Autor: sozialeRRoboter

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Theoretische Neurowissenschaft: Das Leben berechenbar machen

Professor Wiktor Młynarski, ein theoretischer Neurowissenschaftler an der LMU München, versucht, biologische Prozesse, insbesondere die Funktionsweise des Gehirns, mithilfe mathematischer Modelle und Computersimulationen zu verstehen und zu berechnen. Sein Ziel ist es, die scheinbar chaotische Welt der Biologie mit der exakten Welt der Mathematik zu verbinden. Młynarski entwickelt dafür Modelle, die die Verarbeitung sensorischer Reize im Gehirn nachbilden. Seine Arbeit ist rein theoretisch und basiert auf mathematischen Berechnungen und Computersimulationen. d. h., er sieht sich als Biowissenschaftler, der Methoden der Mathematik und Computerwissenschaft nutzt. Ein Schwerpunkt seiner Forschung liegt darauf, zu verstehen, wie Sinnesreize im Gehirn verarbeitet werden und wie dies mit dem Bewegungsapparat zusammenhängt. Dabei hat sich gezeigt, dass die neuronale Aktivität nicht nur von visuellen Signalen, sondern auch vom Bewegungsapparat gesteuert wird, ein Phänomen, das sich von technischen Systemen unterscheidet und dessen Funktion noch nicht vollständig verstanden ist. Młynarski betont die Wichtigkeit, theoretische Modelle in der Realität zu verankern, indem man sie mit experimentellen Ergebnissen vergleicht und theoretische Grenzen auslotet. Er sieht Potenzial darin, dass die Robotik in Zukunft von diesen biologischen Erkenntnissen profitieren könnte, warnt aber davor, die Inspiration aus der Biologie mit einer direkten Übereinstimmung zu verwechseln. Künstliche Intelligenzsysteme, die von biologischen Systemen inspiriert sind, können trotzdem ganz anders funktionieren.

Literatur

https://www.lmu.de/de/newsroom/newsuebersicht/news/theoretische-neurowissenschaft-das-leben-berechenbar-machen.html

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Björn Kiehne: Madame, Antoiin und die Liebe zu den Sternen

Dr. Björn Kiehne, Pfleger, Erziehungswissenschaftler und Schriftsteller, spricht über die Zukunft der Pflege mit Robotern und Künstlicher Intelligenz (KI), und sieht in der Entwicklung menschenähnlicher Pflegeroboter eine große Chance.

Kiehne hat das Buch „Madame, Antoiin und die Liebe zu den Sternen“ über eine alte Dame und einen Pflegeroboter geschrieben, in dem er die Möglichkeit einer emotionalen Verbindung zwischen Mensch und Maschine erkundet.

In einem kleinen Tal in Frankreich ist eine alte Dame gerade Witwe geworden. Ihre Tochter hat Angst um sie und noch mehr um das Erbe, das ihr zusteht. Sie sendet einen Pflegeroboter aus Paris, um ihre Mutter vor Dummheiten zu bewahren. Doch es kommt anders, als sie denkt … „Madame, Antoiin und die Liebe zu den Sternen“ ist eine herzerwärmende Erzählung über die Kraft der Verbindung, die sich in den ungewöhnlichsten Beziehungen entfaltet. Es ist eine Geschichte darüber, wie die Suche nach Sinn und die Sehnsucht nach Freundschaft uns zu den erstaunlichsten Abenteuern führen können – selbst bis zu den Sternen! Tauchen Sie ein in eine Geschichte, die die Grenzen zwischen Mensch und Maschine, Jung und Alt, Liebe und Freundschaft auf wunderbare Weise verschwimmen lässt.

Er betont, dass Pflegeroboter Menschen nicht ersetzen, sondern ergänzen sollen. Sie können Aufgaben übernehmen, für die menschliche Pflegekräfte oft keine Zeit haben, und so Raum für persönlichere Interaktionen schaffen.

Er erwähnt bereits existierende Beispiele für den Einsatz von KI und Robotik in der Pflege, wie Assistenzroboter für körperlich anstrengende Aufgaben, Roboter für medizinische Versorgung und Therapieunterstützung sowie Haushaltsroboter für ältere Menschen.

Kiehne betont, dass ältere Menschen nicht zu Digitalexperten werden müssen, um von KI und Robotik zu profitieren. Er vergleicht den Umgang mit dieser Technologie mit der Nutzung von Haushaltsgeräten und empfiehlt, sich auf den praktischen Nutzen zu konzentrieren.

Abschließend unterstreicht er die Verantwortung, Technologie zum Wohl pflegebedürftiger Menschen einzusetzen und betont, dass Menschen durchaus in der Lage sind, verantwortungsvoll und kreativ mit den neuen Möglichkeiten umzugehen.

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Roboter mit Selbstorganisation und Kollaboration

Die Wissenschaftler der Universität Genf haben einen entscheidenden Meilenstein in der Entwicklung von künstlicher Intelligenz (KI) erreicht. Sie haben die erste KI-Plattform geschaffen, die in der Lage ist, eigenständig mit anderen KI-Systemen zu kommunizieren und zu interagieren. Das Forschungsteam unter der Leitung von Professor Guillermo Barrenetxea hat ein innovatives System entwickelt, das nicht nur Anweisungen ausführt, sondern auch selbstständig Informationen mit anderen KI-Agenten austauschen und gemeinsam komplexe Probleme lösen kann. Diese bahnbrechende Errungenschaft wird als ein bedeutender Schritt in Richtung einer allgemeinen KI mit menschenähnlichen kognitiven Fähigkeiten angesehen.

Das neu entwickelte KI-System zeichnet sich durch seine Fähigkeit zur Selbstorganisation und Kollaboration aus. Es kann eigenständig Kontakt zu anderen KI-Systemen aufnehmen, Daten und Erkenntnisse austauschen und gemeinsam an der Lösung komplexer Aufgaben arbeiten. Diese Interaktionsfähigkeit eröffnet völlig neue Möglichkeiten in der KI-Forschung und -Anwendung. Die Forscher betonen, dass ihre KI strenge ethische Richtlinien einhält und ausschließlich für friedliche, gemeinnützige Zwecke eingesetzt werden soll – etwa in den Bereichen Medizin, Umweltschutz oder Weltraumforschung.

Die Schweizer Forschungsgemeinschaft feiert diese Entwicklung als einen bahnbrechenden Durchbruch in der globalen KI-Forschung. Experten sehen darin großes Potenzial für die Lösung komplexer Probleme, die bislang für einzelne KI-Systeme zu komplex waren. Die Fähigkeit zur autonomen Kooperation und Koordination könnte einen entscheidenden Schritt in der Evolution der künstlichen Intelligenz darstellen und den Weg für eine neue Generation intelligenter Systeme ebnen, die eng mit Menschen zusammenarbeiten, um die großen Herausforderungen unserer Zeit zu meistern.

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Das Projekts BeBeRobot

In Deutschland wird der Einsatz von Pflegerobotern evaluiert, um die Arbeit der Pflegekräfte zu erleichtern und den Fachkräftemangel zu lindern. Der Fachkräftemangel in der Pflege ist in Anbetracht der wachsenden Zahl pflegebedürftiger Menschen und des abnehmenden Personals von besonderer Tragweite. In einigen Pflegeheimen werden bereits Roboter erprobt, die sich jedoch noch in der Testphase befinden und derzeit keine pflegerischen Aufgaben wie Waschen oder Umlagern übernehmen können.

Im Rahmen des Projekts „BeBeRobot“ (2019–2022), gefördert vom Bundesministerium für Bildung und Forschung, wurden die Unterstützungsmöglichkeiten von Robotern in der Pflege untersucht. Das Projekt war interdisziplinär angelegt und umfasste verschiedene Forschungsteams sowie Pflegekräfte. Zu den entwickelten Robotern zählen der „HoLLiE“, der Patienten stützen und Rollstuhlfahrer schieben kann, ein Umlagerungsroboter sowie die Kommunikationspuppe „Ruby“, die Demenzkranke unterstützt.

Die Roboter sind dazu vorgesehen, die Pflegekräfte bei körperlich anspruchsvollen Aufgaben zu entlasten, wobei jedoch keine vollständige Substitution des Pflegepersonals beabsichtigt ist. Kritiker, wie der Deutsche Caritasverband, betonen, dass die Steigerung der Effizienz nicht das einzige Kriterium sein darf, sondern auch die Akzeptanz der Gepflegten und Pflegenden entscheidend ist. Der Deutsche Ethikrat erachtet den Einsatz von Pflegerobotern als ambivalent. Einerseits werden Chancen, andererseits aber auch Risiken gesehen.

Die Arbeitsbedingungen in der Pflegebranche sind derzeit als schlecht zu bezeichnen, was durch den zunehmenden Bedarf an Pflegepersonal weiter verschärft wird. Unklar ist, ob Pflegeroboter den Fachkräftemangel in der Pflege beheben können. Roboter werden bereits in verschiedenen Bereichen wie Haushalt, Landwirtschaft und Gastronomie eingesetzt.

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Robotik in der Land- und Forstwirtschaft

Die steirische Land- und Forstwirtschaft setzt verstärkt auf Digitalisierung, Robotik und neue Technologien, um ihre Produktivität zu steigern. Die Landwirtschaftskammer Steiermark betont dies im Rahmen der Woche der Land- und Forstwirtschaft. Neue Technologien wie Drohnen werden bereits verwendet, um den Landwirten bei ihrer Arbeit zu helfen. Drohnen werden eingesetzt, um Saatgut auszusäen und schädlingsbefallene Bäume in den Wäldern zu erkennen. Diese technologischen Innovationen sollen Zeit, Geld und Ressourcen sparen und die Effizienz der land- und forstwirtschaftlichen Betriebe steigern. Die Forschung in der Landwirtschaft konzentriert sich auch auf die Zukunft, z. B. mit der dynamischen Waldtypisierung, um zu ermitteln, welche Bäume unter den sich ändernden klimatischen Bedingungen in den kommenden Jahrzehnten gut gedeihen werden.

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Pilotstudie zum EInsatz von Robotik und künstlicher Intelligenz in der Altenpflege

Eine Pilotstudie zur Interaktion mit dem sozialen Roboter Pepper in der Pflege ist darauf ausgerichtet, den Einsatz von Robotik und künstlicher Intelligenz in der Altenpflege zu erforschen. Der soziale Roboter Pepper wird in dieser Studie eingesetzt, um die Interaktionen zwischen den Senioren und dem Roboter zu untersuchen. Dabei wird analysiert, wie die Senioren auf den Roboter reagieren, wie sie mit ihm interagieren und inwiefern diese Interaktionen ihr Wohlbefinden beeinflussen.

Die Studie zielt darauf ab, die Akzeptanz von Robotern in der Pflege zu untersuchen und herauszufinden, ob der Einsatz von Robotern dazu beitragen kann, die soziale Isolation von Senioren zu verringern und ihre Lebensqualität zu verbessern. Indem die Interaktionen zwischen den Senioren und dem Roboter genauer betrachtet werden, können Erkenntnisse darüber gewonnen werden, wie Roboter in der Pflege eingesetzt werden können, um die Betreuung und Unterstützung von Senioren zu ergänzen.

Die Ergebnisse dieser Pilotstudie könnten wichtige Impulse für die zukünftige Entwicklung und den Einsatz von Robotern in der Altenpflege liefern und dazu beitragen, innovative Lösungen für die Herausforderungen im Pflegebereich zu entwickeln.

Literatur

https://www.b-tu.de/news/artikel/27005-robotik-in-der-pflege-pilotstudie-zur-interaktion-mit-sozialem-roboter-pepper

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KI und Philosopie

In einer Zeit, in der der öffentliche Diskurs zunehmend von Fake News und Verschwörungstheorien geprägt ist, bietet die Philosophie Orientierung und Werkzeuge, um Wissen von Unwissen und Wahrheit von Lüge zu unterscheiden. Das Forschungsprojekt „Wissen in der Krise” vereint Philosophen aus Österreich, um die Herausforderungen der modernen Wissensgesellschaft zu beleuchten. Die Untersuchung zentraler Fragestellungen wie „Wie können wir wahr von falsch unterscheiden?” und „Was erklärt die Wissenskrise?” zielt auf die Analyse der Rolle von Wissen und Wissenschaft in einer Welt voller Informationen ab.

Die Kernaussagen lassen sich wie folgt zusammenfassen:

  • Wissen stellt die Grundlage für effektives Handeln und gesellschaftlichen Zusammenhalt dar. Die Flut an Informationen im Internet erschwert jedoch die Unterscheidung von Wahrheit und Falschheit.
  • Die Verbreitung von Deep Fakes und anderen gefälschten Inhalten kann durch KI zu einer Verschärfung der genannten Probleme führen.
  • Philosophie bietet einen Rahmen, um kritisch zu denken und Informationen zu bewerten.
  • Bildung und Investitionen in Wissenschaft sind wichtig, um das Vertrauen in die Wissenschaft zu stärken.

Politiker sollten wissenschaftliche Erkenntnisse bewerten und transparente Entscheidungen treffen. Das Projekt „Wissen in der Krise” knüpft an diese Tradition an und bietet in einer Zeit der Informationsflut einen wertvollen Kompass für die Orientierung. In einer Welt voller Informationen und Meinungsvielfalt spielt Philosophie daher eine unverzichtbare Rolle. Sie hilft, die Qualität von Informationen einzuschätzen, fundierte Entscheidungen zu treffen und die Demokratie zu stärken.

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Roboterhaut aus menschlichen Zellen

Forscher haben erfolgreich eine fortschrittliche Roboterhaut entwickelt, die aus lebenden menschlichen Zellen besteht. Diese innovative biohybride Haut ist in der Lage, wie echte menschliche Haut Empfindungen wie Spannung und Berührung zu erfassen.

Diese Technologie markiert einen bedeutenden Fortschritt in der Robotik und könnte in Zukunft zur Herstellung von humanoiden Robotern oder hochentwickelten Prothesen verwendet werden. Die Verwendung von lebenden menschlichen Zellen in Robotersystemen eröffnet neue Möglichkeiten für die Schaffung von biohybriden Systemen, die menschenähnliche Funktionen bieten.

Diese Entwicklung verdeutlicht das wachsende Potenzial der Verbindung von biologischen Zellkomponenten mit Technologie, um lebensechte und vielseitige Robotiklösungen zu schaffen.

Literatur

Kawai, Michio, Nie, Minghao, Oda, Haruka & Takeuchi, Shoji (2024).Perforation-type anchors inspired by skin ligament for robotic face covered with living skin. Cell Reports Physical Science, doi:10.1016/j.xcrp.2024.102066

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Das Ziel der Pflege-Robotik

Die Pflege-Robotik ist dazu bestimmt, das Leben von Pflegekräften in vielerlei Hinsicht zu erleichtern. Diese Roboter werden in verschiedenen Bereichen des Gesundheitswesens eingesetzt, um Aufgaben zu übernehmen, die bislang von Pflegekräften erledigt wurden. Dazu zählen vor allem die Unterstützung von Pflegebedürftigen bei alltäglichen Verrichtungen sowie die Entlastung des Pflegepersonals, damit es sich auf anspruchsvollere und fachspezifischere Tätigkeiten konzentrieren kann.

Konkret können Pflege-Roboter ältere Menschen dabei unterstützen, ihren Alltag selbstständiger zu bewältigen. Sie können beispielsweise beim An- und Ausziehen, bei der Körperpflege oder bei der Nahrungsaufnahme helfen. Darüber hinaus können die Roboter auch bei bestimmten therapeutischen Übungen assistieren, etwa bei Bewegungsübungen zur Förderung der Mobilität. Auf diese Weise tragen sie dazu bei, die Lebensqualität der Patienten zu verbessern.

Gleichzeitig entlasten die Roboter das Pflegepersonal von zeitaufwendigen Routineaufgaben. Dadurch können sich die Pflegekräfte stärker auf die individuellen Bedürfnisse und die ganzheitliche Betreuung der Patienten konzentrieren. Sie haben mehr Zeit für den zwischenmenschlichen Kontakt, die Kommunikation und die emotionale Unterstützung der Pflegebedürftigen.

Obwohl die Pflege-Robotik zweifelsohne großes Potenzial bietet, um Pflegekräfte und Patienten zu unterstützen, gibt es auch Bedenken hinsichtlich der ethischen und sozialen Auswirkungen dieser Technologien. Es ist daher äußerst wichtig, dass die Einführung von Pflege-Robotern sorgfältig geplant und begleitet wird. Nur so kann sichergestellt werden, dass die Roboter die Pflegekräfte wirklich optimal unterstützen, ohne dabei die menschliche Fürsorge und den direkten zwischenmenschlichen Kontakt zu beeinträchtigen. Letztendlich sollen die Roboter die Pflegekräfte entlasten und ihnen mehr Zeit für die persönliche Zuwendung zu den Patienten ermöglichen.

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Einsatz weicher Materialien in der Soft-Robotik

Anpassungsfähige Lösungen für sichere Mensch-Maschine-Interaktion Durch den Einsatz weicher Materialien in der Soft-Robotik entstehen flexible Systeme, die für den Menschen ein hohes Maß an Sicherheit bieten. Allerdings fehlt diesen Systemen oft die nötige Stabilität, um viele Aufgaben erfüllen zu können. Im Rahmen des Fraunhofer Cluster of Excellence Programmable Materials (CPM) werden Strukturen mit anpassbarer Steifigkeit entwickelt, um eine größere Tragfähigkeit bei gleichzeitiger Gewährleistung der Sicherheit zu erreichen. Dafür wird ein programmierbares Material geschaffen, das seine Steifigkeit wiederholbar und ortsgenau dynamisch verändern und fixieren kann. Diese Funktion ermöglicht den Einsatz als schaltbares Gelenk in menschennahen Robotern und erlaubt eine schlanke, akzeptanzsteigernde Bauweise. Es werden zwei Ansätze verfolgt, die ausgehend von den Primäranforderungen nach hohem Schaltfaktor und hoher Schaltdynamik geeignete Mechanismen identifizieren, im Systemansatz umsetzen, testen und anschließend in ein programmierbares Material überführen. Einer dieser Ansätze, der Vakuum-Mechanismus, kombiniert die Effekte der Partikel- und Schichtstauung, die durch Evakuierung des Systems entstehen. Dadurch wird eine reversibel und wiederholbar schaltbare Steifigkeitsveränderung mit einem Schaltfaktor K > 100 erreicht.

Durch den Einsatz eines programmierbaren Materials mit pneumatisch schaltbaren Rastmechanismen in den Elementarzellen kann eine schnelle und präzise Formveränderung und Formfixierung in weniger als 1 Sekunde erreicht werden. Im Gegensatz zu herkömmlichen Ansätzen erfolgt die Steifigkeitsanpassung unabhängig von der Bewegungsaktorik, was völlig neue Bewegungskonzepte für die Robotik ermöglicht.

Um die Skalierbarkeit dieses Ansatzes zu verstehen, wird ein Simulationsmodell entwickelt, das die Zusammenhänge zwischen den Geometrieparametern und den funktionellen Eigenschaften der Elementarzellen abbildet. Dadurch kann die Übertragbarkeit dieses innovativen Mechanismus der Bistabilität auf verschiedene Anwendungsskalen gewährleistet werden.