«Simulationen zählen nicht!», heisst es unter Roboterfachleuten immer dann, wenn ein Experte per Simulation auf einem Computerbildschirm vorführt, was seine künstliche Kreatur kann. Denn erst im «echten Leben», wo ein Roboterstaubsauger oder eine stählerne Technikschlange auf wirkliche Hindernisse stossen, zeigt sich, ob sie sich autonom zurechtfinden und aus ihren «Erfahrungen» mit der komplizierten Umgebung sogar «lernen» können.

Um den Beweis zu liefern, sind Computersimulationen freilich schon aus Kostengründen noch unverzichtbar. Auch die robotisierenden Lebensformen, die Wissenschaftler des Leipziger Max-Planck-Instituts und weiterer Forschungseinrichtungen nun präsentiert haben, existieren lediglich virtuell – doch ihre Aktivitäten erinnern verblüffend an reale Vorbilder: Ein Hund lernt, ein Hindernis zu überwinden; Schlangen entscheiden sich zu springen, und menschenähnliche Roboter messen sich scheinbar in einem Ringkampf.

Die Welt begreifen wie ein kleines Kind

Diese Demonstrationen fussen auf einem vielversprechenden Ansatz, den Roboterforscher weltweit seit Jahren verfolgen. Spontanes Lernen, das auf dem Prinzip der «Homöokinese» gründet, lässt die virtuellen Wesen «von selbst» ihre Umgebung erkunden und begreifen. Die Max-Planck-Gesellschaft zitiert dazu Ralf Der, einen leitenden Forscher des Projekts, der die Wesen mit einem Baby vergleicht: «Mit keinerlei Vorwissen ausgestattet», so Der, «entdeckt es aus sich heraus zunehmend komplexere Bewegungsabläufe und erwirbt dabei ein Gefühl für seinen Körper und Wissen über seine Umwelt.»

Sehr vereinfacht gesagt. Tatsächlich ist der mathematische Ansatz der Wissenschaftler hochkompliziert. Die künstlichen Wesen besitzen unter anderem ein komplexes Gehirn, zu dem ein Kontrollzentrum und ein «Selbstmodell» gehören. Anders als herkömmliche Robotersysteme haben sie kein festgelegtes Ziel, sondern einen inneren Antrieb, sich zu bewegen und die Umgebung «neugierig» zu erkunden – gespeist aus dem Bemühen, die Informationen aus ihrer Umgebung sinnvoll zu verarbeiten. Eben ähnlich dem Prinzip der Homöokinese, die das Bestreben kognitiver Systeme beschreibt, Information durch Verhalten zu ordnen und strukturieren.

Ein erster Schritt zu Robotern der Zukunft

Die ringenden Männchen wissen also nur scheinbar, was sie tun – derzeit experimentieren sie lediglich miteinander und mit ihrer Umgebung. Die beteiligten Wissenschaftler wollen eines Tages zwar wirklich robotisierende Individuen erschaffen, die ihre Entwicklung selbst bestimmen – doch dazu fehlt ihnen noch Vieles: Unter anderem würden sie ein Langzeitgedächtnis benötigen, das sämtliche Erfahrungen zu einer schlüssigen «Welt» bündeln könnte.

So gesehen sind die beweglichen Wesen nur ein erster Schritt. Von ihrer Weiterentwicklung versprechen sich die Wissenschaftler allerdings nicht nur Erfolge in Gestalt von Robotern: Im Umkehrschluss hoffen sie auch darauf, im Lauf der künftigen Arbeiten besser zu verstehen, wie sich echte Lebewesen zurechtfinden und erfolgreich an ihre Umgebung anpassen.