Maschinelles Laufen

Wenn ich manchmal so sehr fasziniert bin von unserer Fähigkeit, auf zwei Beinen zu laufen,  beschleicht mich der Verdacht, dass ich nur einen Grund suche, nicht auf die viel schnelleren Vierbeiner neidisch zu sein.

Und tatsächlich: da unsere spezifisch menschliche Art der Fortbewegung nur den Trab, nicht aber den Galopp erlaubt (bei dem der Abstoß mit beiden Beinen geschieht), sind wir vergleichsweise langsam. Dass nicht alle Zweibeiner auf den Trab festgelegt sind, sieht man an den Känguruhs, die – sobald sie Gas geben – mit beiden Beinen springen. Oder – gleich 3 Nummern kleiner – an den Amseln, die für ihre Größe ziemlich schnell laufen (hüpfen) können, ebenfalls im Galopp.

Wir aber springen von einem Bein auf das andere und müssen dabei in erster Linie eine gewaltige Gleichgewichtsaufgabe lösen. Dies umso mehr, je unebener der Untergrund ist. Nicht, dass ich noch nie davon berichtet hätte, aber man staunt immer wieder über den Grund für diese nur auf den ersten Blick so ineffiziente Fortbewegungsmethode: in den weiten Steppen Afrikas (die Heimat unserer Spezies, auch wenn einige Ewiggestrige das aus ideologischen Gründen leugnen) boten wir dank der senkrechten Haltung der sengenden Sonne nur eine minimale Angriffsfläche. Verbunden mit der Fähigkeit zu schwitzen erlaubte uns dies, lange und ausdauernd hinter wesentlich schnelleren, aber Hitze-anfälligen Vierbeinern herzulaufen, bis diese schließlich den Hitzschlag erlitten oder erschöpft auf den erlösenden Speerwurf warten mussten. Wir waren (sind) eben hinterfotzige Raubtiere, die Werkzeuge benutzen…

Für uns hat sich also die Entwicklung starker, flexibler Füße, unglaublich strapazierfähiger Achillessehnen, perfekt aufeinander abgestimmter Gelenke und Muskeln und vor allem das Herausbilden einer ausgefeilten Propriozeption (Innenwahrnehmung aller Gelenkwinkel, Muskelspannungen, der Lage im Raum etc.) richtig gelohnt.

Wir haben irgendwann ein großes Gehirn entwickelt, das heute alle anderen Lebewesen auf dem Planeten beherrschen oder wenigstens vernichten kann. Wir haben Macht über Leben und Tod bekommen und in Folge dessen ein maßlos übersteigertes Selbstbewusstsein.

Inzwischen sind wir selbst in der Lage, Wesen zu erschaffen, die auf zwei Beinen laufen können und uns irgendwann einmal übertreffen sollen. Wir nennen sie Roboter und geben ihnen eine Gestalt, die unserer ähnelt, denn wir wollen zeigen, dass auch wir als Schöpfer taugen.

Wie weit wir damit bis heute gekommen sind, habe ich mir kürzlich angesehen und mich dabei ganz köstlich amüsiert. Ihr merkt schon: es macht mir verdammt viel Spaß, unsere Hightech-Errungenschaften durch den Kakao zu ziehen. Hier sind zwei meiner Fundstücke, die es anzuschauen lohnt:

Atlas

Atlas ist ein Roboter von Boston Dynamics, einer Tochter des Alphabet Konzerns (formerly known as Google).

Zum Atlas-Video

Atlas kann – wenn man dem Video glauben darf, schon eine ganze Menge, was die gehende Fortbewegung auf unebenem Boden betrifft. Er wirkt etwa so wie ein betrunkener Mann in Skistiefeln. Wohlgemerkt: was Atlas hier treibt, ist Gehen, kein Laufen. Beim Laufen würde immer maximal ein Fuß am Boden sein, beim Gehen hingegen ist maximal einer nicht am Boden, es sei denn man fällt. Der fiese Lagerarbeiter schubst den treudoofen Atlas so gemein von hinten, dass man direkt Mitleid mit der armen Kreatur bekommt (ein Gefühl, dass der Maschine allerdings fremd ist, wenn sie uns auf die Fresse fliegen sieht). Aber dann – oh Wunder! – erhebt sich Atlas gar nicht mal ungeschickt und alles ist wieder gut. Eine Bemerkung muss ich dennoch zu diesem Video machen: mir ist nicht klar, warum Atlas in der ersten Minute des Videos wie ein Mensch die Arme beim Gehen benutzt und später, als er in der Halle zu einem Karton läuft, den er aufheben will, nicht mehr. Erst ab 2:22 Min benutzt er die Arme wieder. Seltsam!

Die Anderen

Verglichen mit dem Werbevideo von Boston Dynamics zeigt der nachfolgende Streifen, was maschinelles Laufen heute wirklich ist: ein fehleranfälliger Vorgang, der in einer Weise grotesk wirkt, dass man zwangsläufig – zumindest als Software-Entwickler – eine Vorahnung davon bekommt, an was alles gedacht werden muss, bis eine Maschine sich auch nur ansatzweise zweibeinig fortbewegen kann. Von Geschmeidigkeit will ich da gar nicht reden!

Tolpatsche aus HighTech-Schmieden

Wer seine Propriozeption ein wenig bewusst erlebt und daher weiß, was so alles Muskel-/Sehnen-/Gelenk-technisch geschieht, wenn wir laufen, mag einwenden, dass bereits die Konstruktion unseres Körpers den Vorgang des zweibeinigen Laufens hochgradig unterstützt und die Steuerungsleistung unseres Gehirns einen viel geringeren Anteil am Laufen hat als die des Robotergehirns an dessen Fortbewegung. Kann schon sein, aber ich habe den Roboter-Konstrukteuren nicht verboten, einen elastischen Roboter mit einem ganzen Set an Reflexen zu bauen, dessen Gelenke auf Druck mit Erhöhung der Festigkeit reagieren. So ists nun mal heute noch: wenn die Roboter mit ihren steifen Plattfüßen auf eine Murmel treten, fallen sie um, anders als wir, wenn wir mit nackten Füßen (es ist halt ein Barfüßer-Blog) die Murmel sanft umfassen und einfach den Druck auf andere Stellen des Fußes legen.

Was fehlt den Maschinen sonst noch?

Selbst wenn die Roboter körperlich perfekt konstruiert wären: es ist noch immer so verdammt viel, was wir ihnen voraus haben, weil wir einfach ein unglaubliches Wissen über unsere Umgebung haben:

  • Vorwissen über die Griffigkeit / Festigkeit des Bodens bei bestimmten Verhältnissen (Feuchtigkeit, Temperatur)
  • Erinnerungen an bestimmte Stellen, die wir früher einmal passiert haben, die uns helfen, künftig Probleme zu vermeiden
  • Kontextwissen über unsere Umgebung: welche Geräusche lassen welche Begegnungen erwarten (Autos, Tiere, Menschen)? Nähern oder entfernen sie sich?
  • Den Rest schreibe ich gar nicht mehr hin, weil es so viel ist, was wir – a priori – wissen.

Und dann braucht unser Gehirn ja auch nur umgerechnet ca. 20 Watt/h, um das alles zu leisten. Energie aber ist unser kleinstes Problem. Die haben wir in idealer Weise fettstofflich verteilt am Körper, selbst wenn wir sehr mager sind.

Einen Vorteil haben die Roboter: sie lassen sich fernsteuern. Und das geht bei Menschen – zumindest bei den Nicht-Smombies unter uns – nicht!

Hinweis: das Beitragsbild habe ich dem Video der Tolpatsche entnommen. Copyright selbstverständlich bei dem Autor des Videos!