Bei einem KI-Experiment spielen Roboter mit Katzen

Wer hat noch nie über ein Video mit Katzen und Roboterstaubsaugern gelacht? Weil das Experiment Cat Royale beschlossen, der Logik der Katzenvideos im Internet zu widersprechen und Roboter tagelang mit Katzen spielen zu lassen! Die Installation bietet ein faszinierendes Erlebnis beim Erkunden der Interaktion zwischen Katzen und Technologie. Zusammenarbeit zwischen Informatikern bei Universität Nottingham und Gruppenkünstler Explosionstheorie Das Ergebnis war eine einzigartige Ausstellung, die das Publikum beim World Science Festival in Brisbane, Australien, faszinierte. Das Projekt, das jetzt auf Tournee ist, bietet einen innovativen Einblick in die Interaktion zwischen Tieren und Maschinen und verdeutlicht die Komplexität der Beziehungen zwischen Menschen, Tieren und Technologie.

Die Interaktion zwischen den Katzen und dem Roboter in der Installation erwies sich als fesselnde Unterhaltung. Du Videos, die auf dem YouTube-Kanal veröffentlicht wurden des Projekts gewann den Webby-Award und bieten einen Einblick in die lustigen Momente zwischen den Katzen und dem Roboter, während der Artikel, der die Entwicklung des Projekts aufschlüsselt, ebenfalls ausgezeichnet wurde CHI'24und liefert eine ausführliche Analyse der Ergebnisse und wissenschaftlichen Entdeckungen dieses bahnbrechenden Experiments. Cat Royale stellt einen mutigen Schritt bei der Erforschung der Grenzen zwischen Tierleben und Technologie dar und eröffnet neue Perspektiven für zukünftige Forschung und interaktive Erlebnisse.

Cat-Royale-Experiment

Die Schnittstelle zwischen Technologie und Tierschutz ist ein wachsendes Forschungs- und Innovationsfeld. Und in diesem Sinne das Projekt Cat Royale präsentiert sich als großartiges Beispiel für die Konvergenz zwischen Technologie und Tieren und zielt darauf ab, die Interaktion zwischen Katzen und Robotern, künstlicher Intelligenz (KI) und Umgebungen zu erforschen, die zum gegenseitigen Nutzen aller Beteiligten gestaltet sind.

Das Katzen- und Roboterexperiment begann mit einer explorativen Workshop-Phase, in der Tierverhaltensexperten, Designer und Ingenieure zusammenarbeiteten, um sicherzustellen, dass bei der Installation und dem Design des Roboters das Wohlbefinden der Katzen berücksichtigt wurde. Diese Anfangsphase war entscheidend für das Verständnis der natürlichen Bedürfnisse der Katzen und dafür, wie sie in eine künstliche Umgebung integriert werden können.

Wir mussten jederzeit das Wohlergehen der Tiere gewährleisten und gleichzeitig sicherstellen, dass die interaktive Installation (menschliche) Zuschauer auf der ganzen Welt anspricht. Dabei mussten viele Elemente berücksichtigt werden, darunter das Design des Gehäuses, des Roboters und seiner zugrunde liegenden Struktur. Systeme, die verschiedenen Rollen der beteiligten Menschen und natürlich die Auswahl der Katzen.

Eike Schneiders, Teilnehmer am Nottingham Mixed Reality Lab.

Basierend auf den Diskussionen aus diesen Workshops begann das Team mit dem Bau der Hauptinstallation des Cat Royale: ein personalisiertes Gehege, in dem über einen Zeitraum von 12 Tagen sechs Stunden am Tag drei Katzen leben können. Die zur Teilnahme ausgewählten Katzen waren Ghostbuster, Clover und Pumpkin – ein Vater und zwei Kinder, die ausgewählt wurden, um eine angenehme Familiendynamik im Gehege zu gewährleisten. Das Gehegedesign wurde so konzipiert, dass es eine „Katzenutopie“ schafft, indem es eine Vielzahl von Elementen wie Sitzstangen, Laufstege, Höhlen, Kratzbäume, Trinkbrunnen, Futterstationen, eine Ballbahn und strategisch platzierte Katzentoiletten bietet.

Während des Zeitraums von 12 Tagen blieben die Katzen ohne nennenswerte Zwischenfälle im Gehege. Sie zeigten keine Anzeichen von übermäßigem Stress und wurden nicht verletzt, was darauf hindeutet, dass die Umgebung gut auf ihre Bedürfnisse zugeschnitten war. Darüber hinaus zeigten die Katzen freiwillig Interesse an der Interaktion mit dem im Rahmen des Projekts angebotenen Roboterarm und nahmen an speziell für sie konzipierten Spielen und Aktivitäten teil. Sorgfältige Beobachtungen der Körpersprache der Katzen während dieser Katze-Roboter-Interaktionen bestätigten, dass ihnen das Erlebnis Spaß machte.

Das Team hinter der Cat Royale nicht nur eine für Katzen geeignete physische Umgebung geschaffen, sondern auch eine KI entwickelt, die darauf trainiert ist, Spielerlebnisse basierend auf den individuellen Vorlieben der Tiere zu personalisieren. Dies zeigt das Engagement, nicht nur den technischen Aspekt der Mensch-Maschine-Interaktion zu berücksichtigen, sondern auch das Wohlbefinden und die Individualität der beteiligten Tiere.

Die Schaffung eines Multi-Arten-Systems – in dem Katzen, Roboter und Menschen berücksichtigt werden – erfordert mehr als nur die Gestaltung des Roboters … Wir mussten jederzeit das Wohlergehen der Tiere gewährleisten und gleichzeitig sicherstellen, dass die interaktive Installation die Öffentlichkeit (Menschen) in der Umgebung einbezieht Welt. Dabei mussten viele Elemente berücksichtigt werden, darunter das Design des Geheges, des Roboters und seiner zugrunde liegenden Struktur, Systeme, die verschiedenen Rollen der beteiligten Menschen und natürlich die Auswahl der Katzen.

Steve Benford, Professor für Informatik an der University of Nottingham und Leiter der Cat Royale-Forschung.

Das Projekt Cat Royale wurde kürzlich auf der Jahrestagung vorgestellt Computer-Mensch (CHI'24), wo er den Preis für den besten Artikel erhielt. Die Anerkennung dieser Arbeit unterstreicht, wie wichtig es ist, nicht nur die Technologie selbst, sondern auch den Kontext, in dem sie funktioniert, und die Wechselwirkungen zwischen verschiedenen Arten und Agenten zu berücksichtigen. Es ist erwähnenswert, dass das Projekt Cat Royale wird vom Trustworthy Autonomous Systems Hub finanziert.

Wie der Roboter funktioniert

Im Mittelpunkt des Projekts Cat Royale, eine innovative Initiative, die Robotik, künstliche Intelligenz (KI) und Innenarchitektur kombiniert, um eine bereichernde und anregende Umgebung für Katzen zu schaffen, ist der Roboterarm Kino Gen3 lite, ein fortschrittliches Gerät, das für die autonome und personalisierte Interaktion mit Katzen entwickelt wurde.

das Team von Cat Royale wählte diesen Roboter aufgrund seiner Präzision und Vielseitigkeit. Die mit dem Arm verbundene Software wurde mithilfe einer umfangreichen Datenbank mit mehr als 7.000 Katzenvideos trainiert. Dieses Training ermöglichte es dem Roboter, verschiedene Verhaltensweisen von Katzen zu erlernen und ein Verständnis für die Vorlieben von Katzen bei verschiedenen Arten von Aktivitäten zu entwickeln.

Von automatischen Katzentüren und Futterhäuschen bis hin zu Roboterstaubsaugern werden Roboter und KI immer mehr Teil des Lebens unserer Katzen. Mit diesem Projekt wollten wir erkunden, wie wir es so gestalten können, dass es ihr Leben und unsere Beziehungen zu ihnen bereichert und sicherstellt, dass es vertrauenswürdig ist.

Steve Benford, Professor für Informatik an der University of Nottingham und Leiter der Cat Royale-Forschung.

Der Roboter war mit einer Entscheidungsmaschine ausgestattet, die ihm die Autonomie gab, für jede Katze spezifische Aktivitäten vorzuschlagen. Diese Entscheidungsmaschine ist wichtig für die Identifizierung und Auswahl der Aktivitäten, die jeder einzelnen Katze wahrscheinlich am meisten Spaß machen. Zu den Aktivitäten gehörte das Ziehen eines mausförmigen Spielzeugs über den Boden, das Heben eines gefiederten Vogels in die Luft und das Anbieten von Leckereien für die Katzen.

Obwohl der Roboter über die Autonomie verfügte, Aktivitäten vorzuschlagen, wurde die Ausführung der Bewegungen von einem menschlichen Bediener mithilfe eines Schnittstellensteuerungssystems gesteuert. Dieses System ermöglichte es dem Bediener, den Roboter anzuweisen, präzise Bewegungen auszuführen und so die Sicherheit und das Wohlbefinden der Katzen während der Interaktionen zu gewährleisten. Der Zwei-Finger-Greifer des Roboterarms wurde mit 3D-gedruckten Zubehörteilen angepasst, sodass der Roboter eine Vielzahl von Katzenspielzeugen und Zubehörteilen manipulieren kann. Diese Accessoires sind so konzipiert, dass sie für Katzen sicher und attraktiv sind und die Effektivität der Interaktionen erhöhen.

Die ersten Beobachtungen waren positiv: Die Katzen interagierten mit dem Arm des Roboters, spielten mit den angebotenen Spielzeugen und schienen die Interaktionen zu genießen, manchmal forderten sie ihn sogar körperlich mit einem Tauziehen heraus. Wichtig sind die tiefergehenden Fragen, die das Projekt zum Nutzen und zur Zuverlässigkeit von KI aufwirft. Die Daten, die wir aus Projekten wie diesem sammeln, können dabei helfen, darüber zu informieren, wie KI-Produkte entwickelt werden, um sicherzustellen, dass sie für alle Benutzer, ob Tier oder Mensch, von Nutzen sind, und gleichzeitig die Öffentlichkeit in die Erforschung ihrer langfristigen Auswirkungen einzubeziehen.

Steve Benford, Professor für Informatik an der University of Nottingham und Leiter der Cat Royale-Forschung.

Das Team trainierte dann a IA um die Vorlieben von Katzen in Bezug auf verschiedene Spiele und Aktivitäten zu analysieren. Die KI überwachte die Reaktionen der Katzen während der Spielsitzungen und lernte, welche Aktivitäten jeder Katze am meisten Spaß machten. Diese Anpassungsfähigkeit war entscheidend, um Katzen beschäftigt und glücklich zu halten. Neben Technik und KI umfasste das Katzen- und Roboterexperiment auch eine sorgfältige Innenarchitektur, um eine sichere und anregende Umgebung für die Katzen zu schaffen. Der Raum wurde so gestaltet, dass Katzen den Roboter beobachten und sich ihm bequem nähern können.

In Zusammenarbeit mit ExplosionstheorieDas Forschungsteam gewann wertvolle Einblicke in die Gestaltung von Robotern und ihre Interaktionen mit Tieren. Diese Partnerschaft ermöglichte eine eingehende Untersuchung, wie Roboter eingesetzt werden können, um das Wohlbefinden von Katzen zu verbessern und ihnen Aktivitäten anzubieten, die ihren natürlichen Bedürfnissen nach Spiel und geistiger Stimulation entsprechen.

Interaktion zwischen Katzen und Roboter

Das Projekt Cat Royale präsentierte eine innovative und detaillierte Interaktion zwischen Katzen und einem Roboter, bei der fortschrittliche Technologie eingesetzt wurde, um eine anregende und bereichernde Umgebung für Katzen zu schaffen. Diese Interaktion wurde sorgfältig überwacht und ausgewertet, um das Wohlbefinden der Katzen und die Wirksamkeit der vom Roboter vorgeschlagenen Aktivitäten sicherzustellen. Jede Interaktion zwischen der Katze und dem Roboter wurde anhand eines „Glücksscores“ bewertet.

Bei dieser Bewertung wurden das Engagement, die Körpersprache und andere Verhaltensmerkmale der Katze berücksichtigt. Acht Kameras wurden installiert, um die Aktivitäten der Katzen und des Roboters kontinuierlich zu überwachen. Das aufgenommene Filmmaterial wurde neu gemischt und zu täglichen Videos verarbeitet, die auf YouTube hervorgehoben wurden. Am Ende entstand ein achtstündiger Film, der einen umfassenden Blick auf Interaktionen im Laufe der Zeit bietet.

Am neunten Tag des Experiments beispielsweise verwickelte der Roboter die Katzen Pumpkin, Ghostbuster und Clover in ein Spiel mit einem gefiederten Hubschrauber. Pumpkin griff zuerst das Spielzeug an, gefolgt von Ghostbuster, während Clover zusah. Pumpkin verlor schnell das Interesse, aber Ghostbuster spielte noch einige Minuten weiter, bevor der Roboter das Spielzeug wieder ins Regal stellte.

Während der Interaktionen traten einige Herausforderungen auf, die ein menschliches Eingreifen erforderten. In einem Fall wurde der Roboter angewiesen, Pumpkin ein Federspielzeug anzubieten, da dieser eine besondere Vorliebe für dieses Spielzeug hatte. Der Roboter bewegte das Spielzeug in die Mitte des Raumes, kollidierte jedoch schließlich mit einem Kugellaufrohrsystem. Der menschliche Bediener musste den Notausschalter betätigen, um eine Beschädigung des Roboters oder eine Verletzung der Katzen zu vermeiden. Um dieses Problem zu lösen, verkürzte das Team das Seil des Spielzeugs in zukünftigen Sitzungen.

Um den Komfort und die Sicherheit der Katzen zu gewährleisten, wurden von Beginn des Projekts an Tierschutzexperten einbezogen. Diese Experten überwachten kontinuierlich das Verhalten der Katzen und gaben Hinweise, um Aktivitäten und Umgebung nach Bedarf anzupassen. Obwohl die Katzen im Projekt eine Wertschätzung für den Roboter zeigten Cat Royale, nicht alle Interaktionen zwischen Tieren und Robotern sind positiv. Beispielsweise können Blindenführhunde für Sehbehinderte durch Lieferroboter verwirrt werden und Rasenmäherroboter können negative Auswirkungen auf Igel haben. Diese Vergleiche unterstreichen die Bedeutung einer sorgfältigen Gestaltung und einer detaillierten Berücksichtigung der Bedürfnisse und Verhaltensweisen der Tiere.

Das Projekt Cat Royale demonstrierte, wie Technologie genutzt werden kann, um personalisierte und bereichernde Erlebnisse für Katzen zu schaffen. Die Interaktion zwischen den Katzen und dem Roboter wurde sorgfältig geplant und überwacht, was zu wertvollen Erkenntnissen über das Verhalten von Katzen und das Roboterdesign führte. Die Kombination aus Robotik, künstlicher Intelligenz und Innenarchitektur hat sich als wirksam erwiesen, um Katzen eine sichere und anregende Umgebung zu bieten, und verdeutlicht gleichzeitig die Komplexität der Integration von Robotern in häusliche Umgebungen. Dieses Projekt bietet ein vielversprechendes Modell für zukünftige Robotikanwendungen in der Heimtierpflege und möglicherweise auch in anderen Bereichen der Mensch-Roboter-Interaktion.

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Siehe auch:

Fontes: Arstechica, Cat Royale e EurekAlert

Rezensiert von Glaukon Vital in 21 / 5 / 24.