Der erste mobile Roboter mit künstlicher Intelligenz
Einführung
Wenn man heute an künstliche Intelligenz denkt, kommen einem schnell digitale Sprachassistenten, Chatbots, autonome Autos oder vielleicht sogar humanoide Roboter in den Sinn. Doch die Wurzeln dieser Entwicklungen reichen viele Jahrzehnte zurück. Einer der bemerkenswertesten und frühesten Meilensteine in der Geschichte der künstlichen Intelligenz war „Shakey“. Dieser Roboter entstand Ende der 1960er-Jahre im Stanford Research Institute (SRI) und gilt als der erste mobile Roboter, der in der Lage war, seine Umgebung zu analysieren, Pläne zu schmieden und Handlungen selbstständig auszuführen.
Der Name „Shakey“ war keineswegs zufällig gewählt. Er rührte daher, dass sich der Roboter oft etwas unsicher und wackelig bewegte. Doch hinter diesem beinahe liebevollen Spitznamen verbarg sich eine bahnbrechende Entwicklung, die weit über die damaligen Vorstellungen hinausging. Shakey vereinte zum ersten Mal mehrere Komponenten künstlicher Intelligenz: Wahrnehmung, Planung und Aktion. Damit stellte er einen entscheidenden Wendepunkt dar – nicht nur in der Robotik, sondern auch in der Forschung zur künstlichen Intelligenz insgesamt.
Im Jahr 1968 veröffentlichten Nils J. Nilsson, Charles A. Rosen, Bertram Raphael und ihre Kollegen den Bericht “Application of Intelligent Automata to Reconnaissance, Technical Report”. Dieses Dokument gilt als die maßgebliche wissenschaftliche Quelle für Shakey. Es beschreibt die Ziele, Methoden, Konzepte und Erkenntnisse des Projekts. Auf Basis dieses Reports wollen wir Shakey und seine Bedeutung für die Geschichte der KI nachvollziehen.
Kernidee
Die Kernidee von Shakey war es, einen mobilen Roboter zu entwickeln, der nicht nur ferngesteuert oder nach einem starren Programm handeln konnte, sondern in der Lage war, Entscheidungen selbstständig zu treffen. Während frühere Maschinen im Wesentlichen „mechanische Automaten“ waren, sollte Shakey eine Form von Intelligenz besitzen, die es ihm erlaubte, seine Umwelt wahrzunehmen, zu verstehen und daraus Handlungspläne abzuleiten.
Das Besondere war die Kombination verschiedener Elemente: Kameras und Sensoren zur Wahrnehmung, Programme zur Verarbeitung dieser Eindrücke, sowie ein Planungsmodul, das mögliche Aktionen abwägen und in eine Reihenfolge bringen konnte. Damit wurde Shakey ein Vorläufer der heute bekannten „autonomen Systeme“.
Kurz gesagt: Die Kernidee war, einem Roboter ein Mindestmaß an „Verstand“ zu geben, sodass er einfache Aufgaben selbst lösen konnte – ohne dass ein Mensch ihm jeden einzelnen Schritt vorgeben musste.
Ziele bzw. Forschungsfragen
Die Forscher stellten sich damals mehrere zentrale Fragen:
- Wie kann ein Roboter seine Umgebung erfassen?
Der Roboter musste lernen, Wände, Türen, Kisten oder andere Objekte zu erkennen und ein Modell seiner Umwelt aufzubauen. - Wie lassen sich Handlungen planen?
Statt nur auf direkte Befehle zu reagieren, sollte Shakey in der Lage sein, eine Abfolge von Schritten zu entwickeln, um ein Ziel zu erreichen. - Wie kann man Wahrnehmung und Planung miteinander verknüpfen?
Ein Roboter, der nur sieht, aber nicht planen kann, bleibt passiv. Einer, der nur plant, aber nichts wahrnimmt, verliert den Bezug zur Realität. Erst die Kombination aus beidem macht ihn handlungsfähig. - Wie kann man ein solches System technisch umsetzen?
In den 1960er-Jahren war Rechenleistung extrem teuer und begrenzt. Die Herausforderung bestand darin, komplexe Konzepte wie Planung oder Problemlösung mit den vorhandenen Mitteln zu realisieren.
Konzept
Das Konzept von Shakey war in seiner Zeit revolutionär. Es bestand im Wesentlichen aus drei Schichten:
- Wahrnehmung:
Shakey verfügte über eine Fernsehkamera, Entfernungsmesser und Stoßsensoren. Diese Daten wurden von einem zentralen Computer verarbeitet. Damals war der Computer groß wie ein Kleiderschrank, und Shakey kommunizierte mit ihm über Funk. - Interne Repräsentation:
Die Umwelt wurde in einem symbolischen Modell dargestellt. Objekte wie „Tür“, „Wand“ oder „Kiste“ wurden als Elemente dieses Modells gespeichert. Dadurch konnte Shakey über seine Umgebung „nachdenken“. - Planung und Handlung:
Hier kam das sogenannte STRIPS-System (Stanford Research Institute Problem Solver) ins Spiel. STRIPS erlaubte es, Pläne zu entwickeln, indem es mögliche Zustände und Übergänge beschrieb. Wollte Shakey beispielsweise eine Kiste verschieben, musste er zunächst planen, wie er sich der Kiste nähert, sie anstößt und dadurch an den gewünschten Ort bringt.
Das Zusammenspiel dieser drei Ebenen machte Shakey einzigartig: Er sah die Welt, interpretierte sie und handelte entsprechend.
Argumente
Die Forscher argumentierten, dass Shakey einen entscheidenden Schritt darstellte, um KI aus der Theorie in die Praxis zu bringen. Bis dahin hatten sich viele Projekte auf rein symbolische Problemlösung konzentriert – also Programme, die Schach spielten oder mathematische Rätsel lösten. Doch Shakey verband diese symbolische Ebene mit der physischen Realität.
Ein weiteres Argument war, dass das STRIPS-System eine universelle Methode darstellte, um Pläne zu entwickeln. STRIPS wurde später zu einem der einflussreichsten Modelle der Planungsforschung.
Außerdem betonten die Autoren, dass Shakey ein Forschungsinstrument sei – ein Experimentierfeld, auf dem neue Ideen getestet werden konnten.
Bedeutung
Die Bedeutung von Shakey lässt sich kaum überschätzen. Er war der erste Roboter, der als „denkendes“ Wesen betrachtet werden konnte – wenn auch auf einem sehr einfachen Niveau. Durch Shakey wurde deutlich, dass autonome Systeme prinzipiell möglich sind.
Zudem schuf das Projekt methodische Grundlagen, die bis heute in der KI-Forschung eine Rolle spielen. Dazu gehört vor allem das STRIPS-Planungssystem, das noch Jahrzehnte später in vielen Anwendungen genutzt wurde – etwa in der Robotik, aber auch in Computerspielen oder Logistiksystemen.
Wirkung
Die Wirkung von Shakey war sowohl innerhalb der Wissenschaft als auch in der Öffentlichkeit enorm. Innerhalb der Fachwelt wurde Shakey zu einem Symbol dafür, dass KI nicht nur auf Papier existieren musste, sondern reale Maschinen antreiben konnte. Viele spätere Forscher in der Robotik beriefen sich auf Shakey als Inspiration.
In der Öffentlichkeit sorgte Shakey für Schlagzeilen. Zeitungen berichteten über den „Roboter, der denken kann“. Zwar waren seine Fähigkeiten begrenzt, doch die Vorstellung eines autonomen Roboters faszinierte Menschen weltweit.
Relevanz
Auch heute, mehr als fünfzig Jahre später, ist Shakey noch relevant. Er zeigt, wie wichtig es ist, Wahrnehmung, Planung und Handlung miteinander zu verknüpfen. Moderne autonome Fahrzeuge, Drohnen oder Serviceroboter stehen vor denselben Grundproblemen – nur mit sehr viel mehr Rechenleistung und besseren Sensoren.
Shakey war gewissermaßen der „Ur-Großvater“ all dieser Systeme. Er markierte den Übergang von der reinen Symbol-KI hin zu einer KI, die mit der physischen Welt interagiert.
Kritik
Natürlich blieb Shakey nicht ohne Kritik. Einige Einwände lauteten:
- Begrenzte Fähigkeiten:
Shakey konnte nur in stark vereinfachten Umgebungen agieren – glatte Böden, einfache Objekte, keine Menschenmengen. Für die echte Welt war er kaum tauglich. - Abhängigkeit von externer Rechenleistung:
Der Roboter selbst war nur die „Hülle“. Die eigentliche Intelligenz steckte in einem Großrechner, mit dem er per Funk verbunden war. - Symbolische Repräsentation:
Das Weltmodell basierte auf Symbolen und Logik. Kritiker bemängelten, dass dies zu starr sei und die Vielfalt der realen Welt nicht erfassen könne. - Kosten und Aufwand:
Shakey war ein teures Forschungsprojekt. Praktische Anwendungen waren damals nicht in Sicht.
Trotz dieser Kritik war klar: Shakey war ein notwendiger Schritt, um die Grenzen und Möglichkeiten der KI auszuloten.
Fazit
Shakey war ein Pionier – wackelig auf seinen Rädern, aber standhaft in seiner Bedeutung. Er zeigte erstmals, dass ein Roboter seine Umwelt wahrnehmen, Pläne entwickeln und Handlungen ausführen konnte. Auch wenn er in einer künstlich vereinfachten Welt agierte, legte er damit die Basis für alles, was heute unter dem Begriff „autonome Systeme“ firmiert.
Das Projekt demonstrierte, wie theoretische Konzepte praktisch umgesetzt werden können, und gab der KI-Forschung neue Impulse. Shakey war mehr als nur eine Maschine: Er war ein Symbol für den Traum von denkenden Maschinen.
Ausblick
Aus heutiger Sicht wirkt Shakey beinahe wie ein Kinderspielzeug. Doch die Prinzipien, die er verkörperte, sind aktueller denn je. Autonome Autos, Roboter in der Industrie oder im Haushalt – sie alle kämpfen mit denselben Fragen: Wie nehme ich die Welt wahr? Wie plane ich? Wie handle ich?
Zukünftige Entwicklungen werden Shakeys Erbe weitertragen. Mit besseren Sensoren, mehr Rechenleistung und lernenden Algorithmen könnten Roboter immer komplexere Aufgaben übernehmen. Vielleicht werden wir in einigen Jahrzehnten zurückblicken und sagen: „Alles begann mit einem wackeligen kleinen Roboter namens Shakey.“
Literaturquellen
- Nilsson, N. J., Rosen, C. A., Raphael, B., Forsen, G., Chaitin, L., & Wahlstrom, S. (1968). Application of Intelligent Automata to Reconnaissance, Technical Report. Stanford Research Institute, Project 5953 – Final Report.
- Nilsson, N. J. (1984). Shakey the Robot. SRI AI Center Technical Note 323.
- Crevier, D. (1993). AI: The Tumultuous Search for Artificial Intelligence. Basic Books.
- Russell, S., & Norvig, P. (2010). Artificial Intelligence: A Modern Approach. Prentice Hall.
Hintergrundinformationen zu den Autoren
Nils J. Nilsson (1933–2019) war einer der führenden Köpfe der KI-Forschung. Er prägte das Gebiet mit grundlegenden Arbeiten zu Suchverfahren, Planungsalgorithmen und Robotik. Sein Buch Principles of Artificial Intelligence (1980) gilt bis heute als Klassiker.
Charles A. Rosen (1917–2002) war Ingenieur und Robotik-Pionier. Als Leiter der Abteilung für Automatisierung am SRI war er maßgeblich an der Entwicklung von Shakey beteiligt.
Bertram Raphael (1936–2019) trug entscheidend zur Entwicklung symbolischer KI-Methoden bei. Er arbeitete eng mit Nilsson und Rosen am Shakey-Projekt zusammen.
Die weiteren Mitarbeiter, darunter Forsen, Chaitin und Wahlstrom, brachten spezielles Wissen in den Bereichen Elektronik, Sensorik und Softwareentwicklung ein. Gemeinsam bildeten sie ein interdisziplinäres Team, das die Vision von Shakey Realität werden ließ.
Disclaimer: Dieser Text ist komplett KI-generiert (ChatGPT-5, 12.09.2025). Die darin enthaltenen Angaben wurden nicht überprüft. Zum Prompt. Zur Übersicht.