Der obersten mit Vorhängeschlössern gesicherten Schublade des Stahlschranks entnimmt die schottische Psychologin Barbara Webb eine ihrer, wie sie sagt, »kostbarsten Kreaturen«. Den etwa taschenbuchgroßen Roboter setzt sie an den Rand eines rechteckigen Testfelds aus weißer Pappe.

Dann schaltet die Forscherin ein Tonband an. Aus zwei Ecklautsprechern an der gegenüberliegenden Seite der Pappe tönt der Lockgesang einer männlichen Grille.

In den - als weiblich gedachten - Roboter gerät daraufhin Bewegung; rote Signallampen an der Oberseite blinken auf, unten surren zwei Elektromotoren, auf gummibereiften Rädern rollt die Kreatur vorwärts. Sie stoppt, sobald die Grille aus dem Lautsprecher eine Pause einlegt, und nimmt Fahrt auf, wenn das verführerische Zirpen wieder einsetzt.

Dass der Grillenroboter im »Cricket Robots Lab« der nahe Glasgow gelegenen schottischen University of Stirling bereits kurz nach dem Start Kurs auf den rechten und nicht den linken Lautsprecher nimmt und ihn auf einer gezackten Kurvenfahrt zielstrebig ansteuert, freute die Wissenschaftlerin: Hier bewährt sich die ausgeklügelte Software im Kontrollteil des kleinen Gefährts.

»Beim Orten des Locksignals und dem Ansteuern der Schallquelle verhält sich die künstliche Grille genau wie ihr natürliches Vorbild«, sagt Psychologin Webb. Das von der Expertin für Künstliche Intelligenz (KI) entwickelte Steuerungsprogramm ist im Prinzip identisch mit den entsprechenden Abläufen im zentralen Nervensystem einer lebenden weiblichen Grille.

Die schottische KI-Forscherin gehört zu der weltweit kleinen Gruppe von Robotikern, die ihre »Biobots« genannten Maschinen mit biologischen Eigenschaften auszustatten suchen. Sie entwickeln Cybertiere mit künstlichen Augen und Ohren sowie Elektromotoren als Muskelersatz. Mit Hilfe eines simulierten neuronalen Netzes werden die optischen und akustischen Signale in Steuerungsbefehle für die künstliche Motorik umgewandelt.

Zwar stecke die Biobot-Forschung »derzeit noch im Stadium der wissenschaftlichen Tüftelei«, sagt der Mathematiker und KI-Experte John Hallam von der University of Edinburgh. Doch die in den letzten Jahren erzielten Fortschritte mit »gut gebauten biologischen Robotern« verleiten Hallam zu der Prognose, dass »Generationen von Robotern im Anmarsch sind, die sich selbst im Schnellverfahren durch eine Art Evolution steuern und aus den jeweils weitestentwickelten Maschinen RobotNachkommen produzieren werden, die wiederum intelligenter sind als ihre Erzeuger«.

Hallams kühne These wird von anderen Visionären geteilt. Der amerikanische Robotik-Tüftler Hans Moravec von der Carnegie Mellon University in Pittsburgh, Pennsylvania, ist überzeugt, dass »noch vor dem Jahre 2050« eine superintelligente Generation von Robotern »uns in jedem Bereich menschlichen Wirkens übertreffen« werde.

Von diesem Ziel scheinen Biobots vom Typ der Grille an der University of Stirling und ähnliche Cybertiere wie Ameisen-, Hummer-, Fledermaus- oder Fischroboter, die in verschiedenen Labors gebaut und getestet werden, noch weit entfernt. Gleichwohl haben die vermeintlich simplen und ungelenk erscheinenden Kunstgeschöpfe aus Metall, Siliziumchips und Legobausteinen bereits erstaunliche Erfolge eingefahren. Einige Kreaturen, so beispielsweise der von Barbara Webb mitentwickelte Grillenroboter, brachten gar fest gefügte wissenschaftliche Grundeinsichten ins Wanken.

Die Verhaltenspsychologin hatte sich die Grille Gryllus bimaculatus als Forschungsobjekt erkoren, weil eine Reihe Verhaltensweisen des Tiers biologisch weitgehend geklärt schienen. »Ich wählte ein Tiersystem aus, das zum Bau eines kompletten Robot-Modells geeignet war«, sagt die schottische Forscherin. Ein neuronales Netz sollte dafür sorgen, dass der Roboter in natürlicher Umgebung so reagieren würde wie das Vorbild-Tier.

Bei der Wahl ihres Partners folgen weibliche Grillen dem Lockgesang eines Männchens. Er besteht aus stoßweise erzeugten Einzeltönen. Diese so genannten Silben sind durch verschieden lange Pausen voneinander getrennt, die Frequenz bleibt jeweils gleich.

Den Lockgesang des Männchens vernimmt die weibliche Grille mit Hilfe von zwei Trommelfellen, die sich in den Vorderbeinen unterhalb des »Knies« befinden. Beide Sensoren sind durch einen speziellen Gehörkanal mit zwei weiteren Öffnungen verbunden. Dieses System sorgt dafür, dass die Schallwellen phasenverschoben empfangen werden; so erkennt die Grille, aus welcher Richtung das Zirpen kommt, und macht sich dahin auf den Weg.

Mit vier Miniaturmikrofonen stattete Barbara Webb ihren ersten Grillenroboter aus. Sie sind so angebracht und geschaltet, dass auch bei der Kunstgrille die Töne phasenverschoben empfangen werden. Im nächsten Bauabschnitt experimentierte die Forscherin mit verschiedenen Simulationen von Nervenzellen, die das Verhalten des Roboters bestimmen. Neurobiologen, von denen »die meisten auf uns Biobot-Tüftler eher herabsehen«, so die schottische Psychologin, hatten vermutet, dass mindestens 20 künstliche Nervenzellen in zwei getrennten Schaltkreisen nötig wären, damit die Drahtgrille das gewünschte Verhalten zeige.

»Es war alles viel einfacher, als wir es uns vorgestellt hatten«, resümiert die Forscherin. Mit einem einzigen Kontrollsystem empfängt das Grillenweibchen den Lockgesang; es lokalisiert die Schallquelle und filtert, hat es erst einmal seine Wahl getroffen, zugleich das Zirpen konkurrierender Männchen aus.

Ihre Überzeugung, dass die natürliche Grille über ein ähnlich einfaches System verfüge wie die Kopie, mögen »die meisten Kollegen aus der Biologie nicht nachvollziehen«, sagt die Roboter-Architektin.

So seien etliche Biologen der Ansicht, im Grillengehirn seien »bevorzugte Verhaltensweisen irgendwie festgelegt«. Das heiße aber, die Dinge weit schwieriger einzuschätzen, als sie wahrscheinlich sind: »Sie beobachten ein Verhalten und vermuten dahinter Absichten wie zum Beispiel den Wunsch nach Erkenntnis oder eine Zielsetzung, für die es im Gehirn die entsprechenden Schaltkreise geben müsse.« Womöglich, so Webb, »gibt es aber diese Nervenzellen nicht, denn Tiere funktionieren nun mal nicht so wie der Mensch«.

Dass Robot-Tiere in der Tat bemerkenswerte Reaktionen zeigen, konnten Forscher aus England und der Schweiz an einem anderen Versuchsobjekt beweisen. Claire Rind, Neurobiologin an der University of Newcastle, baute gemeinsam mit den Zürcher Neuroinformatikern Mark Blanchard und Paul Verschure, die in das Gemeinschaftsprojekt ihre Erfahrung mit selbststeuernden Ballonrobotern einbrachten, einen Heuschreckenroboter mit neuronalem Schaltkreis.

In der Natur sorgen die beiden hinter den Augen des Tieres platzierten Nervenzellen LGMD* mit dafür, dass die Heuschrecke fluchtartig hochspringt oder im Flug Hindernisse blitzschnell umsteuert.

Um die Funktionen der LGMD-Kopie zu testen, wollen die Forscher ihren dreirädrigen Roboter, der mit einer dem schwachsichtigen Heuschreckenauge nachempfundenen Kamera bestückt wird, vor ein Fernsehgerät setzen und der Kunstheuschrecke dieselbe »Star Wars«- Episode vorspielen, die schon bei der lebenden Heuschrecke verblüffende Reaktionen ausgelöst hatte.

Lange hatte diese regungslos vor der Glotze gehockt. Doch als die Tiefflieger des »Star Wars«-Schöpfers George Lucas 3-D-technisch angerauscht kamen, suchte das Insekt sein Heil in der Flucht.

Einsetzen, so die Hoffnung des Forschertrios, ließe sich der intelligente Hindernismelder im Automobil- und Flugzeugbau. Die bisher vorhandenen Geräte zur Verhinderung von Kollisionen sind durchweg zu träge und erfordern Hochleistungscomputer.

Ein entsprechendes LGMD-System hätte, neben seiner Verlässlichkeit, den großen Vorteil, so die Neurobiologin Rind, »dass es zwischen Objekten, die auf Kollisionskurs sind, und solchen, die gefahrlos vorbeigehen, unterscheiden kann«. RAINER PAUL

* LGMD: Abkürzung für Lobular Giant Movement Detector. UNSERE BRÜDER IM GLAUBEN?

Theologin Foerst: Zwiesprache mit dem Roboter »Cog«

von Hubertus Breuer

Die Pastorin Anne Foerst und der Roboter »Cog« sehen sich tief in die Augen. Mit vier Kameras - zwei für den Weitwinkelblick, zwei für Detailansichten - verliert sich der Blick der Blechkreatur hinter den Gläsern ihrer Hornbrille. Dann reicht die Geistliche ihm die Hand zum Gruß, was der Roboter ungelenk, doch kraftvoll erwidert.

Die hoch aufgeschossene blonde Frau wirkt etwas fremd unter den Ingenieuren des berühmten Artificial Intelligence Lab am Massachusetts Institute of Technology in Boston. Nicht ohne Stolz trägt sie den Titel »theologische Beraterin«.

»Wir bauen künstliche Apparate, die sich menschenähnlich verhalten«, begründet die Seelsorgerin, die auch ein Informatikstudium vorweisen kann, ihr Engagement. »Wenn der Fortschritt so weitergeht, stehen wir eines Tages vor der Frage, ob wir Roboter in unsere soziale Gemeinschaft aufnehmen wollen.«

Anne Foersts Ingenieurkollegen, die Computerprogramme schreiben und den Lötkolben schwingen, schätzen die quirlige Frohnatur für ihre mit Thora- und Bibelzitaten gewürzten Diskussionsbeiträge. Nur Übervater Marvin Minsky maulte zu Anfang in unfreundlichen E-Mail-Botschaften, da ziehe eine Missionarin in die geheiligten Hallen der Rationalität ein. Inzwischen verhält er sich still. Die Presse liebt die wortgewandte Theologin am Technologie-Mekka ohnehin. Bevorzugt zitiert sie die Pastorin mit dem Satz: »Ich darf viel mit dem Roboter anstellen, nur ihn nicht mit Wasser taufen. Allenfalls Öl ist angebracht.«

Foersts Taufkandidat »Cog« erinnert an den Androiden »C3PO« aus dem Filmepos »Krieg der Sterne«, wie er nach einem Unfall beinlos auf einer Werkbank sitzt. Aus »Cogs« Rücken quellen armdicke Kabel zu einem Parallelrechner, der die Umwelteindrücke verarbeitet. Drucksensoren in »Cogs« Armen erlauben ihm passiven Tastsinn.

Als das KI-Team »Cogs« Lebenslicht anknipste, ruderte er erst wie wild mit den Armen in der Luft und schlug sich fast die teuren Linsen ein. Dann vernetzten seine Mikrochips die Sinnesdaten Bit für Bit zu einem dreidimensionalen Bild der Welt. Inzwischen lässt »Cog« mit seinen Alugreifern bereits eine Spiralfeder von einer Hand in die andere gleiten. Und er trommelt sogar im passenden Rhythmus zu Rockmusik - denn Ohren hat der Leichtmetaller auch.

Anne Foerst glaubt allerdings nicht, dass ein göttlicher Funke bereits des Geistes Feuer in »Cogs« Platinen entflammt hätte. Aber zumindest begännen Menschen um ihn herum, ihn wie eine Person zu behandeln. »Wenn die Ingenieure anfangen, ein schlechtes Gewissen zu haben, wenn sie dem Roboter den Strom abstellen, dann hat sie ihr eigenes Werk davon überzeugt, dass sie mehr als nur einer Maschine gegenüberstehen«, folgert Foerst aus ihren Beobachtungen.

Dass auch einem leidenschaftlichen Autofahrer das Herz bricht, wenn er seinen geliebten Wagen auf dem Schrottplatz zur letzten Ruhe betten muss, ist für die Theologin kein stichhaltiges Gegenargument: »Ein Auto stellt unser Selbstverständnis nicht in Frage. Wenn sich eine Maschine allerdings wie ein Baby verhält, erscheint das Menschsein in neuem Licht.«