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Sensationelle Neuentwicklung: MOBILE-Auto mit “Selbstbewusstsein”

Torben Stolte, wissenschaftlicher Mitarbeiter am Institut für Regelungstechnik, am Steuer des MOBILE-Forschungsfahrzeugs.Foto: TU Braunschweig (idw)
Torben Stolte, wissenschaftlicher Mitarbeiter am Institut für Regelungstechnik, am Steuer des MOBILE-Forschungsfahrzeugs.Foto: TU Braunschweig (idw)

Optisch erinnert das neue Fahrzeug der Technischen Universität Braunschweig an ein Spielzeugauto in der Größe eines „erwachsenen“ Fahrzeugs. Statt der Karosserie findet sich hier nur ein Gitterrohrrahmen.  Fast 600 PS bringt das zwei Tonnen schwere Gefährt auf die Straße. Es ist eines der leistungsstärksten E-Fahrzeuge der Welt, und beschleunigt in drei bis vier Sekunden von null auf hundert. Entwickelt wurde das MOBILE-Auto von Prof. Markus Maurer und seinem Team am Niedersächsischen Forschungszentrum Fahrzeugtechnik der TU Braunschweig.

Auto mit „Selbst-Bewusstsein“

Bisherige Autos haben eine mechanische oder hydraulische Kopplung von Lenkrad und Bremse mit den Rädern.  Das Lenkrad von Autos der Zukunft bewegt dagegen eine Achse, die im Leeren endet. Ihre Bewegung wird von Sensoren aufgenommen und an die relevanten Komponenten übertragen. Ähnliches gilt auch für Gaspedal und Bremsen. Alle vier Räder sind mit einem jeweils eigenen Antrieb und einer Lenkeinheit versehen, die separat angesteuert werden können. Das Auto kann also jedes Rad unabhängig von den anderen bewegen, wodurch es sich praktisch auf der Stelle drehen und extrem leicht einparken lässt.

Aber ein MOBILE-Wagen muss noch mehr können. Tatsächlich muss es mehr über seine eigenen Fähigkeiten „wissen“ als seine Nutzer. Je nach Fahrsituation müssen die vorhandenen Antriebe zielgerichtet eingesetzt werden. Dabei trifft das Fahrzeug die Entscheidungen und nicht der Fahrer. Etwa dürfen bei schneller Fahrt die Hinterräder nur wenig und anders als bei langsamer Fahrt bewegt werden, da das gesamte Auto sonst ins Schleudern geraten könnte. Die Fahrzeugelektronik muss Position und Geschwindigkeit sowie das entstehende Risiko bei jeder Aktion einschätzen können und entsprechende Entscheidungen treffen.

Eine Revolution der Fahrzeugtechnik

Die „Macher“ von Leonie, des ersten Autos, das seit dem Jahr 2010 fahrerlos durch den Braunschweiger Straßenverkehr kurvt, haben sich mit dem MOBILE-Projekt ein neues Ziel gesteckt. „Leonie war damals aufsehenerregend, aber im Grunde die Weiterentwicklung konventioneller Fahrzeugtechnik – eine Evolution“, sagt Maurer. „MOBILE ist dagegen eine echte Revolution. Sie werden davon weltweit kein Zweites finden“. „Diesmal haben wir alles verworfen, was wir bisher über Autos wussten, und einfach von Anfang an ein ganz neues gebaut“, ergänzt Projektleiter Peter Bergmiller.

Die Frage, warum Ingenieure überhaupt so ein Auto bauen, beantwortet Markus Maurer. Man habe sich von den Forschungspartnern wie Chris Gerdes an der Universität Stanford inspirieren lassen: „Einfach, weil man daraus etwas lernen kann.“ Tatsächlich enthält das Fahrzeugkonzept grundlegende Elemente für die Autos der Zukunft. Kernstück der Forschung ist das vollkommen neue Sicherheitskonzept. Da die Autos immer autonomer fahren und aus immer mehr Elektronik bestehen, wird dies bald existenziell wichtig sein. Die Sicherheitskonzepte der autonomen Autos der Zukunft müssen von selbst funktionieren. Denn es wird keine Menschen geben, die im Zweifelsfall wieder übernehmen. „Wir haben das stärkste mögliche E-Fahrzeug gebaut. Denn wenn wir dies im Griff haben, können wir auch mit schwächeren Fahrzeugen umgehen“, erlärt Maurer.

Konventionelle Lösungen setzen dabei auf klassische Redundanz der Systeme: Für den Fall, dass in einem E-Fahrzeug während der Fahrt ein Lenkmotor ausfällt, gibt es beispielsweise einen zweiten Lenkantrieb, der die Aufgaben übernimmt. Das MOBILE-Projekt dagegen nutzt die Tatsache, dass insgesamt vier Antriebe und Lenkmotoren für die Räder vorhanden sind, und verbindet diese mit einem intelligenten Konzept. Fällt ein Antrieb aus, würde dadurch normalerweise ein Rad an beliebiger Stelle stehen bleiben. Indem die verbleibenden Antriebe sich die Aufgabe teilen, kann das Auto zumindest zur nächsten Werkstatt oder in die heimische Garage gefahren werden.

Während unser Forschungsfahrzeug Leonie Straße und Umgebung, Verkehrsregeln und -signale, sowie Verkehrsteilnehmer berechnen konnte, um autonom im Straßenverkehr zu agieren, zielt das MOBILE-Projekt auf Autonomie nach innen, erläutert Maurer. Es „verstehe“ das Zusammenspiel der elektronischen und mechanischen Komponenten, Kraft und Risiko sowie die im Umgang mit der komplexen Elektronik relativ eingeschränkten Möglichkeiten des Nutzers. (Quelle: idw)

Buchtipp:
Synthetisches Bewusstsein: Wie Bewusstsein funktioniert und Roboter damit ausgestattet werden können

Selbst-Bewusstsein bei Elstern: Wo liegt der Ursprung des Bewusstseins?

Selbstbewußtsein bei Elstern. Foto: idw

Foto: idw

(idw). Ein gelber Fleck unter dem Schnabel, wo keiner hingehört: Da schauen Elstern zweimal hin, wenn sie ihr Spiegelbild sehen, und machen sich gleich an die Fleckentfernung. Dieses Verhalten zeigt den Forschern Helmut Prior (Goethe-Universität, Frankfurt a.M.), Ariane Schwarz und Onur Güntürkün (Ruhr-Universität Bochum), dass sich auch Vögel im Spiegel selbst erkennen, was bisher nur von Menschen und einigen Säugetieren bekannt war. Und das, obwohl das Vogelgehirn über keinen Neokortex verfügt, von dem man bislang angenommen hatte, dass er für das Selbst-Erkennen verantwortlich sei. Dieser jüngste Teil der Großhirnrinde hat sich in der Evolution erst später und nur bei Säugetieren entwickelt. Die Studienergebnisse sind die aktuellen Ausgabe der Zeitschrift PLoS Biology veröffentlicht. Gelber Fleck im toten Winkel

Im Kernexperiment markierten die Forscher fünf Elstern mit einem gelben oder einem schwarzen, auf dem Gefieder nicht sichtbaren Punkt, unter dem Schnabel, für den Vogel im toten Winkel. Alle Vögel durchliefen dieselbe Prozedur der Markierung und wurden dann in einen Testkäfig gesetzt. In diesem Käfig war eine Wand entweder verspiegelt oder der Spiegel mit einer Kunststoffplatte abgedeckt. “Nur wenn der Vogel mit einem gelben Punkt markiert und der Spiegel unverdeckt war, begann die Elster, den Punkt zu entfernen”, beschreibt Prof. Güntürkün. “Das zeigt uns, dass sie im Spiegelbild tatsächlich sich selbst erkannt hatten.”

Intelligenz und Bewusstsein entstanden auf mehreren Wegen

Dieses Ergebnis hat mehrere wichtige Konsequenzen für das Verständnis der Evolution von Intelligenz und Bewusstsein. Denn Vögel und Säugetiere haben sich seit mindestens 300 Millionen Jahren getrennt entwickelt. Bisher konnte man die Spiegel-Selbsterkennung nur bei wenigen Menschenaffenarten wie z. B. Schimpansen und Orang-Utans gesichert nachweisen. Hinweise gab es auch für Delfine und Elefanten. Diese Ergebnisse führten zu der Annahme, dass komplexe Denkprozesse und Bewusstsein nur bei höheren Säugetieren entstanden sind. “Der Nachweis des Selbsterkennens bei Elstern zeigt dagegen, dass diese Leistungen in der Evolution mehrfach und unabhängig voneinander entstanden sein müssen”, so Güntürkün.

Es geht auch ohne Neokortex

Der bei Menschenaffen und Menschen besonders groß entwickelte Neokortex wurde lange Zeit als unabdingbare Voraussetzung für komplexe Denkprozesse angesehen. Wie alle Vögel haben Elstern jedoch keinen Neokortex, sondern weisen eine vollständig andere Hirnorganisation auf. Somit zeigen die aktuellen Ergebnisse, dass sogar Selbst-Erkennen ohne Neokortex und somit durch alternative Hirnstrukturen erzeugt werden kann.

Kommentar:
Wenn der Neokortex der Großhirnrinde nicht der Ursprung von Bewusstsein ist, weil Elstern zwar Selbst-Bewusstsein zeigen, aber keinen Neokortex besitzen, dann fragt man sich wo nun der Ursprung des Bewusstseins ist. Die Antwort auf die Frage und die Folgen die sich für unser Weltbild daraus ergeben,
finden sich im neu erschienenen Sachbuch “Unsterbliches Bewusstsein – Raumzeit-Phänomene, Beweise und Visionen” ISBN 978-3-8370-4351-8 von Klaus-Dieter Sedlacek.