06.04.2023

MIT-Professor stellt in Wien Technologie vor, die durch Wände Gestik erkennen kann

Ende März fand in Wien eine internationale Technologiekonferenz mit Forscher:innen des Massachusetts Institute of Technology statt. Der brutkasten sprach mit Professor Fadel Adib über zukünftige Technologien und welche Auswirkungen sie auf unseren Alltag haben werden.
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MIT, Fadel Adib, Tech
(c) Adam Glanzman - MIT-Professor Fadel Adib präsentierte seine Forschungsarbeit bei der MIT-Konferenz in Wien.

Fadel Adib ist Professor am MIT Media Lab und EECS, wo er auch die Gruppe „Signal Kinetics“ leitet. Zudem steht er dem Lab-Spinoff-Startup „Cartesian Systems“ vor, das „die physikalische Welt in noch nie dagewesenem Umfang und mit noch nie dagewesener Präzision erfassen will“.

Damit meint Adib verschiedene Technologien, an denen er und sein Team arbeiten, die eines gemeinsam haben: Sie kombinieren sichtbare und unsichtbare Signale der Umgebung.

MIT-Prof.: „Teile verbinden, die nicht verbunden sind“

„Heutzutage ist es ja bereits üblich, dass wir Signale nutzen, von denen die meisten unsichtbar sind“, so Adib weiter. „Wireless WiFi, Radiowellen, 5G, Ultraschall und sogar Laser.“

Konkret erzählt der MIT-Professor von seinem Arbeitsansatz, der aus drei Bereichen besteht, oder „areas“, wie er sie nennt. „Wir verbinden große Teile der Welt, die noch nicht verbunden sind“, sagt er. „Ozeane etwa.“ Dabei greift er auf IoT-Tech zurück, Sensoren-Technologie, die ohne Batterieleistung auskommt und Messdaten an die Forscher:innen liefert. Dies sei vor alle beim Klimawandel und der Weltraum-Erforschung ein wichtiger Baustein.

Tech, die durch Wände sehen kann

„Zudem bauen wir ‚wireless technology‘, um durch Wände zu sehen“, erklärt Adib. „Hierbei kann man mit einem Gerät auf eine Wand zeigen, um zu erkennen, wie sich Leute dahinter bewegen.“

Diese Technologie soll bereits so weit sein, nicht nur die exakte Location eines Menschen zu bestimmen, sondern auch – durch eine Mauer – Gestiken zu erkennen sowie die Atmung und auch den Herzschlag zu messen.

Die dritte Vision, die Adib in Wien vorstellte, war, Roboter und auch Menschen mit X-Ray-Vision auszustatten. Bisher war es möglich, einen Roboter zu bitten, ein Item zu holen. Lag der Gegenstand jedoch verdeckt unter einem Stapel anderer Dinge, so konnte ihn der Maschinenmensch nicht finden, weil seinen Sensoren die Sicht verstellt war. Dies soll sich mit seiner Forschung grundlegend ändern.

„Liegt ein Stapel von Zettel aufeinander, so kann der Roboter mithilfe von ‚wireless‘ Sensoren von oben durchsehen und den richtigen herausziehen“, erklärt Adib seine Vision. Für den Gebrauch bei Menschen stellt sich der MIT-Forscher indes drahtlose Sensorik in Headsets vor. Use-Cases hierbei sollen sich im Retail, der Supply-Chain und eben in der Robotik wiederfinden.

Mächtig und „unexpected“

Dies vorgestellt, glaubt Adib zwar, dass es natürlich schwierig ist, Zukunftstechnologien zu prophezeien – aber alltäglich werden jene sein, die „soft“ sind oder „unerwartet“.

„Die KI entwickelt sich immer weiter. Ich denke aber nicht, dass uns Roboter ersetzen werden, aber wir werden viel mächtigere Tools als bisher haben“, so seine Einschätzung. „Mit einem ähnlichen Impact wie beim Mobilphone. AI-Werkzeuge werden effektiver werden, produktiver und wir werden eine gewisse Qualität im Leben erreichen und stärker untereinander ‚connected‘ sein. Auch eine 4-Tage-Woche statt einer 5-Tage-Woche wird aufgrund der Automatisierung üblich sein. Wir werden auch mehr Technologie bezüglich der ’supply chain‘ brauchen.“

Außerdem sieht Adib eine starke Personalisierung im Health-Care-Bereich, mit schnellerer Diagnose durch Tech-Geräte. Ähnlich der Medizin bei Star Trek. „Wenn mich, wie aktuell mein Hals schmerzt, dann möchte ich sofort wissen, was los ist. Und gleich etwas dagegen tun. So etwas wird sicher innerhalb der nächsten Dekade kommen.“

Die letzten Geheimnisse der Welt

Zudem wird die Welt ihre unentdeckten Orte besser erforschen können, denkt er – auf dem Planeten, die Ozeane, abseits davon den Weltraum. „Wir werden sehr aufregende Technologie sehen.“

MIT-Forscher Adib richtet Blick auf „Europa“

Noch nicht spruchreif sind weitere Forschungsfelder und Erfindungen von Adib und seinem Team. Dennoch lässt er den brutkasten einen kleinen Hauch davon mitbekommen, woran er aktuell arbeitet. Und was ihn in Zukunft stark beschäftigen wird.

Wireless Implantate für den menschlichen Körper – sogenannte Mikro-Implantate – nennt er Pandemietechnologie. Jene sollen ausweisen können, sofern wer infiziert ist. Weitere „Ocean-Exploring“-Technologie sei im Entwicklungsstadium und auch das Weltall bleibe im Fokus des US-Teams.

„Weltraum-Erforschung ist eine große Sache“, sagt Adib abschließend. „Erst kürzlich haben wir ein Projekt gestartet, das extraterrestrielle Ozeane untersuchen soll. Zum Beispiel einen auf Jupiters Mond, Europa.“

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Apollo, KI, Altgiechisch, Mistral
© Österreichische Nationalbibliothek/ÖAW/Daniel Hinterramskogler - Papyrus aus der römischen Kaiserzeit mit einer griechischen Geburtsanzeige, von Apollo rekonstruiert (Römisches Ägypten, 149 n. Chr.) und Anna Dolganov, Forscherin am Österreichischen Archäologischen Institut der ÖAW.

In Museen und Bibliotheken weltweit lagern hunderttausende Inschriften und über eine Million Papyrusfragmente aus der Antike. Der Großteil des Materials ist fragmentarisch und schwer lesbar. „92 Prozent der Papyri warten bis heute auf ihre Entzifferung. Ein gigantischer, unerschlossener Schatz der Geschichte“, heißt es per Aussendung der Österreichischen Akademie der Wissenschaften (ÖAW). Genau hier möchte Apollo ansetzen.

Apollo: „Neues Fenster zu unserem gemeinsamen kulturellen Erbe“

Entwickelt wurde das Large Language Model (LLM) in einer Kooperation zwischen der ÖAW und den europäischen KI-Unternehmen Mistral AI und SAIL Reply. Am gestrigen Mittwoch präsentierten die Forschungspartner die erste Stufe des Apollo-KI-Systems, das ab sofort der Wissenschaft und der Öffentlichkeit zur Verfügung steht.

„Apollo zeigt, was europäische Zusammenarbeit leisten kann, wenn KI, die gezielt an wissenschaftliche Anforderungen angepasst werden kann, auf jahrhundertealtes wissenschaftliches Wissen trifft“, sagt Guillaume Lample, Co-Founder und Chief Scientist von Mistral. „Indem Mistrals Technologie dabei hilft, Texte wiederherzustellen, die seit zweitausend Jahren nur fragmentarisch überliefert sind, eröffnet sie ein neues Fenster zu unserem gemeinsamen kulturellen Erbe – und das ist erst der Anfang.“

600 Millionen Wörter

Die meisten Texte der Antike sind nur unvollständig überliefert und es fehlen einzelne Wörter oder sogar ganze Textpassagen. Das Sprachmodell Apollo könne fehlende Inhalte von Fragmenten eigenständig ergänzen und dabei helfen, das Verständnis und die historische Einordnung eines Schriftstückes zu verbessern.

Obwohl für das Training der KI in Altgriechisch nur 600 Millionen Wörter zur Verfügung standen – mehrere zehn Milliarden Wörter gelten üblicherweise als der Standard für LLMs – sei eigenen Angaben nach Apollo treffsicher.

„Bei einem vorhandenen Originaltext auf Papyrus erreicht das Modell bei maskierten, also bewusst versteckten Passagen eine Trefferquote von rund 80 Prozent“, erklärt Anna Dolganov, Forscherin am Österreichischen Archäologischen Institut der ÖAW und Mastermind hinter dem Projekt. Bei tatsächlich unbekannten Textlücken bewerteten internationale Fachexpert:innen, die das KI-System im Rahmen einer Blindstudie evaluiert haben, Apollos Vorschläge in 77 Prozent der Fälle als mindestens ebenso gut wie durch Menschen vorgenommene Ergänzungen und in 16–20 Prozent der Fälle sogar besser, heißt es.

Apollo erkennt Sprachstufen

Besonders beeindruckend sei zudem, wie präzise Apollo zwischen verschiedenen Sprachstufen des Griechischen unterscheiden kann, betont Dolganov: „Unser LLM kann mit vergleichsweise geringem Wissen über einen Kontext weitreichende Schlüsse ziehen. Anhand von Satzbau und Vokabular erkennt Apollo präzise, ob ein Text zum Beispiel aus Homers ‚Odyssee‘ stammt, und ergänzt ihn im passenden Sprachregister.“

Als Beweis zeigte Dolganov bei der Präsentation von Apollo etwa eine antike Geburtsurkunde, die vollständig rekonstruiert wurde. Zudem wurde eine beim Ausbruch des Vesuvs verkohlte Schriftrolle an entscheidenden Stellen „vollständig lesbar gemacht“. Und mit der Rekonstruktion einer fragmentarischen Inschrift aus dem Schwarzmeerraum hat sich der Forscherin zufolge belegen lassen, dass in einer bestimmten Region bereits römisches Recht galt. Die Aussendung sprach hierbei von einer „weitreichenden Erkenntnis, die durch einen Beleg für die römische Prostitutionssteuer untermauert wird.“

Weitere Stufen geplant

„Mithilfe der KI entsteht ein neues Bild der antiken Sozial- und Wirtschaftsgeschichte, da sich viele Erkenntnisse erst aus der Masse der Dokumente ergeben – etwa bei Steuerquittungen“, präzisiert Dolganov.

Und Heinz Faßmann, Präsident der Österreichischen Akademie der Wissenschaften, ergänzt: „Apollo bringt die Erforschung von historischen Schriftstücken und Dokumenten in ein neues Zeitalter. Der Einsatz des neuen Sprachmodells wird völlig neue Forschungsfragen zulassen und unser historisches Wissen erweitern. Wir sind stolz, dass die ÖAW gemeinsam mit dem europäischen KI-Unternehmen Mistral diese wegweisende Technologie entwickelt hat. Für die Zukunft streben wir eine vertiefte Zusammenarbeit mit Mistral an.“

© ÖAW/Daniel Hinterramskogler – Heinz Faßmann, Präsident der Österreichischen Akademie der Wissenschaften, bei der öffentlichen Vorstellung von Apollo.

Der ersten Stufe des Modells sollen bald noch weitere folgen. „Das Ziel ist ambitioniert, aber machbar“, wie Dolganov betont: Die KI soll künftig unerschlossene Papyri sowohl entziffern als auch rekonstruieren können. Geplant ist außerdem eine Erweiterung, mit der das Modell thematische und semantische Suchen in der gesamten griechischen Textüberlieferung durchführen sowie Parallelstellen suchen soll und so die passende Evidenz für Ergänzungsvorschläge gleich mitliefert.

Dolganov, die ÖAW und Mistral wollen jedoch bei Altgriechisch nicht aufhören. Aufbauend auf den Erfahrungen soll die KI künftig auch mit einem lateinischen Textkorpus trainiert werden. Dafür stehen dann rund zwölf Milliarden Wörter zur Verfügung. Was für das Projekt noch fehlt, sei ein passender Name.

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