SAKI lernt! Abschlussveranstaltung: Autonomes Fahren – Aktuelles aus der Forschung

Am ersten Februar fand die SAKI lernt! Abschlussveranstaltung mit fachkundigen Vorträgen zum Thema Autonomes Fahren statt. Das Projekt SAKI lernt! hat zum Ziel, Wiener Schüler*innen ab 10 Jahren mittels innovativer Lernroboter und dem Anwendungsbeispiel “selbstfahrende Autos” einen spielerischen Einstieg in die Welt der Künstlichen Intelligenz (KI) zu vermitteln. Das Event fand online statt. Die fördernde Organisation, die Wirtschaftsagentur Wien, war durch Frau Edina Elezi vertreten. Martin Kandlhofer moderierte für die OCG.

Das Abschlussevent des Projekts Saki lernt! fand online statt

Autonomes Fahren, Level 5 lässt noch auch sich warten

Nach den Eröffnungsworten von OCG Geschäftsführer Ronald Bieber, referierte Alexander Mirnig vom Austrian Institute of Technology (AIT) zu aktuellen Forschungsfragen im Bereich autonomes Fahren, insbesondere der Wichtigkeit des Kontextes. „Was muss das Fahrzeug wissen, z. B. wie reagiert das Fahrzeug auf unterschiedliche menschliche Kommunikation“.

Autonom ja, aber nur im richtigen Kontext

Shuttle Services mit autonomen, fahrerlosen Fahrzeugen sind weltweit auf einigen Strecken schon im Einsatz, aber völlig autonomes Fahren funktioniert aktuell nur unter bestimmten Einschränkungen, z. B. auf vordefinierten Strecken, mit Geschwindigkeitsbeschränkungen (auf 8-15 km/h) oder mit Beschränkungen auf bestimmte Tageszeiten. Es ist jedoch keine spezielle Infrastruktur für die Fahrzeuge notwendig. Man spricht in diesem Fall vom autonomen Fahren Level 4.

Darüber steht nur noch Level 5, wo der Betrieb völlig ohne Einschränkungen funktionieren muss. Alexander Mirnig ist optimistisch, dass hier bald Fortschritte gemacht werden, auch wenn wir zurzeit davon noch weit entfernt sind.

Bild: Center for Sustainable Systems, University of Michigan. 2021. “Autonomous Vehicles Factsheet.” Pub. No. CSS16-18

Herausforderungen und Erwartungen

Daniel Watzenig von der TU Graz sprach über Herausforderungen und Erwartungen autonomen Fahrens. Die Vorteile liegen auf der Hand: Die Vorteile des automatisierten Fahrens liegen auf der Hand: Es ist sicherer, grüner (bessere Logistik, optimierter traffic flow – weniger Staus) und erhöhe bzw. ermögliche die Mobilität für eingeschränkte Personen.

1. Erhöhte Sicherheit
2. Reduzierter Energiebedarf und geringere Emissionen
3. Höhere Straßenkapazität
4. Verbesserte Mobilität für  Personen mit Behinderungen sowie Personen ohne Lenkerberechtigung

Viele große Autohersteller mussten ihre Ankündigungen bezüglich autonomen Fahrens revidieren, weil einige Herausforderungen noch nicht zufriedenstellend gelöst sind. Neben juristischen Unklarheiten zur Zulassung autonomer Fahrzeuge und der noch sehr breit vorhandenen Skepsis bei Kund*innen sei wohl der wichtigste Punkt eine Reihe von technischen Problemen.

Daniel Watzenig nannte “Wahrnehmung” als eines der Schlüsselprobleme. Erkennung allein durch eine Kamera ist zu unsicher, denn es gibt zu viele Risikofaktoren, warum eine Kamera plötzlich sehr schlechte Bilder produziert, die Verarbeitung von durch ein Radar erzeugten Daten ist aber andererseits recht aufwändig.

Watzenig ist mittlerweile optimistisch, dass in 3 bis 5 Jahren Level 4 alltagstauglich werden kann, vom tatsächlich vollautomatisierten Fahren für alle Fahrkontexte sei man jedoch noch weit entfernt. Neben den technischen Herausforderungen, ist das aber auch vor allem eine Kostenfrage.

Robotik und globale Nachhaltigkeit

Lara Lammer von der TU Wien beschäftigt sich an ihrem Institut sowohl mit dem Thema autonome intelligente Systeme (AIS) und Produktentwicklung als auch mit der Wissensvermittlung im Bereich Robotik.

Lammer erläuterte die Frage “Was ist ein autonomes intelligentes System (AIS)?” und betonte, wie wichtig klare, eindeutige Definitionen von Robotik, Künstlicher Intelligenz und Maschinellem Lernen sind, weil sie die Grundlage einer erfolgreichen Wissensvermittlung darstellen. Einen Roboter kann man im Gegensatz zur KI anfassen. Er muss zudem sein Umfeld mittels Sensoren erkennen und auch auf Änderungen reagieren, wie Lammer ausführte. KI hingegen bedeutet maschinelles Lernen und braucht keine bestimmte physische Form. Ein autonomes Fahrzeug ist daher beides: ein autonomes intelligentes System.

Roboter werden häufig gar nicht als solche wahrgenommen, da noch oft das Bild eines humanoiden – daher menschenähnlichen – Robotern vorherrscht, dabei sind zum Beispiel Staubsaugerroboter in vielen Haushalten präsent. Dies rühre auf den alten Wunsch einen “Arbeitssklaven” zu erschaffen. Doch der Gedanke, dass Roboter wie Menschen aussehen und agieren müssten, stehe bei der Produktentwicklung im Weg, erklärte die Forscherin. Werden diese Denkschranken überwunden, helfe das, autonome intelligente Systeme viel effektiver und kreativer einzusetzen.

Lammer sieht eine bedeutende Rolle der Robotik im Zusammenhang mit globalen Nachhaltigkeitszielen. Studierende an ihrem Institut entwickelten beispielsweise das Konzept einer „Smart Hydro Solar Farm“, um Obst und Gemüse regional und energieschonend produzieren zu können. Andere Projekte lieferten etwa Beiträge zur Meeresökologie und zu intelligenter Müllsortierung mithilfe von AIS.

Miteinander von Mensch und Roboter

Georg Jäggle, ebenfalls von der TU Wien, teilte einige Erfahrungen aus seiner Tätigkeit im Bereich Educational Robotics. Sein Institut führt viele Robotik-Workshops mit Hardware (unter anderem mit Thymio 2.0) als auch mit Simulatoren durch. Aber auch bei der Entwicklung von Pflege- und Assistenzrobotern war sein Institut beteiligt. Hier sind Fragen der Interaktion zwischen Mensch und Roboter elementar: Wenn Roboter mit Menschen in Kontakt treten, werden oft die Asimov´schen Gesetze als Beispiel eines möglichen Regelwerks genannt:

1. Ein Roboter darf kein menschliches Wesen (wissentlich) verletzen oder durch Untätigkeit (wissentlich) zulassen, dass einem menschlichen Wesen Schaden zugefügt wird.
2. Ein Roboter muss den ihm von einem Menschen gegebenen Befehlen gehorchen – es sei denn, ein solcher Befehl würde mit Regel eins kollidieren.
3. Ein Roboter muss seine Existenz beschützen, solange dieser Schutz nicht mit Regel eins oder zwei kollidiert.

Bei seinen Schulungen lenkt Jäggle gern die Aufmerksamkeit seiner Schüler*innen auf die Frage: “Was ist ein Roboter, was ist kein Roboter?”. Bei einer Umfrage unter den Teilnehmer*innen des Events konnte diese Frage schon sehr kompetent gelöst werden.

Großes Interesse der Schüler*innen

Zur Freude der OCG waren auch fast 30 Schüler*innen, die an den SAKI-Workshops teilgenommen hatten, bei der Online-Abschlussveranstaltung des Projekts SAKI lernt! anwesend und zeigten großes Interesse an den spannenden Kurzvorträgen.

Die OCG hat engagierten Schulen, die nicht genau in die Alterszielgruppe passten, die Chance gegeben, auch an Kursen teilzunehmen. Dazu mussten die Inhalte für verschiedene Niveaus angepasst werden – der Mehraufwand hat sich aber gelohnt, wie die Begeisterung der jungen Menschen gezeigt hat. Die Rückmeldungen durch Lehrende und Jugendliche waren durchwegs positiv. Die Freude der Jugendlichen am Lernen war in den Kursen spürbar.

Danke an alle Teilnehmer*innen und Partner

SAKI lernt! war für uns ein großer Erfolg und auch eine Inspiration für andere und folgende Projekte. Alle entstandenen Unterlagen sind frei zugänglich und werden in Zukunft erweitert und laufend aktualisiert.

Ein großes Dankeschön an Franz Ramskogler (BFI) und Harald Zainzinger (HTL Rennweg) für ihr Engagement. Die beiden Lehrer berichteten bei der Abschlussveranstaltung auch über ihre Erfahrungen als Teilnehmer des Kursprogramms. Mit den Schulen des BFI Wien und der HTL Rennweg entstand eine Kooperation, die wir gerne weiterführen und vertiefen wollen. Wir danken auch allen Jugendlichen für ihr Interesse an den Kursen und ihren Fleiß bei der Durchführung.