"Holodeck": Mit KI unzählige virtuelle Welten fürs Robotertraining erschaffen

Holodecks in Star Trek können aus einem Satz eine komplette virtuelle Welt generieren. Ähnliches soll nun KI ermöglichen – aber nicht für Unterhaltungszwecke.

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Zwei generierte Umgebungen, eine zeigt das Zimmer eines Star-Wars-Fans, die andere eines mit Katzenbaum

Das "Holodeck" kennt auch Star Wars

(Bild: Yue Yang)

Lesezeit: 3 Min.

Eine Forschungsgruppe aus den USA hat ein System entwickelt, das auf Basis von aktueller KI-Technik beliebige virtuelle Umgebungen für das Training von Robotern erzeugen kann und es "Holodeck" getauft. Damit nehmen sie Bezug auf die gleichnamige Technik aus dem Science-Fiction-Universum von Star Trek, die ganz ähnlich beliebige Hologrammwelten entwerfen kann. Genauso wie das Vorbild benötige die jetzt vorgestellte Technik lediglich eine kurze Beschreibung der zu entwerfenden Umgebung, um die in der Spiele-Engine Unity zu erschaffen. Im Vergleich zu einer früheren Software, die für diese Arbeit eingesetzt wurde, seien die Ergebnisse deutlich besser, was ein Test mit hunderten Studierenden bestätigt habe.

Während das Holodeck in Star Trek der Unterhaltung dient, geht es bei der jetzt entwickelten Technik um das Training von Robotern, erklärt die University of Pennsylvania. Im Rahmen des Entwicklungsschritts "Sim2Real" gehe es dabei darum, Robotik-Software in virtuellen Umgebungen für den Einsatz in echten Räumlichkeiten zu trainieren. Doch die dafür benötigten 3D-Landschaften seien "erstaunlich selten". Das liege daran, dass diese einzeln und manuell erstellt werden müssten. Da könne es schon einmal eine Woche dauern, um eine einzelne solche 3D-Welt zu erschaffen, erklärt Yue Yang, der Holodeck entwickelt hat. Nur mit solcher Technik könnten die Millionen oder gar Milliarden von simulierten Umgebungen erschaffen werden, die nötig seien.

Die jetzt vorgestellte Technik namens Holodeck arbeitet demnach in mehreren Zwischenschritten. In einer Art Dialog mit einem Textgenerator entstehen dabei die nötigen Befehle, um beispielsweise eine Wohnung zu erschaffen, in der ein Forscher wohnt, der eine Katze hat. Dafür hat die Software unter anderem einen Zugang zum Objectaverse, einer umfangreichen Sammlung von 3D-Modellen verschiedenster Gegenstände. Von dort stammt dann etwa ein Kratzbaum, der in der Wohnung platziert wird. Wo die sich befinden können und wie sie ausgerichtet werden sollen, greift die Software aus einem weiteren Modul ab. Bei der Arbeit habe sich gezeigt, dass die Technik auch ungewöhnlichere Orte generieren kann, darunter etwa Geschäfte oder Büros.

Um die Technik zu testen, hat die Forschungsgruppe damit 120 virtuelle Umgebungen erstellt und Alternativen gegenüber gestellt, die mit einer früheren Technik ohne ChatGPT-Unterbau erstellt wurden. Hunderte Studierende sollten dann nach einem Vergleich angeben, welche ihnen besser gefiel, ohne dass sie jeweils wussten, welche Version aus welcher Software stammte. Im Ergebnis sei die Version aus dem "Holodeck" zuverlässig bevorzugt worden, schreibt das Team. Auch beim entscheidenden Test mit KI-Agenten, die in den generierten Räumlichkeiten navigieren sollten, habe sich die Technik als überlegen erwiesen. Damit bestehe nun die Möglichkeit, viel unterschiedlichere Trainingswelten für die Robotik zu erschaffen.

(mho)