Glückliche Igel auf CSDN.net

Chinesische, indische und amerikanische Medien berichten immer wieder über die tierfreundlichen Maschinen und Systeme von Prof. Dr. Oliver Bendel. In seinem Studium ab 1987 war Tierethik einer seiner Schwerpunkte. Später verband er diese mit Maschinenethik und Sozialer Robotik und sprach sich für ein Arbeitsgebiet namens Animal-Machine Interaction aus, inspiriert von der Disziplin der Animal-Computer Interaction, die auf Clara Mancini zurückgeht. Bekannte Prototypen sind LADYBIRD und HAPPY HEDGEHOG. Das Projekt zu dem igelfreundlichen Mähroboter wurde 2019 durchgeführt. Das Paper „The HAPPY HEDGEHOG Project“ wurde Anfang 2021 beim Symposium „Machine Learning for Mobile Robot Navigation in the Wild“ im Rahmen der AAAI 2021 Spring Symposium Series vorgestellt. Nachdem es jahrelang über ein Google-Verzeichnis verfügbar war, kann es inzwischen über arxiv.org/abs/2401.03358 heruntergeladen werden. Damit wird es auch wieder verstärkt wahrgenommen. Die chinesische Plattform CSDN.net hat es am 9. Januar 2024 in der Rubrik „Daily Robotics Papers“ aufgeführt. Prof. Dr. Peter Singer beschäftigt sich seit kurzem ebenfalls mit dem Themenkomplex AI and Animals. In seinem Artikel „AI ethics: the case for including animals“ (zusammen mit Yip Fai Tse) vom Juli 2022 erwähnt er die Arbeit des Forschers aus Zürich.

Abb.: Ein glücklicher Igel

HAPPY HEDGEHOG findet Nachahmer

Sebastian Albert ging laut einer Meldung von idw-online beim Bundeswettbewerb Künstliche Intelligenz (BWKI) als Sieger in der Sonderkategorie „Hardware“ hervor. „Angetreten als ‚Igelretter‘, entwickelte der 20-Jährige aus March bei Freiburg einen Algorithmus, der mit Hilfe eines Aufsatzes am Mähroboter Igel erkennt und diesen ausweicht. Er schützt sie so vor dem qualvollen Tod. Ausgezeichnet wurde das Projekt mit einem Geldpreis in Höhe von 750 Euro.“ (iwd-online, 13. November 2023) Damit hat der Nachwuchsforscher ein Projekt wiederholt, das Prof. Dr. Oliver Bendel von August 2019 bis Januar 2020 mit einem Team von drei Studenten und einer Studentin im Kontext der Maschinenethik durchführte. Der Wirtschaftsinformatiker und Technikphilosoph aus Zürich verfasste nach Abschluss zusammen mit Emanuel Graf und Kevin Bollier das Paper „The HAPPY HEDGEHOG Project“ und präsentierte es zusammen mit Emanuel Graf bei den AAAI 2021 Spring Symposia. Der Prototyp eines Mähroboters benutzt eine Wärmebildkamera und Machine Learning. Im ersten Schritt untersucht er seine Umgebung auf warme Objekte in einem bestimmten Temperaturbereich. Wenn er etwas gefunden hat, was zu einem Lebewesen passt, leitet er nähere Untersuchungen ein. Zu diesem Zweck wurde er mit Igelbildern trainiert. Stellt er fest, dass es sich um ein solches Tier handelt, unterbricht er seine Arbeit. HAPPY HEDGEHOG inspiriert seit seiner Erfindung Firmen und Forscher. Mehrere Medien haben seit 2021 über den tierfreundlichen Mähroboter berichtet, etwa der Beobachter und das Magazin der Schweizer Tierschutzes. Die Stuttgarter Zeitung berichtete am 8. November 2023 über den BWKI und erwähnte dabei auch das Original aus der Schweiz.

Abb.: Ein Igel wird gerettet

Maschinen und Tiere

In seiner aktuellen Ausgabe vom 13. August 2021 bringt der Beobachter zwei Seiten zu Rasenmährobotern. Eine zentrale Rolle spielen in dem Artikel von Tina Berg die tierfreundlichen Maschinen, die an der Hochschule für Wirtschaft FHNW unter der Leitung von Prof. Dr. Oliver Bendel entwickelt werden. Bereits 2014 entstand der Entwurf zu LADYBIRD, einem Saugroboter, der Marienkäfer erkennen und für sie seine Arbeit einstellen sollte. 2017 wurde der Prototyp in einfacher Form umgesetzt. Das Buch „Grundfragen der Maschinenethik“ von Catrin Misselhorn aus dem Reclam-Verlag – sie lieferte auch für das „Handbuch Maschinenethik“ aus dem Springer-Verlag zwei herausragende Beiträge – steigt mit dem bekannten Beispiel ein. Wesentlich weiter ging HAPPY HEDGEHOG, der Prototyp eines igelfreundlichen Rasenmähroboter aus dem Jahre 2019/2020, der anders als konventionelle Geräte die kleinen, stachligen Geschöpfe verschont. Er wird in dem Artikel „Maschinen mit Moral“ erwähnt (das Problem wird bereits auf dem Cover genannt) – und auch andere Expertinnen und Experten, die zu Wort kommen, sind der Ansicht, dass es solche moralischen Maschinen braucht. Dabei spielt keine Rolle, dass diese kein Bewusstsein, keinen freien Willen etc. haben – sie sollen einfach Regeln folgen, die man ihnen einpflanzt, und diese Regeln können auch moralischer Art sein. HAPPY HEDGEHOG wurde zuletzt bei den AAAI Spring Symposia im März 2021 präsentiert. Das Paper kann hier aufgerufen werden. Der gedruckte Beobachter ist an jedem Kiosk in der Schweiz erhältlich. Eine Onlineversion steht ebenfalls bereit, wobei der Titel des Artikels darin in Anspielung auf die konventionellen Roboter „Maschinen ohne Moral“ lautet.

Abb.: HAPPY HEDGEHOG

Animals and Machines

Semi-autonomous machines, autonomous machines and robots inhabit closed, semi-closed and open environments, more structured environments like the household or more unstructured environments like cultural landscapes or the wilderness. There they encounter domestic animals, farm animals, working animals, and wild animals. These creatures could be disturbed, displaced, injured, or killed by the machines. Within the context of machine ethics and social robotics, the School of Business FHNW developed several design studies and prototypes for animal-friendly machines, which can be understood as moral and social machines in the spirit of these disciplines. In 2019-20, a team led by Prof. Dr. Oliver Bendel developed a prototype robot lawnmower that can recognize hedgehogs, interrupt its work for them and thus protect them. Every year many of these animals die worldwide because of traditional service robots. HAPPY HEDGEHOG (HHH), as the invention is called, could be a solution to this problem. This article begins by providing an introduction to the background. Then it focuses on navigation (where the machine comes across certain objects that need to be recognized) and thermal and image recognition (with the help of machine learning) of the machine. It also presents obvious weaknesses and possible improvements. The results could be relevant for an industry that wants to market their products as animal-friendly machines. The paper „The HAPPY HEDGEHOG Project“ is available here.

Fig.: Wild animals also collide with machines

Ein tierfreundlicher Müllroboter

Angsa Robotics hat einen Prototyp entwickelt, der zur Reinigung von Rasenflächen dient. Auf der Website heißt es: „Durch die Nutzung von GPS Tracking und Computer Vision erkennt der Roboter seinen definierten Bereich. Zusätzlich kommen diverse Sensoren zum Einsatz, durch die Kollisionen frühzeitig vermieden werden. Anhand dieser Daten wird die Ermittlung des effizientesten Weges und souveränes Ausweichen vor Hindernissen ermöglicht.“ (Website Angsa Robotics) Und weiter: „Das von Angsa entwickelte künstliche neuronale Netz, welches im Roboter verbaut ist, ermöglicht die zuverlässige Erkennung von kleinen und teilweise verdeckten Objekten. Trainiert wird das neuronale Netz mithilfe eines eigenen Datensatzes von realen Müll-Bildern. Dadurch ist es dem Roboter möglich, Müllobjekte von anderen Objekten wie Blättern, Schmutz oder Insekten zu unterscheiden. Die gezielte Entfernung garantiert, [dass] keine Schäden an Oberflächen oder Insekten entstehen.“ (Website Angsa Robotics) Damit tritt der Roboter in die Fußstapfen von LADYBIRD. Dieser wurde 2014 im Kontext der Maschinenethik konzipiert und 2017 als Prototyp implementiert. Sobald der Saugroboter vor sich einen Marienkäfer erkennt, unterbricht er, so die Idee, seine Arbeit und informiert den Benutzer. Das Paper „LADYBIRD: the Animal-Friendly Robot Vacuum Cleaner“ wurde bei den AAAI Spring Symposia 2017 von Prof. Dr. Oliver Bendel an der Stanford University präsentiert. Es ist auch als PDF erhältlich. In deutscher Sprache wird das Projekt im „Handbuch Maschinenethik“ beschrieben. Ein Nachfolgeprojekt ist HAPPY HEDGEHOG, ein igelfreundlicher Mähroboter, als Prototyp 2019 entstanden. Er wird im März 2021 bei den AAAI Spring Symposia vorgestellt.

Abb.: Der Roboter verschont auch Marienkäfer

Helping Animals

The paper „The HAPPY HEDGEHOG Project“ by Prof. Dr. Oliver Bendel, Emanuel Graf and Kevin Bollier was accepted at the AAAI Spring Symposia 2021. The researchers will present it at the sub-conference „Machine Learning for Mobile Robot Navigation in the Wild“ at the end of March. The project was conducted at the School of Business FHNW between June 2019 and January 2020. Emanuel Graf, Kevin Bollier, Michel Beugger and Vay Lien Chang developed a prototype of a mowing robot in the context of machine ethics and social robotics, which stops its work as soon as it detects a hedgehog. HHH has a thermal imaging camera. When it encounters a warm object, it uses image recognition to investigate it further. At night, a lamp mounted on top helps. After training with hundreds of photos, HHH can quite accurately identify a hedgehog. With this artifact, the team provides a solution to a problem that frequently occurs in practice. Commercial robotic mowers repeatedly kill young hedgehogs in the dark. HAPPY HEDGEHOG could help to save them. The video on in the corresponding section of this website shows it without disguise. The robot is in the tradition of LADYBIRD.

Fig.: Helping hedgehogs and other animals

HAPPY HEDGEHOG könnte Igelbabys helfen

Zwischen Juni 2019 und Januar 2020 wurde an der Hochschule für Wirtschaft FHNW unter der Leitung von Oliver Bendel das Projekt HAPPY HEDGEHOG (HHH) durchgeführt. Die Studierenden Emanuel Graf, Kevin Bollier, Michel Beugger und Vay Lien Chang entwickelten im Kontext der Maschinenethik den Prototyp eines Mähroboters, der seine Arbeit einstellt, sobald er einen Igel entdeckt hat. HHH verfügt über eine Wärmebildkamera. Wenn er auf ein warmes Objekt stößt, wird dieses mittels Bilderkennung weiter untersucht. Nachts hilft eine oben angebrachte Lampe dabei. Nach dem Training mit hunderten Fotos kann HHH recht treffsicher einen Igel identifizieren. Es ist nicht nur eine weitere moralische Maschine im Labor entstanden. Das Team liefert mit ihr auch einen Lösungsvorschlag für ein Problem, das in der Praxis häufig auftritt. Handelsübliche Mähroboter töten nämlich immer wieder Igelbabys in der Dunkelheit. HAPPY HEDGEHOG könnte dabei helfen, sie zu retten. Das Video auf youtu.be/ijIQ8lBygME zeigt ihn ohne Verkleidung; ein Foto mit Verkleidung findet sich hier. Der Roboter steht in der Tradition von LADYBIRD.

Abb.: HAPPY HEDGEHOG als Designstudie

Techniktrends, die echte Probleme lösen

„Techniktrends, die echte Probleme lösen“ – so der Titel eines Artikels in der Zeitschrift Chip 10/2019. Im Teaser heißt es: „Dieser Herbst bringt bahnbrechende Innovationen, deren Nutzen sich erst in den kommenden Jahren erweisen wird, aber auch Weiterentwicklungen, die bestehende Hürden beseitigen“. Erwähnt wird u.a. der Home Care Robot von Medisana, zudem LADYBIRD, der tierfreundliche Saugroboter, der 2013 von Oliver Bendel zum ersten Mal erwähnt, 2014 von ihm in einer Designstudie und 2017 an der Hochschule für Wirtschaft FHNW prototypisch umgesetzt wurde. Wenn der Roboter marienkäferähnliche Strukturen erkannte, stellte er seine Arbeit ein und informierte den Benutzer. Ein Nachfolgeprojekt läuft derzeit an der Hochschule für Wirtschaft FHNW unter der Leitung von Oliver Bendel. HAPPY HEDGEHOG, der Prototyp eines tierfreundlichen Mähroboters, soll Igel erkennen und verschonen. Gegenwärtig werden viele Tiere von solchen Geräten getötet, oft in der Nacht. Die Projekte sind innerhalb der Maschinenethik verortet und haben Bezüge zur Tier-Maschine-Interaktion.

Abb.: Auch fühlbare Icons sind ein Thema in der Zeitschrift

Save the Hedgehogs!

Between June 2019 and January 2020, the sixth artifact of machine ethics will be created at the FHNW School of Business. Prof. Dr. Oliver Bendel is the initiator, the client and – together with a colleague – the supervisor of the project. Animal-machine interaction is about the design, evaluation and implementation of (usually more sophisticated or complex) machines and computer systems with which animals interact and communicate and which interact and communicate with animals. Machine ethics has so far mainly referred to humans, but can also be useful for animals. It attempts to conceive moral machines and to implement them with the help of further disciplines such as computer science and AI or robotics. The aim of the project is the detailed description and prototypical implementation of an animal-friendly service robot, more precisely a mowing robot called HAPPY HEDGEHOG (HHH). With the help of sensors and moral rules, the robot should be able to recognize hedgehogs (especially young animals) and initiate appropriate measures (interruption of work, expulsion of the hedgehog, information of the owner). The project has similarities with another project carried out earlier, namely LADYBIRD. This time, however, more emphasis will be placed on existing equipment, platforms and software. The first artifact at the university was the GOODBOT – in 2013.

Fig.: A happy hedgehog