Stein-Schere-Papier:
Der Roboter gewinnt immer

Roboter können inzwischen sehr schnell menschliches Verhalten analysieren und darauf reagieren. Sogar so schnell, dass sie das berühmte Spiel Stein-Schere-Papier hundertprozentig gewinnen. Robotik-Forscher der Universität Tokio hatten bereits im Sommer des letzten Jahres ein System entwickelt, das an dem Spiel teilnehmen konnte. Jetzt haben sie die Analyse des gegnerischen Verhaltens so weit verfeinert und beschleunigt, dass es bei jedem Zug die richtige Erwiderung parat hat.


Die erste Fassung arbeitete noch mit einem Zufallsprinzip und einem Vorhersageverfahren auf Grundlage statistischer Wahrscheinlichkeiten. Damit erzielte man bereits bessere Ergebnisse als beim reinen Zufall, der das Spiel eigentlich relativ ausgeglichen macht. Eine neue Version des Roboters wurde allerdings um eine Hochgeschwindigkeitskamera erweitert, mit der die Handbewegung des Gegners erfasst und analysiert werden kann.

In ersten Versuchen begann das System in dem Moment, als der Mensch die Hand in der endgültigen Position hatte, mit der Bildanalyse und präsentierte rund 20 Millisekunden später die richtige Erwiderung. Schon dies war im Grunde zu schnell, als das einem Menschen aufgefallen wäre, dass menschliche und robotische Hand nicht zeitgleich ihre Geste zeigen

Die neueste Überarbeitung erhielt nun Algorithmen, die schon während der Bewegung des Menschen sehr schnell erkennen können, welches der drei Muster die menschliche Hand letztlich darstellen wird. Immerhin dauert es rund 60 Millisekunden, bis die Hand des Menschen die jeweilige Geste komplett vollzogen hat. Da der Roboter allerdings weiterhin nur 20 Millisekunden ab jener Stelle braucht, die für die Vorhersage der endgültigen Haltung nötig ist, kann er die jeweils passende Geste darstellen, bevor die menschliche Bewegung abgeschlossen ist. Die Software soll dabei so weit optimiert sein, dass allein die Bildanalyse im entscheidenden Moment nur eine Millisekunde dauert.

Auf den ersten Blick erscheint dies als eine von vielen neuen Spielereien, die in der Robotik immer wieder auftauchen. Allerdings hat die Entwicklung einen ernsten Hintergrund. Die Technologie bildet eine der Grundlagen für eine engere Zusammenarbeit zwischen Menschen und Robotern, bei der die Maschinen stets auch korrekt darauf reagieren müssen, wenn der Mensch unvorhersehbare Aktivitäten durchführt, damit eine entsprechend hohe Sicherheit gewährleistet ist.