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Warum brauchen wir Sauerstoff zum Atmen? Wie kann ich im Internet Geld verdienen? Ohne deine Fragen läuft bei Frag mich alles! gar nichts. Regelmäßig lässt sich hier ein Experte Löcher in den Bauch fragen. Fragen stellen darf jeder. Wenn dir eine Frage besonders gut gefällt, stimme für sie! Die beliebtesten Fragen werden von unserem Experten beantwortet.

Kerstin Krauel
Universitätsklinikum Magdeburg

Kerstin Krauel

6 Fragen      6 Antworten      46 Upvotes
Abgeschlossen

Hallo, ich bin Kerstin Krauel. Als Psychologin forsche ich an der Medizinischen Fakultät des Universitätsklinikum Magdeburg A. ö. R. Mit dem Team aus dem Projekt EmoAdapt erforsche ich, unter anderem, wie man mit einer Hirn-Computer-Schnittstelle Gefühle erkennen kann. Denn Mensch und Maschine arbeiten in Zukunft mehr zusammen und dabei soll die Maschine Gefühle der Menschen berücksichtigen. Uns interessiert auch, wie die Persönlichkeit von Menschen das Erleben der Mensch-Maschine-Interaktion beeinflusst. Stellt uns Fragen zu unserer Forschung, zu Hirn-Computer-Schnittstellen und Emotionen in der Mensch-Maschine Interaktion. Wir sind ein Team aus Physikern, Medizinern, Biologen, Ethikexperten, Psychologen und Computervisualisten. Im Bild von links nach rechts: Johannes Bernarding, Kerstin Krauel, André Brechmann, Ralf Lützkendorf, Markus Schürholz, Nicole Angenstein

Antworten

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5 Leute finden das interessant Das interessiert mich auch! – Interessierte, 3. Mai 2016, 12:06:

Soll man also in Zukunft auch durch Emotionen Maschinen steuern können?

5 Leute finden das interessant Finde ich auch! – Kerstin Krauel, 3. Mai 2016, 12:06:

Das ist eine schwierige Frage. Gerade in der Mensch-Maschine Interaktion z.B. beim Autofahren werden Emotionen wie Wut und Ärger eher als schwierig betrachtet d.h. man möchte die Emotion erkennen und gegebenenfalls verändern, um die Maschinenbedienung nicht zu beeinträchtigen. Andererseits kann es in einer Gefahrensituation wichtig sein, Angst zu haben, weil hierdurch die Aufmerksamkeit und Wachsamkeit erhöht wird. In der Forschung wollen wir und auch viele andere Projekte untersuchen, in welchen Situationen es gut und hilfreich ist, auf die Emotionen eines „Nutzers“ oder einer „Nutzerin“ zu reagieren, und ob Menschen es überhaupt gut finden, wenn auf ihre Emotionen durch eine Maschine reagiert wird. Eine alleinige Steuerung von Maschinen durch Emotionen erscheint uns allerdings nicht wünschenswert, denn nur der optimale Mix aus Emotionen und rationalen Gedanken führt zu guten Entscheidungen.

6 Leute finden das interessant Das interessiert mich auch! – Esther, 3. Mai 2016, 14:42:

Auf welche Art und Weise soll der Computer die Emotionen (oder sogar Persönlichkeit) des Menschen erkennen?

4 Leute finden das interessant Finde ich auch! – Kerstin Krauel, 3. Mai 2016, 12:02:

Aus der Forschung weiß man, dass Emotionen mit bestimmten Veränderungen des Körpers (Puls und Atmung werden schneller oder langsamer, Handflächen schwitzen usw.) und der Gehirnaktivität einhergehen. Allerdings ist es insbesondere in der Gehirnaktivität sehr schwierig, konkrete Gefühlsqualitäten wie z.B. Angst und Ärger zu unterscheiden. Was wir aber gut erkennen können, ist, ob das Gefühl eher angenehm oder unangenehm ist und ob es uns Energie gibt (z.B. Wut) oder nimmt (z.B. Traurigkeit). Im ersten Schritt finden wir heraus, wie Menschen z.B. auf ein emotionales Bild oder eine emotionale Situation in ihrer körperlichen und Gehirnaktivität reagieren. Wir versuchen dann im nächsten Schritt, ob wir dieses Reaktionsmuster nutzen können, um in Echtzeit zu erkennen, ob jemand sich z.B. gerade ärgert. Wir wollen auch überprüfen, ob die Summe aus den vielen unterschiedlichen Informationen besser ist als die Einzelinformation. Vielleicht sind ja Veränderungen in der Herzfrequenz schon ausreichend, um Ärger zu erkennen. Andererseits finden wir in der Gehirnaktivität oft schon „Vorboten“ von Entscheidungen und Handlungen, so dass sie für uns in vielen Situationen bestimmt eine hilfreiche Informationsquelle ist. Da bestimmte Teile unserer Persönlichkeit sich oft erst im Zusammensein mit anderen Menschen zeigen, kann der Computer sicher nicht die ganze Komplexität der menschlichen Persönlichkeit erfassen. Im Mensch-Technik-Bereich ist allerdings schon so, dass über längerfristige Zusammenarbeit von Mensch und Maschine die technische Komponente etwas über ihren Benutzer durch bestimmte Mechanismen „lernen“ kann z.B. ob jemand risikofreudig ist oder unter Unsicherheit eher zurückhaltend reagiert, ob jemand bei Schwierigkeiten schnell aufgibt oder nach Lösungsmöglichkeiten sucht.

5 Leute finden das interessant Das interessiert mich auch! – Artur, 3. Mai 2016, 12:05:

Kann Software mithilfe von Künstlicher Intelligenz auch Emotionen lernen?

4 Leute finden das interessant Finde ich auch! – Kerstin Krauel, 3. Mai 2016, 12:05:

Eine Software könnte sicherlich lernen, eine als emotional definierte Reaktion auf einen Reiz oder eine Situation zu zeigen. Software kann über „Wenn – Dann – Schleifen“ (sogenannte Entscheidungsalgorithmen) lernen, Reaktionsweisen anzupassen. Beim Menschen entstehen Gefühle/Emotionen in der Regel dann, wenn ein Bedürfnis befriedigt oder verletzt wird, und sie gehen mit ganz bestimmten körperlichen Veränderungen einher z.B. Wut mit höherer Muskelspannung, Blutdruckanstieg. Eine „gelernte“ Emotion bei Software oder Technik wird wahrscheinlich nie mehr sein als das Ergebnis einer Berechnung und programmierten Handlungsanweisung und der entsprechenden Reaktion. Es ist also zwar möglich, emotionale Reaktionen zu simulieren, allerdings fehlen einer Software die für Menschen typische Flexibilität und Spontanität beim Ausdruck von Emotionen. Es bleibt eben einfach ein festgeschriebenes Programm.

3 Leute finden das interessant Das interessiert mich auch! – Irene, 4. Mai 2016, 08:13:

Wie soll die Hirn-Computer-Schnittstelle realisiert werden? Was kann dann alles durch die Verbindung übertragen werden?

3 Leute finden das interessant Finde ich auch! – Kerstin Krauel, 4. Mai 2016, 08:08:

Wenn die Gehirnaktivität über ein EEG (siehe Frage 6) oder ein sogenanntes funktionelles MRT (fMRT, siehe Frage 6) erhoben wird, gewinnen wir Informationen über den zeitlichen Verlauf und den Ort der Aktivierung im Gehirn in der Regel erst offline d.h. durch eine Auswertung im Anschluss an die Messung. Eine echte Interaktion zwischen Mensch und Maschine erfordert allerdings die Erfassung und Auswertung der Gehirnaktivität in Echtzeit. In einem früheren Projekt konnte z.B. durch eine Echtzeit-Auswertung der Gehirnaktivität (real-time fMRT) es ermöglicht werden, dass unsere Versuchsteilnehmer über Änderungen ihrer Aktivierungsmuster Einfluss auf eine virtuelle Umgebung (virtual reality, VR) nehmen. Im aktuellen Projekt werden im ersten Schritt gleichzeitig ein fMRT und ein EEG abgeleitet sowie Pulsfrequenz, Atmung, Hautleitwert, Augenbewegung und Pupillendurchmesser. Die Daten werden zu einem mehrdimensionalen Merkmalsvektor zusammengeführt, und es wird überprüft, welche Kombination von Daten z.B. am ehesten Ärger/Frustration klassifiziert. Im Verlauf des Projektes wollen wir untersuchen, mit welcher Wahrscheinlichkeit Daten, die man auch außerhalb des MR-Tomographen messen werden können, Veränderungen in der Hirnaktivität durch Emotionen vorhersagen können. So können wir die Informationen, die wir aus den fMRT Daten haben nutzen, ohne jedes Mal eine MRT-Messung zu benötigen. Das heißt, dass die Hirn-Computer-Schnittstelle hauptsächlich dafür eingesetzt wird, einfachere Maße zu entwickeln, die auch außerhalb des Labors genutzt werden können, um Mensch-Maschine-Interaktionen positiv zu beeinflussen.

3 Leute finden das interessant Das interessiert mich auch! – Nap, 4. Mai 2016, 08:09:

Was hat man davon, wenn man das Hirn mit dem Computer verbindet

3 Leute finden das interessant Finde ich auch! – Kerstin Krauel, 4. Mai 2016, 08:09:

In vielen klinischen Anwendungen z.B. bei Menschen mit Lähmungen oder anderen schweren Erkrankungen ist es hilfreich, direkt über einen Sensor im Gehirn oder außerhalb auf der Kopfhaut die Aktivität des Gehirns zu erfassen, um Kommunikation oder die Steuerung von z.B. Rollstühlen, einem künstlichen Arm zu ermöglichen. Technik kann nur über den Input und die Verarbeitung der eingegebenen Daten entscheiden, was für Prozesse ausgeführt werden sollen. Durch die Verbindung von Mensch und Technik (wie z.B. über Hirn-Computer-Schnittstellen) kann der Computer mehr Informationen nutzen, um Anwender zu unterstützen. Dies kann Arbeitszufriedenheit, Effektivität und Sicherheit positiv beeinflussen. Auch beim Lernen neuer Dinge kann die Technik ihren Bediener durch Informationen aus der Hirn-Computer-Schnittstelle so besser unterstützen und auf seine Bedürfnisse eingehen.

2 Leute finden das interessant Das interessiert mich auch! – Fred, 4. Mai 2016, 08:10:

Wie verbindet sich Hirn und Computer?

3 Leute finden das interessant Finde ich auch! – Kerstin Krauel, 4. Mai 2016, 08:10:

Dies ist über verschiedene Signale möglich, die man beim Menschen messen kann. Wir nutzen dafür die Gehirnaktivität aus dem Elektroenzephalogramm (hier werden die kleinen Ströme, die im Gehirn fließen über Elektroden auf der Kopfhaut gemessen) oder der Magnetresonanztomographie (MRT, ein bildgebendes Verfahren, mit welchem man die Aktivität im Gehirn mit starken Magnetfeldern sichtbar machen kann). Auch die Aktivität der Schweißdrüsen oder des Herzens (z.B. Puls) werden gemessen. Die hieraus gewonnenen Daten werden dann von einem Programm klassifiziert, welches aufgrund mathematischer und statistischer Berechnungen feststellt, was die detektierten Informationen zu bedeuten haben. Dazu wird dieser Klassifikator vorher „trainiert“, um möglichst immer aus den gewonnenen Signalen eine richtige Entscheidung zu treffen, was beim Menschen gerade passiert. Das Ergebnis dieser Entscheidung oder Berechnung wird dann über eine Schnittstelle an den Computer gesendet. Dieser kann dann mithilfe vorher genau definierter Regeln Anpassungen vornehmen, um seinen Bediener zu unterstützen.