10-29)