Zeitung Heute : Computer mit Gedanken steuern

Bei der „Großen Wissenschaftsshow“ wird Schach gespielt – ohne einen Finger zu rühren.

Jana Bialluch
Mit der Kraft der Gedanken. Hirnströme zeigen an, welche Züge der Schachspieler machen will. Foto: TU Presse/Dahl
Mit der Kraft der Gedanken. Hirnströme zeigen an, welche Züge der Schachspieler machen will. Foto: TU Presse/Dahl

Die Tastatur wird nicht angerührt und auch ein Mausklick ist nicht nötig, wenn in der Langen Nacht der Wissenschaften am 2. Juni der Schachspieler am Computer seine Züge setzt. In der Wissenschaftsshow im Audimax nutzt er allein die Kraft seiner Gedanken. Möglich ist dies durch ein „Brain-Computer Interface“, kurz BCI. Es bezeichnet die Schnittstelle zwischen dem Gehirn eines Benutzers und einem Computer. Die Hirnaktivität wird zum Steuerungsinstrument und neuen Kommunikationskanal.

Die Forschungsgruppe um Professor Klaus-Robert Müller vom Fachgebiet Maschinelles Lernen an der TU Berlin entwickelt dieses System im Rahmen des EU-finanzierten Projektes „Tobi“ (Tools for Brain-Computer Interaction). Es wird bereits in mehreren klinischen Studien eingesetzt. Menschen können so ohne jegliche Körpermotorik Geräte bedienen, beispielsweise einen Rollstuhl.

Bevor es mit dem Schach losgeht, wird das BCI-System in der Vorbereitung auf die Show kalibriert. Dabei „lernt“ der Computer, das Elektroenzephalogramm (EEG) des Spielers zu entschlüsseln. Zwei Arten von Hirnsignalen werden dafür erfasst: Die einen repräsentieren die visuelle Aufmerksamkeit auf die Schachfigur, mit der er den nächsten Zug plant, die anderen Signale gehören zu jenen Figuren, mit denen er im Moment nicht spielt. Je nach Alter, Rauchgewohnheiten, Tagesform oder auch Schädeldicke variieren die Daten sehr stark und werden außerdem durch die Hintergrundaktivität des Gehirns verwischt. Mit Algorithmen des Maschinellen Lernens ist es möglich, die Muster der beiden Signalarten zu erkennen. Das nach etwa zehn Minuten kalibrierte BCI wird anschließend für das Spiel genutzt. Wie von Geisterhand macht der Schachspieler mit konzentriertem Blick auf den Bildschirm seine Züge. Sein Gegenspieler kommt aus dem Publikum.

Verwendungsmöglichkeiten der Technik gibt es viele: Der Spielklassiker „Vier gewinnt“ wird bereits zum Training der BCI-Nutzung von schwer gelähmten Patienten eingesetzt. Für das Reha-Training gibt es einen Versuchsaufbau, bei dem man sich Bewegungen vorstellt und so den Computer steuert. Weiterhin gibt es einen BCI-gesteuerten Musikplayer und Webbrowser.

In Berlin sind auf diesem Forschungsgebiet viele Kooperationen entstanden zwischen Informatikern und Mathematikern sowie Neurologen und Psychologen der Charité. Michael Tangermann leitet das Tobi-Projekt an der TU Berlin. Er erläutert, warum sich speziell Schach so gut für die BCI-Steuerung durch motorisch eingeschränkte Menschen eignet: „Schach als Strategiespiel ist kognitiv äußerst anspruchsvoll. Auf dem Spielbrett die Kräfte zu messen, repräsentiert eine soziale Interaktion, die wir unterstützen möchten.“ Denn einer Person, die nicht sprechen und sich nicht bewegen kann, würden oft nur geringe geistige Fähigkeiten beigemessen, sagt Tangermann. Das sei ein Automatismus des Menschen. „Wenn man aber erkennt, was der gelähmte BCI-Benutzer leisten kann, gewinnt er an Ansehen.“

Die Show beginnt mit dem beeindruckenden „Gedanken-Schach“. TV-Moderatorin Hadnet Tesfai führt durch das Programm, bei dem außerdem Regenwaldfrösche, ein Musik-Emotionen-Experiment, 3D-Simulationen von Tieren und vieles mehr zu erleben sein wird. Und die Kreuzberger Theatergruppe „Die Gorillas“ unterhält mit Stegreif-Comedy im Dienste der Wissenschaft.

„Große Wissenschaftsshow“, Haus der Ideen/TU-Hauptgebäude, Straße des 17. Juni 135, Audimax, 20.00–23.30 Uhr

Hintergründe und Expertisen zu aktuellen Diskussionen: Tagesspiegel Causa, das Debattenmagazin des Tagesspiegels.

Hier geht es zu Tagesspiegel Causa!

0 Kommentare

Neuester Kommentar