Dieser Artikel wurde in Kooperation mit der re:publica 2018 für den Track We can Work it out publiziert.

1962, ein Jahr nachdem General Motors erstmalig einen Industrieroboter in der Fertigung einsetzte, wurde in den USA die erste Folge der Zeichentrickserie Die Jetsons ausgestrahlt. 24 Folgen lang entführte die Serie ihre Zuschauer in eine Zukunft, in der die Menschen sich jeden Wunsch (vom Gourmet-Menü über eine saubere Wohnung hin zu einem fliegenden Auto, das sich in einen Aktenkoffer verwandelt) auf Knopfdruck erfüllen konnten.

Damals und größtenteils auch heute waren all diese Dinge reine Fiktion. Der Fortschritt kommt eben manchmal langsam daher. Das Zeitalter der Jäger und Sammler beispielsweise dauerte ein paar Millionen Jahre, das der Agrargesellschaft einige Tausend und das Zeitalter der Industrialisierung ein paar Jahrhunderte.

Mit dem anschließenden Übergang zum Informationszeitalter erhöhte sich die Geschwindigkeit des technologischen Fortschritts dramatisch. Heute steht die Menschheit an der Schwelle zu einem neuen Zeitalter: dem Zeitalter der Augmentation. In dieser Epoche werden unsere natürlichen Fähigkeiten erweitert, d. h. Computersysteme helfen uns beim Denken, Robotersysteme greifen uns bei der Fertigung unter die Arme und ein digitales Nervensystem ermöglicht unsere Verbindung nach außen.

intelligence augmentation robots in lobby with people

Mensch + Computer = Design‑Cocreation

Eine Möglichkeit der Augmentation bietet generative Gestaltung. Dabei können Ingenieure und Computer dank des Einsatzes eines Computerprogramms gemeinsam Dinge erschaffen, die jeder für sich allein niemals hätte entwickeln können. Die Ingenieure erstellen zunächst eine Problembeschreibung und erfassen Ziele und Einschränkungen. Danach durchforsten sie mithilfe von maschinellen Lernalgorithmen und Cloud Computing zehntausende Möglichkeiten und gelangen so zu Lösungen, die ein Mensch allein nie gefunden hätte.

Davon profitieren wir unter anderem, wenn es darum geht, die Stadt der Zukunft zu planen. Dabei gilt es soziale, wirtschaftliche und geologische Aspekte zu berücksichtigen. Städte sind äußerst komplexe Systeme, die der Mensch ohne Hilfe nicht erfassen kann. Greifen die Menschen aber auf die Unterstützung fortschrittlicher Computerprogramme zurück, haben Teams aus Menschen und Computern die Möglichkeit, diese Herausforderungen zu verstehen und anzugehen.

Ingenieure werden künftig in der Lage sein, Brücken, Straßen und Gebäude zu bauen, die länger und höher sind als je zuvor. Gleichzeitig halten diese Strukturen immer anspruchsvolleren Wetterbedingungen und geologischen Aktivitäten Stand und erfüllen die höchsten Sicherheitsstandards aller Zeiten. Darüber hinaus wird es Ingenieuren möglich sein zu verstehen, wie sich all diese Projekte in das große Ganze einfügen: Welche Auswirkungen haben sie auf die umliegende Infrastruktur bzw. naheliegende Gebäude? Welche möglichen Alternativen gibt es und welche Vorteile sind mit ihnen verbunden?

Doch auch der Bereich Produktinnovation darf nicht unerwähnt bleiben. Der Hack Rod beispielsweise ist das erste Auto, das mithilfe von künstlicher Intelligenz entwickelt wurde. Dazu wurde ein Rennwagen mit einem Nervensystem aus Sensoren ausgestattet und bis zur Höchstgeschwindigkeit ausgefahren. Die auf diese Weise gesammelten Daten wurden anschließend in eine Software namens Dreamcatcher eingepflegt, mit der generative Gestaltung möglich ist. Im Anschluss daran entwarf das Programm ein Fahrgestell, das optimal an Leistung, Stärke, Gewicht sowie an Straßenverhältnisse und Fahrstil des Fahrers angepasst war.

Eine der besten Eigenschaften von Systemen mit künstlicher Intelligenz besteht darin, dass sie ihr Wissen untereinander austauschen können. Sobald eine bestimmte Kompetenz von einem System erworben wurde, können sich auch alle anderen dieses Wissen aneignen.

Menschen sind da viel ineffizienter. Im Laufe der Zeit haben intelligente Köpfe unser bestehendes Wissen erweitert, indem sie auf der Schulter von Giganten standen, um es mit den Worten von Isaac Newton zu sagen. Übertragen auf die künstliche Intelligenz könnte man sagen, die Menschen stehen auf den Schultern von Maschinengiganten, die exponentiell wachsen.

intelligence augmentation robot and human work together

Das heißt aber nicht, dass Roboter und Maschinen Entwickler und Ingenieure überflüssig machen. Ganz im Gegenteil. An Problemen, für die eine Lösung gefunden werden muss, mangelt es nicht und die Problemstellungen werden umfangreicher und komplexer. Aus diesem Grund müssen die Fähigkeiten der Menschen stetig erweitert werden, um geeignete Lösungen finden zu können.

Mensch + Industrieroboter = Coproduktion 

Mehr als 50 Jahre lang waren Roboter relativ dumm. Die meisten von ihnen wissen nichts über ihre Umgebung, nehmen sie nicht wahr und konzentrieren sich auf den immer gleichen Arbeitsablauf, für den sie programmiert wurden. Dennoch wird angenommen, dass die Zahl der Industrieroboter bis 2017 auf mehr als 2 Millionen ansteigt. Angesichts der vielen Vorhersagen, denen zufolge Roboter den Menschen die Arbeitsplätze wegnehmen, sind das keine guten Neuigkeiten.

Im Zeitalter der Augmentation jedoch werden Menschen und Maschinen zusammenarbeiten, um gemeinsam mehr zu erreichen, als jeder für sich allein jemals könnte. Menschen und Roboter verfügen über ein unterschiedliches, sich gut ergänzendes Repertoire an Fähigkeiten. Viele Forschungseinrichtungen und Hersteller arbeiten daran, eine sichere, direkte Zusammenarbeit zwischen Industrierobotern und Menschen zu ermöglichen. In den Produktionslinien einiger Unternehmen, zum Beispiel bei Mercedes-Benz und Toyota, werden nun sogar wieder Menschen eingesetzt, um das volle Potenzial der Partnerschaft von Mensch und Roboter auszuschöpfen.

In einem Forschungsprojekt des Nationalen Forschungsschwerpunkts (NFS) Digitale Fabrikation in Zürich wird an einem weiteren Experiment gearbeitet: dem Bauroboter in situ Fabricator. Dieser Roboter kann selbstständig Ziegelwände bauen, ohne seinen menschlichen Kollegen dabei in die Quere zu kommen. Mithilfe eines Laser-Scanners erstellt er zwischen den Bewegungen eine Punktwolke seiner Umgebung und weiß so ganz genau, wo er sich befindet.

Und dann gibt es natürlich noch den Hive Pavilion, bei dessen Entstehung Menschen und Roboter Hand in Hand arbeiteten. Gemeinsam erschufen sie mithilfe von generativer Gestaltung, Wearables und vernetzten Geräten eine komplexe Struktur von etwa vier Metern Höhe. Die Umsetzung des Vorhabens erfolgte innerhalb von drei Tagen unter Einsatz von vier 6-Achsen-Robotern, eines digitalen Vorarbeiters und einer Handvoll Menschen. Die Position der Menschen wurde mithilfe von Sensoren und iBeacon überwacht. Anweisungen erhielten sie in Echtzeit über eine iWatch.

Doch auch wenn die Bau- und Produktionsphase eines Projekts bereits abgeschlossen ist, sind Sensoren wertvoll. Dank der Konvergenz zwischen Planung, Herstellung und Anwendung können sie Ingenieuren Informationen dazu übermitteln, wie ihre Produkte, Gebäude oder Infrastrukturen von den Verbrauchern verwendet werden. Indem sie einen Einblick in das Leben der von ihnen hergestellten Dinge erhalten, wissen Designer und Ingenieure künftig genau, was sie bei ihrem nächsten Entwurf oder Update angehen müssen.

Kundenrezensionen (zum Beispiel auf Amazon) bildeten den Anfang dieses Nervensystems: kostenloses, qualitativ hochwertiges Feedback, das die Produktentwicklung beeinflussen kann. Vorher mussten Ingenieure entweder clevere Vermutungen anstellen oder Produkttester bezahlen.

intelligence augmentation robots and humans have meeting

Die nächste Stufe werden vernetzte Produkte sein, die sich selbst anhand von Daten prüfen. Sie können dann Mitteilungen machen wie: „Bevor ich kaputt ging, wurde ich nur einmal benutzt“ oder „Ich wurde 354 Tage lang täglich benutzt und hatte nur eine kleine Fehlfunktion.“

Die Zukunft der Zukunft 

In der fernen Zukunft wird Augmentation den Fortschritt beschleunigen. Produkte und Strukturen werden nicht mehr im traditionellen Sinne produziert oder konstruiert, sondern angebaut oder gezüchtet. Außerdem werden die Menschen die Extraktionsmethoden zugunsten der Aggregation reduzieren (zum Beispiel von Kohle auf Sonne).

Ein Beispiel dafür ist, wie biologische Prozesse bei generativen Fertigungsverfahren imitiert werden. So nutzte Mercedes‑Benz bei der Entwicklung seines biologisch abbaubaren Konzeptfahrzeugs Biome Prinzipien der Bionik. Das Auto wird aus sechs gentechnisch veränderten Samen gezüchtet, wobei auf Knochenmaterial basierende DNS verwendet wird. Heute erscheint es uns vielleicht noch unwirklich, aber eines Tages könnte es möglich sein, dass Autos (und sogar Gebäude) nicht in einer Produktionslinie hergestellt, sondern in einer Gärtnerei gezüchtet werden.

In der Zwischenzeit wird die künstliche Intelligenz im Zeitalter der Augmentation an Fahrt aufnehmen und dabei von menschlichem Wissen profitieren, das in Tausenden von Jahren angesammelt wurde. Dadurch wiederum werden die menschlichen Fähigkeiten exponentiell erweitert.

Vielleicht werden nicht alle Ideen aus der Serie Die Jetsons Wirklichkeit, aber dank der Erweiterung unserer geistigen sowie körperlichen Fähigkeiten und unserer Sinne hält die Zukunft vielleicht mehr für uns bereit, als wir uns heute vorstellen können.

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