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28.07.2008
Folge 119

Gedanken sind frei - aber nicht am Computer

Lang lang ist es her. Im Jahre 1985 dachten wir uns im Computerclub etwas besonderes aus: wir wollten den Computer mit Gedanken steuern. Das war damals recht revolutionär und es gab weder Geräte noch Software, um dies einmal auszuprobieren.
Bei der Recherche stießen wir auf die Alphawellen im Gehirn. Die existieren stark, wenn der Probant ausgeruht und entspannt ist. Jedoch verschwinden sie, wenn der Körper in  Aufregung gerät, wenn er plötzlich an schreckliche Dinge denkt. Das Ziel war nun, diese beiden Zustände bewußt herstellen zu können. Quasi die Nullen und Einsen erzeugen. Damals begaben wir uns dann selbst an die Arbeit; es wurde eine kleine wissenschaftliche Arbeit daraus>; vielleicht sogar gut für ein Diplom.
Michael Wiegand hatte den Part übernommen, die Hardware dazu zu basteln. Das Ganze lief auf hochempfindlicher Ebene ab, so dass kleinste Ströme gemessen werden mussten. 36 Operationsverstärker verbaute er in  seiner Kiste. Wolfgang Rudolph übte die beiden Zustände ein und schrieb auf dem Apple ein kleines Auswahlmenü. Ein Punkt rief das Directory auf. Ein weiterer Punkt rief ein Basicprogramm auf, der nächste stoppte das Programm wieder. Mit einem anderen Befehl konnte man das Listing anzeigen. Im Studio musste er dann erneut die beiden Zustände eintrainieren, da hier komplett andere Umgebungsbedingungen vorherrschten. Doch dann klappte es immerhin mehr schlecht als recht. Es ist sehr kompliziert, die Zustände im rechten Moment zu erzeugen.



Doch als die Grundlagen gelegt waren, gingen wir einen Schritt weiter und wollten mit der Anlage die erste RoboArt erstellen. RoboArt bedeutet, dass mit unserer Alphawellenmaschine der Gemütszustand des Probanten erkannt wird. Ist er ausgeglichen oder nervös? Diese Zustände konnten wir immerhin in einigen wenigen Stufen reproduzieren.
Jetzt kam der Clou: In der Redaktion hatten wir einen kleinen Industrieroboter, der uns irgendwann einmal zugelaufen war. Der sollte eingesetzt werden, um reale Leinwandbilder zu erstellen. Es waren noch ein paar schwierige mathematische Probleme in der Software zu lösen. Denn die Leinwand ist ein ebenes Objekt. Der davorstehende Roboter, der mit einem Pinsel die Leinwand bemalen sollte, musste aber Drehbewegungen vollführen und es musste für jeden Punkt auf der Leinwand der entsprechende Armabstand eingestellt werden. Das Programm, das Guido Dampf damals schrieb, hat wunderbar geklappt.
Doch jetzt kommen wir zur Kunst. Der Probant liefert das abgelesene Gemütsprofil in einen Computer. Der sortiert das Gemessene und sucht aus 8 vorgegebenen Motiven nacheinander mehrere heraus. Da waren den Gemütszuständen Entspannung z.B. eine Sonne, ein Baum usw. zugeordnet. Dem Gegenbeispiel Spannung jedoch ein Blitz, ein kalter Mond usw. zugeordnet. Die Originalbilder sind noch in meinem Besitz.

Jetzt ist das Gedankenlesen per Computer offenbar wieder aktuell geworden, wie der folgende Bericht zeigt.

Mit Hilfe eines Computers Gedanken lesen zu können, das klingt recht unwahrscheinlich. Auch wenn sich Geschichten um telepathische Fähigkeiten schon seit Jahrhunderten erzählt werden und Illusionisten wie Uri Geller nie eindeutig des Betrugs überführt werden konnten, so halten wir das Lesen von Gedanken grundsätzlich nicht für möglich. Praktisch wäre es aber schon. Was wünscht sich die Geliebte wirklich zum Valentinstag? Blufft mein Gegner beim Pokern oder etwa doch nicht? Wissenschaftler geben bekanntermaßen längst nicht so schnell auf wie Normalos und haben nun auch Fortschritte im Bereich des Gedankenlesens erzielt.

Im Wissenschaftsmagazin "Science" haben die Forscher Tom Mitchell und Marcel Just nun ihr neues Computermodell vorgestellt. Die Experten von der Carnegie-Mellon-Universität in Pittsburgh (USA) wollen herausfinden, wie Begriffe im Hirn abgelegt und sortiert werden. Das könnte helfen, um z.B. Autismus oder Demenz zu behandeln. Ihr Modell basiert auf der Benutzung einer funktionellen Kernspintomographie (fMRT), wodurch zu jeder Zeit die aktiven Hirnregionen sichtbar gemacht werden können. So reagiert der Mensch, bzw. sein Hirn, auf ganz bestimmte Worte mit ganz bestimmten aktivierten Bereichen im Gehirn. Die Forscher aus Pittsburgh wollten im nächsten Schritt durch ihren Computer das ganze vorhersehbar machen, also Gedanken lesen.

Das Experiment funktionierte folgendermaßen. Zu 60 veschiedenen Worten wurden durch den fMRT Aktivierungsmuster im Hirn aufgenommen. Tiere, Gebäude und Gemüse waren z.B. die Kategorien, die mit Wörtern wie Hund, Bahnhof oder Apfel versehen wurden. Im Anschluss stellte man durch eine umfangreiche Textrecherche Verbindungen zwischen den Worten und bestimmten Verben her, also Profile. Was kompliziert klingt, ist eigentlich ganz simpel. Der Forscher Marcel Just dazu: "Die Bedeutung beispielsweise eines Apfels ist in Hirnregionen abgebildet, die für Schmecken, Riechen und Kauen zuständig sind. Ein Apfel ist also auch das, was man damit macht."

Schließlich konnten durch die Profile bestimmte Hirnmuster vorhergesagt werden und das sogar in 77% der Fälle. Na klar, das ist nicht gerade das, was man sich unter klassischer Telepathie vorstellt, aber es hilft das Gehirn zu entschlüsseln und so gegen bestimmte Hirnstörungen vorzugehen. Neben den medizinischen Zielen, wer weiß, vielleicht ist es ja bald möglich, mit einem Computer Gedanken zu lesen.


Gedanken steuern Spiele

Das australisch/amerikanische Unternehmen Emotiv stellt mit dem EPOC einen „Gedankenleser“ vor, mit dem sich Spiele steuern lassen. Der Spieler setzt sich eine Art Kopfhörer auf, der allerdings mehr an eine Spinne erinnert. Sechszehn Sensoren messen das elektrische Feld, das vom Gehirn ausgestrahlt wird, und die Muskelbewegungen in der Kopfpartie. Durch die Analyse der Muskelbewegungen kann EPOC auch Stimmungen und Gesichtsausdrücke erkennen. Aus den Messwerten werden dann Befehle für den Rechner generiert.

Nach Aussage von Tan Le, der Mitbegründerin des High-Tech-Unternehmens Emotiv bestehet ein direkter Zusammenhang zwischen den Gedanken des Spielers und dem, was auf dem Bildschirm passiert. Teleportation von Gegenständen ist so möglich – allerdings nur im Spiel. Nach einem kurzen Training reicht ein Gedanke, um Objekte auf dem Monitor zu drehen, in eine bestimmte Richtung zu ziehen oder verschwinden zu lassen.

EPOC verbindet Erkenntnisse der Neurowissenschaft mit Computertechnologie. An der Idee arbeitet die Australierin Tan Le seit fünf Jahren. Sie ist allerdings davon überzeugt, dass die Techniker erst am Anfang einer Entwicklung stehen. Nach Ihren Angaben haben schon 500 Firmen Interesse an der Technologie angemeldet.


Heinz Schmitz bei uns im Studio

Zunächst richtet sich EPOC an Videospieler, die damit die Figuren auf dem Bildschirm bewegen. Noch rechtzeitig zum Weihnachtsgeschäft will die Firma ihren futuristischen Helm zusammen mit einem Videospiel verkaufen - für 299 Dollar (190 Euro). In dem Fantasy-Spiel verlangt ein asiatischer Meister seinen Schülern Übungen ab, bei denen sie beispielsweise mit ihren Gedanken Berge versetzen müssen.


Mit einem solchen Helm werden die Signale gelesen
Aber das Einsatzgebiet soll nicht auf Spiele beschränkt bleiben. In der Medizin könnten Schlaganfall- oder Komapatienten von der neuen Entwicklung profitieren, die ihnen Möglichkeiten der Kommunikation eröffnet.

Auch Strafverfolgungsbehörden sind bereits auf die Erfindung aufmerksam geworden - sie versprechen sich Aufschluss darüber, was in den Köpfen von Verdächtigen vorgeht. So könnte nach Ansicht von Tan Le der althergebrachte Lügendetektor durch einen zuverlässigeren „Gedankenleser“ ersetzt werden.

BBC-Interview mit Le Tan:
http://www.youtube.com/watch?v=PDpmSiMiscA&feature=related

Emotiv:
http://emotiv.com/




Wie macht man -schöne- Technik?

The Study of Visual Aesthetics in Human-Computer -Interaction hieß das Seminar, das in Dagstuhl im Saarland letztens stattfand. Wir konnten dort einen der Organisatoren interviewen.


Prof. Marc Hassenzahl, Uni Koblenz-Landau

Im Wesentlichen geht es bei "Human Centric Computing" (kurz HCI) darum, wie Menschen mit dem Computer interagieren. Die Oberfläche eines Systems und das Verhalten des Systems nach einem Knopfdruck oder Eingabe durch den Menschen (oder mehreren) spielt dabei natürlich auch eine wesentliche Rolle. Allerdings geht das Thema HCI weit über graphische Benutzeroberflächen hinaus, berührt meiner Ansicht nach sogar kognitive Aspekte.

In dem Seminar http://www.dagstuhl.de/08392 beschreiben die Organisatoren in ihrem Motivationstext vier Herausforderungen:

1. Konzeptionelle Klarheit. Was bedeutet "Ästhetik"? Wie wird das "Aussehen" eines Systems bewertet, was bewirkt eine emotionale Reaktion, wie ist die Relation zu anderen Konzepten wie z.B. Benutzbarkeit?

2. Operationale Ästhetik. Hier geht um das Verhalten. Die Frage ist jedoch, ob das Benutzerverhalten in den Vordergrund gestellt wird oder ob das operative Verhalten schon bei dem Entwurf eines Systems berücksichtigt werden soll.

3. Konsequenzen der Aesthetik. Bewirkt die Ästhetik sofortige oder spätere Effekte? Der Entwurf von Ästhetik kann einen immensen Einfluss auf die Erfahrungen des Benutzers haben: Wie nehmen Benutzer andere Faktoren eines Systems wahr (z.B. hinsichtlich Benutzbarkeit) oder Faktoren des Unternehmens (z.B. hinsichtlich Vertrauenswürdigkeit)?

4. Angemessene und abgrenzende Bedingungen. Ästhetische Effekte in HCI sind kontextabhängig. Benutzer sind beeinflussbar durch Ästhetik. Darüber hinaus müssen verschiedene Herkunftsländer / Kulturen der Benutzer berücksichtigt werden.

Es gab während des Seminars verschiedene Vorträge in diesen Bereichen (vgl. http://kathrin.dagstuhl.de/08292/Materials2/).

Ein Vortrag untersuchte z.B. den Einfluss von verschiedenen Ästhetiken auf die Geschwindigkeit beim Lösen von Aufgaben. Ästhetik war dabei recht einfach auf verschiedene Farben, Formen, Layouts und Schriften beschränkt und es ging um Wortbildungsaufgaben. Die Vortragende hat im Bereich Graph-Layout geforscht und von systematische Methoden mitgebracht, eine Ästhetik zu bewerten. In einem anderen Vortrag wurde empirisch untersucht, wie Ästhetik in verschiedenen Umständen und verschiedenen Leuten wahrgenommen wird (am Beispiel von Web-Seiten).





Mit Sehnsucht erwartet: das große SZET

Mir reichten bislang die gewohnten sechsundzwanzig deutschen Buchstaben aus, eigentlich schon die üblichen zweiundzwanzig.

Und nun das – ein großes Szet. »Am 23. Juni hat die betreffende Ergänzung der Norm ISO/IEC 10646 den Status 60.60 (»International Standard published«) erreicht und ist damit gültig« (Quelle: heise). Hat das wirklich gefehlt?  Das Wort »Maßstab« , wenn es groß geschrieben wird, sieht so aus – »MAßSTAB 1:1.000«. Wirklich bescheiden, ein Minuskel anstelle einer Versalie zu verwenden. »MASSSTAB 1:1.000« dagegen bringt die Augen zum Rotieren…

Und die Leute namens Eßer brauchen sich versal nicht mehr ESSER zu schreiben. Ihnen steht demnächst ein großes SZET zur Seite, toll.

Der Buchstabe "ß" dient in der deutschen Sprache neben dem "s" und dem "ss" dazu, einen stimmlosen s-Laut wiederzugeben. Er hat mehrere Ursprünge und ist aus einer Ligatur des langen "s" mit dem "z" beziehungsweise mit dem runden "s" entstanden. Daher kommt auch der Name "Eszett". Erstmals vereinheitlicht wurde die Anwendung des Buchstabens "ß" mit der Reform der deutschen Rechtschreibung von 1901. Durch die Reform der Rechtschreibung von 1996 wurde die Handhabung des Eszetts neu geregelt.



Sollte das Versal-Eszett kommen, würden sich nicht nur Änderungen in der Rechtschreibung ergeben. Computer und Schreibmaschinen sowie die elektronischen Schriftarten verfügen nur über ein kleines "ß". Die Tastatur müsste daher um ein Zeichen ergänzt werden. Auch Bildbearbeitungs- und Textverarbeitungsprogramme müssten das große Eszett unterstützen. Gefordert sind aber vor allem die Schriftdesigner: Neue Schriften müssten ein Versal-"ß" enthalten. Schriftgestalter sehen sich darin herausgefordert, das neue Zeichen harmonisch in die bestehenden Schriftarten einzubetten. Außerdem müsste es sich deutlich von kleinen "ß", aber auch vom großen "B" abheben. Was mit bestehenden Schriften passiert, bleibt abzuwarten: Viele würden sicherlich um den neuen Buchstaben ergänzt werden. Doch darüber zu diskutieren, ob sich dieser (finanzielle) Aufwand lohnt, ist müßig oder gar müssig?


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