Der Haptik-Effekt-Blog
von Touchmore

Künstliche Intelligenz: Können Computer Haptik?

Haptische Berührungstechnologien im Trend? (Bild: stapag)

Der menschliche Tastsinn ist äußerst komplex und Computer haben es nach wie vor schwer, wenn es darum geht, diese Fähigkeit zu lernen und zu imitieren.

Höchste Zeit also, den Rechenmaschinen Haptik beizubringen – wie es sich der deutsche Informatikprofessor Matthias Harders auf die Fahnen geschrieben hat.

Harders verfügt durchaus über gravierende Erfahrungen auf dem Feld der Haptik. So kam er bereits Ender der 90er Jahre mit haptischen Geräten im texanischen Houston in Kontakt, als es in Zusammenarbeit mit Wissenschaftlern von der Nasa darum ging, die Haptik in Raumanzügen zu optimieren.

Haptik in der Informatik ist noch ein relativ junges Forschungsfeld. Inzwischen ist es zwar möglich, einen Gegenstand visuell dreidimensional zu scannen - die haptischen Informationen über diesen Gegenstand sind da aber noch nicht erfasst und daran arbeiten wir", erklärt der gebürtige Niedersachse, den es zwischenzeitlich an die Universität Innsbruck gezogen hat.

Dabei agiert Matthias Harders durchaus in illustrer Gesellschaft. Ähnliche Zielsetzungen verfolgt z.B. der Interface-Designer Ivan Poupyrev, der die Mensch-Computer-Interaktion um haptische Erfahrungen zu ergänzen bestrebt ist.

Auch die US-amerikanische Professorin für Maschinentechnik an der University of Pennsylvania, Katherine Kuchenbecker, ist auf ihrem Spezialgebiet: haptische Berührungstechnologien - „The Technology of Touch“ eine internationale Koryphäe.

Der für Harders zunächst relevanteste Anwendungsbereich ist fraglos die Medizin. Bei minimalinvasiven Eingriffen (operative Eingriffe mit kleinster Verletzung von Haut und Weichteilen) sind die Ärzte ohnehin den Blick auf einen Bildschirm gewohnt, deshalb sei die zunächst simulierte Darstellung über einen Monitor naheliegend.

Um eine erfolgreiche Simulation garantieren zu können, sind genau erfasste Parameter und physikalisch-basierte Modelle Voraussetzung: "Wie verhält sich eine menschliche Leber bei einer OP, wie elastisch ist das Gewebe, was passiert bei einem Schnitt? Diese Fragen müssen wir natürlich davor schon geklärt haben, um die Simulation umsetzen zu können." Solche Daten können zum Beispiel bei echten Operationen gewonnen werden, wie Harders erläutert.

Haptisches Rendern

Aber auch jenseits des medizinischen Sujets würden haptische Simulationen einen Quantensprung in der Entwicklung kennzeichnen.

So beispielsweise in der Produktentwicklung: Gegenstände können – losgelöst von allen räumlichen Distanzen - mit Hilfe von Bildschirmen haptisch präsentiert werden.

Verantwortlich dafür ist das „Daten-getriebene haptische Rendering“, eine Technik, die Gegenstände und besonders deren taktile Eigenschaften mit Hilfe von Sensoren erfasst und reproduzierbar macht.

Natürlich lassen sich auf diesem Wege auch Produkteigenschaften ohne großen Aufwand verändern, was beispielsweise den Bau neuer Prototypen einsparen könnte.

Eng mit diesen Forschungen verknüpft ist der Forschungsbereich der so genannten "Augmented Reality", in dem die haptischen Eigenschaften realer Objekte manipuliert werden, mithin eine gezielte Erweiterung der Realität.

So ist es beispielsweise möglich, einen Schwamm wesentlich härter erscheinen zu lassen, als er eigentlich ist.

Haptische Aussichten also auch für die Informatik, von der wir auch in Zukunft noch viel hören und lernen werden. Nicht zuletzt auch im Transfer-Effekt für die emotionale Werbung.

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