Zusammenfassende Darstellung des Projektbereiches D

Das Rahmenziel der technikentwickelnden Projekte im SFB 360 betrifft die Frage, wie man bestimmte Aspekte der Kommunikation und ihr zugrunde liegende Intelligenzfähigkeiten synthetisch herstellen, also eine Maschine mit kommunikativer Intelligenz, ausstatten kann. Durch die Entwicklung und den Test operationaler Modelle können im Wechselspiel mit empirischen Untersuchungen einerseits Erkenntnisse über das Funktionieren menschlicher Kommunikation gewonnen werden. Andererseits bildet der Entwurf von Systemprototypen die Grundlage für die Konzeption technischer Sprach-Handlungssysteme, die perzeptive, kognitive, kommunikative und aktorische Systemkomponenten zu Realisierungen situierter künstlicher Kommunikatoren zusammenführen.

Für den im Teilprojekt D3 verfolgten Auftrag der Systemintegration stellt die Gesamtkonzeption der Architektur eines Situierten Künstlichen Kommunikators eine zentrale Anforderung für die Abschlussphase des SFB 360 dar. Neben der Pflege der technischen Infrastruktur zur Realisierung von Systemprototypen mit umfangreicher Funktionalität, die in vorangehenden Phasen des SFB entwickelt wurde, ist deshalb die Weiterentwicklung von Systemarchitektur-Varianten die erste Aufgabe. Für die Erforschung weiterer kognitiv motivierter Architekturaspekte soll außerdem ­ ergänzend zur hardwareintegrierenden Architektur ­ eine Architektur für einen virtuellen Kommunikationspartner entwickelt werden, der als computergrafisch visualisierter Agent mit Kompetenzen der multimodalen Kommunikation in Erscheinung tritt. Damit sind auch Teilprojekt-Ergebnisse in einem Simulationssystem erfassbar, das mit deutlich geringerem Ressourcenbedarf auskommt und dabei eine einfachere Fokussierung auf spezielle Aspekte der Interaktion ermöglicht. Schließlich soll der Transfer der im SFB entwickelten Methoden auf die "Personal-Robot"-Domäne die Tragfähigkeit der realisierten Ansätze außerhalb der Baufix-Domäne demonstrieren. Als Hardware-Plattform kommt ein mobiler Roboter zum Einsatz, der über Sprache und Gestik instruiert werden kann. Begleitend wird im Teilprojekt D3 die modulübergreifende Evaluation einzelner Systemvarianten durchgeführt.

Ziel des neuen Teilprojekts D6 ist die Realisierung einer Lernarchitektur für einen Roboter. Die meisten Lernansätze gehen bislang von stark vorstrukturierten Informationsquellen aus und scheitern in der Regel an den sehr großen Suchräumen hochdimensionaler Sensordaten. Im Forschungsansatz des Teilprojektes D6 soll dies dadurch überwunden werden, dass in Verknüpfung von visueller Demonstration und sprachlichen Korrekturanweisungen Suchräume von vornherein auf vielversprechende Möglichkeiten eingeschränkt werden. Die zu entwickelnde Lernarchitektur soll den Informationsfluss so strukturieren, dass die Lernschritte von episodischem Gedächtnis, interner Prädiktion oder Simulation von Handlungskonsequenzen profitieren. Erprobt werden soll der Ansatz am Beispiel des Imitationslernens mehrfingriger Handgriffe. Dabei liefert der menschliche Instrukteur nach Bedarf auf die Robotergriffe bezogene sprachliche Rückmeldungen oder Korrekturanweisungen, während zwischen Mensch und Roboter ein gemeinsamer Aufmerksamkeitsfokus auf den jeweils gerade relevanten Teil der Szene ständig aufrechterhalten wird. Gelernte Einzelgriffe und Greifsequenzen sollen in einem Gedächtnis abgelegt und für ähnliche Situationen wieder verfügbar gemacht werden. Technisch wird das Projekt auf der bisherigen SFB-Demonstratorplattform aufsetzen, um eine systematische Lernarchitektur für Sprach-Handlungssysteme auszubauen.

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