// Big Data, Sport

Der Playstation-Effekt

Die Digitalisierung macht auch vor der Welt des Profi-Sports nicht halt: Echtzeit-Tracking-Systeme liefern neue Einsichten für die Trainingsoptimierung, aber auch Daten für statistische Zusatzdienste.

Was auf dem Bildschirm aussieht wie eine Fußball-Manager-Simulation aus Kindertagen oder eine harmlose Partie des Playstation-Klassikers FIFA könnte schon bald zum entscheidenden Faktor über Erfolg oder Misserfolg im Profi-Sport werden: die Rede ist von der Erfassung und Analyse von Spielerdaten in Echtzeit mithilfe von Big-Data-Technologien. Denn im Zuge der allgegenwärtigen Digitalisierung haben die Kameras, Funksysteme und Sensoren auch das Stadion erobert und verschaffen Einblicke von ungeahnter Präzision. Die insgesamt zurückgelegte Laufstrecke, die Anzahl der Ballkontakte, die Anzahl der gewonnenen und verlorenen Zweikämpfe - all das ist nur der Anfang. Typische Muster von Spielzügen lassen sich ebenso herausarbeiten und optimieren wie Leistungsstatistiken. Die in einer Datenbank archivierten Daten aus der Trainings- und Spielpraxis bilden zudem die Grundlage für langfristige Analysen und die mathematische Modellierung und Visualisierung von Entwicklungen und Trends. Auch biometrische Daten können miteinbezogen werden. Alle so gewonnenen Informationen lassen sich gezielt nach den gewünschten Kriterien aufarbeiten, und das nicht nur, um das eigene Training zu optimieren, sondern z. B. auch zur Gegneranalyse. Der Spieler wird zum gläsernen Athleten, der sich präzise vermessen und analysieren lässt.

Fakten statt Bauchgefühl

Wo es früher bei der Videoanalyse in erster Linie auf die Erfahrung des Trainers ankam, stehen heute knallharte statistische Daten zur Verfügung, die nur noch wenig Raum für Spekulation und Interpretation lassen: „Mir wollen weg von Intuition und Bauchgefühl, hin zu einer faktenbasierten Unterstützung“, so Bernd Leukert, bei SAP zuständig für Produkte und Innovationen im Rahmen einer Informationsveranstaltung des DFB zu Big Data im Sport auf der Cebit 2014. Unbestritten scheint, dass die neu zur Verfügung stehenden Daten die Sicht auf das Spiel verändern. Dieser neue Einblick in die Automatismen eines Sports lässt mancherorts auch die Befürchtung aufkommen, der Sport würde berechenbar und könnte seine „Seele“ verlieren. Oder ist, um es mit Mehmet Scholl zu sagen, die Zeit des „Laptop-Trainers“ jetzt endgültig - zu unser aller Nachteil - gekommen?

Ersetzt der Data Scientist in Zukunft den Trainer?

Die TSG Hoffenheim, die durch ihre Partnerschaft mit SAP eine Vorreiterrolle auf dem Gebiet des Echtzeit-Trackings im deutschen Fußballsport einnimmt, beschäftigt dafür eigens ein Team aus Datenanalysten, deren Aufgabe es ist, aus den erfassten Daten die nötigen Erkenntnisse zu gewinnen. Einer von ihnen ist Bernhard Peters, Direktor für Sport und Nachwuchsförderung bei der TSG: „Es geht in meinem Arbeitsbereich um die langfristige Optimierung des Trainingsprozesses vom Kinderzentrum der TSG Hoffenheim bis zu den Profis. Je besser die Datenbasis, desto besser planbar ist ein Trainingsprozess, desto planbarer ist der Entwicklungsprozess eines Spielers“, kommentiert er die Rolle der datengestützten Trainingsanalyse. Aufgabe sei es, die über Sensoren am Spielerkörper und im Ball gewonnen Daten intelligent zu filtern und so aufzubereiten, das sie schnell für den Trainer pragmatisch umsetzbar seien. Auf diese Weise soll der Trainingsprozess insgesamt effizienter werden.

Mehrwertdienste für den Zuschauer

Die per Kamera- oder Funktechnik erfassten Daten können aber auch noch für andere Zwecke verwendet werden. So lassen sich die mit dem Ortungssystem RedFir des Fraunhofer Instituts für Integrierte Schaltungen (IIS) gewonnenen Daten auch für Fernsehübertragungen nutzen, z. B. indem das Fernsehbild direkt mit Statistiken überblendet wird, beispielsweise mit Informationen zur Geschwindigkeit des Balls, zur Laufgeschwindigkeit eines Spielers oder zu seinem Abstand zu anderen (Mit-)spielern. Die derzeit im Fernsehen anzutreffenden Sport-Analysen machen nur rudimentär vom Potenzial aktueller Tracking-Technologien Gebrauch. Um die Zuschauer an die neue Perspektive zu gewöhnen, wäre es denkbar, dass die neue Informationsebene in Zukunft wahlweise vom Zuschauer selbst zugeschaltet werden kann, etwa von Abonnenten von Bezahlfernseh-Programmen wie Sky Sport.

Technologie und Markt

Ausgereiftes Know-how aus dem Bereich des Echtzeit-Tracking im Sport kommt aber in diesen Tagen in erster Linie noch aus Großbritannien. Prozone ist eines der führenden Unternehmen im Bereich der Entwicklung von Hardware- und vor allem Software-Systemen für die Leistungsanalyse und wurde bereits 1995 gegründet. Inzwischen hat der ehemalige britische Konkurrent STATsports das Unternehmen in das eigene Portfolio integriert. STATsports stattet u. a. führende Clubs der englischen Premiere League wie Manchester United und den FC Liverpool mit Tracking-Lösungen aus. Weitere Konkurrenten aus Übersee sind die beiden australischen Unternehmen GPsports und Catapult. Stefan Wagner, Leiter der Abteilung SAP Sports and Entertainment, schätzt das Marktvolumen für Sport-Tracking-Systeme in Deutschland noch relativ gering ein. SAP profitiere von seinem Engagement im Sportbereich in erster Linie durch Marketing-Effekte, so z. B. nach dem Gewinn der Fußballweltmeisterschaft 2014 in Brasilien. Angesichts des überwältigenden Erfolgs der Deutschen Nationalelf, der auch dem Einsatz der SAP-Technologie Match Insights zugerechnet wird, rechnet Wagner für die Zukunft dennoch mit einem jährlichen Umsatzplus von ca. 30 % in der Sportindustrie.

Basketball, Baseball, Rugby, Eishockey

Doch es muss nicht immer Fußball sein. So sind z. B. in der amerikanischen NBA alle Stadien mit der kamerabasierten Tracking-Lösung SportVU  ausgestattet. Das erstmals in der Saison 2010-11 eingesetzte System hat sich zum de-facto Standard der amerikanischen Profiliga entwickelt. Und auch in der amerikanischen Baseball-Liga MLB geht es bereits seit längerem technologielastig zu: in allen 30 Stadien ist das Tracking-System PITCHf/x (Sportvision) installiert, das die Flugbahn des Baseballs beim Pitch mithilfe von drei im Stadionrund platzierten Kameras zentimetergenau erfasst. Die virtuelle Überblendung für den Fernsehzuschauer lässt sich zudem als zusätzliche Werbefläche vermarkten. Die konsequente Weiterentwicklung von PITCHf/x, das bereits seit 2006 erfolgreich eingesetzt wird, ist das in diesem Jahr erprobte FIELDf/x. Damit lassen sich die Positionen aller Outfielder und aller geschlagenen Bälle in Echtzeit erfassen. Die Daten können als Grundlage zur Bewertung der Defensivleistung eines Teams herangezogen werden. Durch das Hinzuziehen weiterer Statistikdaten aus einer Datenbank, die z. B. das aktuelle Fitness-Level des Spielers berücksichtigen, lässt sich z. B. im laufenden Spiel in Echtzeit ermitteln, für welchen Spieler in Ballnähe die Wahrscheinlichkeit am größten ist, dass dieser den Ball fängt. Ganz besondere Anforderungen werden auch an die Tracking-Lösungen von Vollkontakt-Sportarten wie Rugby und Eishockey gestellt. Gerade im Eishockey hinkt die Entwicklung aufgrund der Schnelligkeit und der starken physischen Komponente des Spiels hinterher. Die im Basketball eingesetzten Kameras sind für das Eishockey nicht geeignet, und auch die Sensoren müssen ganz besonderen Belastungen standhalten. Aktuell wird in der NHL ein Tracking-System auf der Basis von Infrarot-Kameras und RFID-Sensoren (Sportvision) erprobt. Die Sensoren werden unter dem Trikot getragen und sind in den Puck integriert und lassen sich im Prinzip an jeder beliebigen Position des Körpers oder auch am Schläger anbringen, um so die unterschiedlichsten Arten von Informationen ans Tageslicht zu befördern.

Mit Big Data zum Erfolg?

Neue Daten fördern neue Erkenntnisse zu Tage. Echtzeit-Tracking-Systeme sind dabei vor allem eins: unglaublich präzise. Vieles, was früher vom Trainer mehr oder weniger intuitiv bewertet wurde, lässt sich heute genau messen. Dadurch eröffnen sich neue Ansatzpunkte der gezielten Optimierung. Andererseits wird die reine Datengläubigkeit keinen Abstiegskandidaten innerhalb von einer Saison zum Meisterschaftsanwärter katapultieren, denn Sport bleibt - bei aller Berechenbarkeit - ein Gesamtkunstwerk, das immer Fingerspitzengefühl und Intuition erfordern wird. Nichtsdestotrotz ist die Datenanalyse ein mächtiges Werkzeug, das im Kampf um die Spitze, wo die Räume der Leistungsoptimierung immer enger werden, ein entscheidender Wettbewerbsvorteil sein kann, gerade auch im Hinblick auf die Auswertung von langfristigen Entwicklungen. Festzuhalten bleibt: Am besten hat es am Ende mal wieder der Zuschauer, für ihn sieht das Ganze nämlich einfach nur verdammt cool aus.

// Drohnen, Forschung

Ordnung am Drohnenhimmel

Vielen galt die Ankündigung von Amazon-Chef Jeff Bezos vor gut zwei Jahren, Pakete künftig per Drohnenkurier ausliefern lassen zu wollen, als glatter Humbug. Inzwischen arbeitet die NASA an einem System zur intelligenten Überwachung und Steuerung des Luftverkehrs von Lieferdrohnen.

Es könnte schon bald vorbei sein mit der Ruhe über unseren Köpfen. Ob Verkehrsüberwachung, Rettungs- und Sicherheitseinsätze, Forschungsflüge oder die automatisierte landwirtschaftliche Vermessung und Bewirtschaftung (Stichwort: Precision Farming), täglich werden in Industrie und Forschung neue Anwendungsszenarien für den Einsatz von unbemannten Luftfahrzeugen (UAVs, unmanned arial vehicles) ersonnen, die unser Leben revolutionieren sollen. Und mit ganz besonderer Wucht kündigt sich in diesen Tagen die Welle der Lieferdrohnen an. Dies könnte langfristig zum Problem werden, denn das Chaos am Himmel scheint vorprogrammiert.

Der Mann, der sich um dieses Problem - rechtzeitig - kümmern möchte, heißt Dr. Parimal Kopardekar und ist Manager des Safe Autonomous Systems Operations-Projekts am NASA Ames and Research and Development Center. Er beschreibt seine Aufgabe in einfachen Worten: „Nur weil der Himmel weit und groß ist, heißt das noch lange nicht, dass man einfach überall hinfliegen kann. Es müssen ein paar ‚Verkehrsregeln’ beachtet werden, und es benötigt eine Art von Struktur. Und diese Struktur fehlt momentan noch.“

Bei aller Nonchalance ist die zu bewältigende Aufgabe enorm. Ein Grund dafür ist schon allein die schiere Anzahl der Flugobjekte, denn in der klassischen Luftfahrt besteht die Gefahr einer Kollision von mehr als zwei Flugobjekten eigentlich fast nie. Das aktuelle Grundproblem besteht darin, dass weder die Drohnen noch die Piloten untereinander kommunizieren können und deshalb der Einsatz von Drohnen außerhalb der Sichtweite des Piloten nicht gestattet ist. Dies soll sich in Zukunft ändern.

In einem ersten von mehreren Testläufen erproben Dr. Parimal Kopardekar und sein Team derzeit auf dem Privatflughafen Crows Landing, Kalifornien, unweit der eigenen Forschungseinrichtung, ein Verkehrsmanagementsystem für Drohneneinsätze in der Landwirtschaft, zur Brandbekämpfung und für die Infrastrukturüberwachung.

Bei diesem Versuch gibt der Drohnenpilot, um seine Drohne auf den Weg schicken zu dürfen, die gewünschte Route mit Datum und Uhrzeit in die Software des cloudbasierten Verkehrsmanagementsystems (UTM, Unmanned Aerial Systems Traffic Management) ein, wo alle Drohnenflüge zentral erfasst und aufeinander abgestimmt werden. Auf der Grundlage der berechneten Route wird der Drohne ein Luftraum zugeteilt, in dem sie sich bewegen darf. Um sicherzustellen, dass die Drohne diesen Luftkorridor nicht verlässt, setzen die Forscher auf das Prinzip des Geofencing. „Geofences“ sind virtuelle Barrieren, deren Überschreiten ein Signal im zentralen Überwachungssystem auslöst. Die Positionsbestimmung der Drohne erfolgt selbstständig und in der Regel sattelitengestützt per GPS nach dem Standard des Flugsicherungssystems ADS-B, bei dem die Flugobjekte über Transponder permanent Lokalisierungs- und Geschwindigkeitsinformationen abstrahlen (Broadcasting), die dann vom Verkehrsmanagementsystem erfasst werden. Im Rahmen der ersten Testphase wird alternativ auch das Tracking über das Mobilfunknetz und über ein Radarsystem erprobt. Zusätzlich werden Wetterdaten ermittelt, um diese für die Flugbahn der Drohne zu berücksichtigen.

Das Problem eines solchen Systems ist, dass eine Sperrung von Luftkorridoren in städtischen Gebieten bei deutlich erhöhtem Verkehrsaufkommen undenkbar wäre. Zumal wären ergänzende Antikollisionssysteme erforderlich, um Hindernissen und anderen Flugobjekten auszuweichen. Aus diesem Grund soll der Versuchsaufbau in vier Phasen schrittweise erweitert und in den nächst komplexeren Anwendungskontext gehoben werden. Phase 2 ist für Oktober 2016 geplant und umfasst den Drohneneinsatz außerhalb der Sichtweite des Drohnenpiloten in abgelegenen Regionen. In Phase 3 im Januar 2018 sollen Sicherheitskonzepte für einen gemeinsamen Luftraum von bemannten und unbemannten  Luftfahrzeugen über dünn besiedelten Gebieten getestet werden. Phase 4 im Jahr 2019 umfasst den großflächigen Einsatz autonomer Flugobjekte für die Paketlieferung in dicht besiedelten Räumen.

Über den Erfolg eines solchen Systems entscheidet dabei in erster Linie der Algorithmus. So arbeitet ein Forschungsteam der Stanford University derzeit an einem Verfahren, das das Problem der rasant wachsenden Komplexität der Kollisionsvermeidung bei einer zunehmenden Anzahl von Luftverkehrsteilnehmern in den Begriff bekommen soll. Welches System schließlich eine Zulassung erhalten könnte, entscheidet in den USA die nationale Flugaufsichtsbehörde FAA (Federal Aviation Administration). Aber vielleicht hat sich Jeff Bezos bis dahin ja schon was Neues ausgedacht.

//Rechtsraum Internet, Extremismus 

Warum der Kampf gegen radikale Strömungen im Netz so schwierig ist

Viel wurde in den vergangenen Tagen darüber diskutiert, warum Facebook einerseits so vehement gegen die Darstellung von Nacktheit vorgeht, sich aber andererseits dermaßen schwer tut, rechtsradikale Hassparolen von den eigenen Seiten zu entfernen. Zumindest auf den ersten Blick zeichnet sich das Unternehmen mit einer solchen Verhaltensweise eher durch politische Korrektheit als durch entschlossenes politisches Handeln aus. Doch so unverständlich dies auf den ersten Blick erscheinen mag, so ist der Sachverhalt beim genaueren Hinsehen doch deutlich diffiziler.

Facebook weist in seinen Gemeinschaftsstandards an mehreren Stellen darauf hin, dass es sich bei Facebook um eine globale Community handelt.  Unter dem Punkt „Nacktheit“ heißt es beispielsweise: „Facebook schränkt die Darstellung von Nacktheit ein, da einige Zielgruppen innerhalb unserer globalen Gemeinschaft auf diese Arten von Inhalten unter Umständen sensibel reagieren können, insbesondere aufgrund ihres kulturellen Hintergrunds oder Alters. Um alle Menschen fair zu behandeln und auf Meldungen schnell zu reagieren, ist es absolut notwendig, Richtlinien in Kraft zu setzen, die unsere globale Gemeinschaft beim Prüfen von Inhalten einheitlich und problemlos anwenden kann. Deshalb sind unsere Richtlinien manchmal breiter gefasst als uns lieb wäre und beschränken unter Umständen Inhalte, die aus legitimen Gründen geteilt wurden.“

Die Tatsache, dass der Verhaltenskodex „Gemeinschaftsstandards“  lediglich als kleinster gemeinsamer Nenner der  Regeln, Normen und Rechtsauffassungen verschiedener Kulturen ausgelegt ist, schafft jedoch Probleme auf nationaler Ebene und eröffnet z. B. neue Räume der ungeregelten Kommunikation, mit der Folge, dass rechter Hass und terroristische Propaganda auf der Plattform florieren, ohne dass dies entsprechende Konsequenzen seitens des Unternehmens oder der nationalen Rechtssprechung nach sich zieht.

Doch Facebook - als privatwirtschaftliches und damit in erster Linie gewinnorientiertes Unternehmen angelegt - möchte nur ungern in die Rolle des Zensors schlüpfen, der mit einem Mal hoheitliche Aufgaben übernimmt. Nichtsdestotrotz  ist das „Produkt“ Facebook zu einem integralen Bestandteil des öffentlichen Raums geworden und bedarf entsprechender Regelung, was auch Bundesjustizminister Heiko Maas dazu bewegt hat, in dieser Frage aktiv auf das Unternehmen zuzugehen.

Für den Moment setzt Facebook für das Auffinden von Hasskommentaren in erster Linie auf die Mithilfe seiner Mitglieder und bittet diese „unangemessene oder missbräuchliche Inhalte“ zu melden. Facebook hat zudem eine Task Force angekündigt und ist in diesen Tagen der Freiwilligen Selbstkontrolle Multimedia-Diensteanbieter beigetreten, wobei der FSM in erster Linie eine Beraterfunktion zukommen soll. Es ist jedoch nicht bekannt, dass Facebook tatsächlich - wie von Justizminister Heiko Mass gefordert - neue deutsche Mitarbeiter eingestellt hat, um das Netzwerk aktiv nach Hasskommentaren zu durchkämmen. Facebook fürchtet wohl, auch in anderen Ländern Begehrlichkeiten zu wecken und präsentiert sich lieber als „neutrale“ Plattform (und verschweigt an dieser Stelle ganz gerne, dass das Unternehmen, z. B. durch die Inanspruchnahme der Datenhoheit als Kernelement des eigenen Geschäftsmodells an anderer Stelle durchaus vehement in den Informationsfluss seiner Benutzer eingreift). Die wirtschaftliche Interessenssphäre von Facebook kollidiert also an diesem Punkt mit allgemeinen freiheitlichen Grundrechten, für deren Sicherung früher ausschließlich der Staat zuständig war und die - zumindest nach dem Wunsch von Heiko Maas - jetzt von Facebook abgesichert werden sollen.

Andersherum gefragt käme von behördlicher Seite die Einrichtung spezifischer Beschwerdestellen in Betracht, wobei die finanziellen Mittel dafür relativ eingeschränkt sein dürften. Eine rein technologische bzw. eine technologiegestützte Lösung scheint noch nicht realisierbar - zumal schon Nicht-Muttersprachler oft Probleme haben, den Kontext bestimmter Botschaften richtig einzuordnen. Im Kampf gegen den Hass im Netz ist im Moment also in erster Linie die Zivilgesellschaft gefragt, die z. B. - wie von Facebook auch des Öfteren gefordert - durch „Gegenrede“ positiv auf die Agitatoren einwirken soll, auch wenn dies auf Dauer eigentlich keine tragfähige Lösung sein kann.

Von diesem Problem sind jedoch nicht nur Facebook, sondern auch alle anderen Kommunikationsplattformen im Netz betroffen. Dazu zählen Twitter, YouTube, Instagram oder auch diverse Messaging-Dienste wie WhatsApp und Telegram Messenger. Twitter ist im vergangenen Jahr bereits massive gegen die Propagandakanäle des IS vorgegangen und löschte zahlreiche Accounts, woraufhin das Terrornetzwerk schlichtweg den Kanal wechselte und auf das dezentrale soziale Netzwerk „Diaspora“ umstieg. Dass eigentlich zum Schutz der Privatsphäre seiner Benutzer konzipierte Diaspora dient nun fatalerweise der Verschleierung terroristischer Propaganda. Auch der stark auf Ende-zu-Ende-Verschlüsselung setzende Telegram Messenger hat in den vergangenen Tagen die Löschung zahlreicher IS-Konten bekannt gegeben. Und spätestens mit der Veröffentlichung des Videos der Enthauptung der amerikanischen Journalisten James Foley und Steven Sotlof am 19. August 2014 auf YouTube musste sich auch die Videoplattform von Google einige schwierige Fragen stellen. 

Wie bei Facebook dienen bei YouTube sog. Community-Richtlinien als Entscheidungsgrundlage für das Entfernen problematischer Inhalte. Ein „enforcement team“ wurde zur Überwachung und Einhaltung der Standards und für das Entfernen anstößiger Inhalte eingesetzt. Eine vollständige „Vorzensur“ kann das Team jedoch unmöglich leisten, d. h. YouTube ist ebenfalls auf die Mithilfe seiner Nutzer angewiesen, um die entsprechenden Inhalte aufzuspüren und (nachträglich) zu entfernen. Damit ereilt YouTube das gleiche Schicksal wie alle anderen offenen Kommunikations-Plattformen, nämlich das ihr Angebot grundsätzlich immer für radikale Zwecke missbraucht werden kann - zumindest vorübergehend. Eine lückenlose Absicherung oder gar Abschottung ist so gut wie unmöglich, die Verbreitung radikaler Inhalte kann also immer nur eingedämmt werden.

In den vergangenen Monaten ist der Druck auf die sozialen Plattformen von Behördenseite  durch entsprechende Anfragen weiter gestiegen, z. B. bei Twitter oder Google. Die Unternehmen müssen dabei prüfen, inwieweit die Anfragen, z. B. zur Herausgabe von Nutzerdaten oder zur Löschung spezifischer Inhalte, rechtlich begründet sind, also der jeweiligen lokalen Gesetzgebung entsprechen. Dabei kann es jedoch zu Konflikten zwischen den Rechtssprechungen verschiedener Länder kommen. YouTube kann z. B. das Löschen von Inhalten verweigern, die nach deutschem Gesetz nicht gezeigt werden dürfen, in anderen Ländern hingegen schon. So herrscht in Deutschland z. B. eine verschärfte Rechtslage im Hinblick auf das Zeigen von Nazisymbolen. Der Nutzer, der diese Inhalte in Deutschland hochlädt, kann nach deutschem Recht strafrechtlich dafür belangt werden, was YouTube aber nicht dazu veranlassen muss, diese Inhalte von seiner Plattform zu entfernen. Die Zahlen zu diesen Behördenanfragen werden von Google und Facebook in entsprechenden Transparenzberichten veröffentlicht.

Bei allen Fragen der Zuständigkeit muss auch die Frage der Wirksamkeit dieser Maßnahmen gestellt werden. Es scheint unzweifelhaft, dass das Kappen von Informationskanälen die Verbreitung extremen Gedankenguts eindämmt oder die Vorbereitung terroristischer Aktivitäten erschwert. Zumindest für den Moment. Doch dies allein ist nicht ausreichend. Die Terroristen verlagern ihre Aktivitäten oftmals schlichtweg in abgelegenere Gefilde, z. B. in das Darknet. In dieser Hinsicht unterscheidet sich die virtuelle Welt wenig von bereits hinlänglich gemachten Erfahrungen im realpolitischen Alltag: wer die Junkies aus der Bahnhofshalle vertreibt hat noch lange nicht das Problem der Drogenkriminalität gelöst. Antiterror-Experten sind oftmals sogar auf die Daten und Informationen angewiesen, die aus sozialen Netzwerken oder über Twitter gewonnen werden können, um mehr über die Zielgruppe zu erfahren. Alternativen bzw. Ergänzungen zum Schließen der Kommunikationskanäle sind z. B. die direkte Ansprache Gefährdeter. Welche Personen für eine Radikalisierung anfällig sind, ließe sich z. B. mittels intelligenter Software über die sozialen Netzwerke ermitteln. Eine absolute Verdrängung aus der öffentlichen digitalen Sphäre kann zudem zu einer weiteren Radikalisierung der Gruppierungen beitragen. Unter diesen Gesichtspunkten sind auch die kürzlich erfolgten Rache-Aktionen des Hacker-Kollektivs Anonymous mit kritischer Distanz zu betrachten.

//KI, Deep Learning

Auf dem Weg zu einer erweiterten Intelligenz

Manchmal merken wir es, manchmal aber auch nicht. Entweder sind wir uns der Sache überhaupt nicht bewusst, oder der tägliche Umgang ist uns schon so selbstverständlich geworden, dass wir einfach nicht (mehr) darüber nachdenken. Ob Facebook-Timeline respektive -Suche, automatische Spracherkennung auf dem Handy, Navigationssystem im Auto oder Foto-App mit Bilderkennungsfunktion, überall analysieren intelligente Systeme für uns Unmengen von Daten nach nur schwer nachvollziehbaren Kriterien und treffen darauf basierend Entscheidungen. Mit wem stehen wir gerade besonders eng in Kontakt? Welches ist die beste Reiseroute? In welchen Ordner kommt dieses Foto? Die Intelligenz agiert dabei meist in Form eines unsichtbaren Wesens, das im Hintergrund nach seinen ganz eigenen Regeln spielt.

Hinzu kommt die Vernetzung der verschiedenen Dienste. Googles Foto App verlagert die Fotoverwaltung kurzerhand in die eigene Cloud, um den Benutzer noch „intelligentere“ Funktionen anbieten zu können. Unter dem Deckmantel der Bequemlichkeit dieser Funktionen wird dabei oftmals ganz nebenbei den Datenhunger des Unternehmens befriedigt, z. B. um jene hauseigenen Intelligenzsysteme zu optimieren. Eine große Wahl hat der Benutzer oft nicht, der Umstieg auf die neue App wird dem Benutzer durch entsprechende Hinweise mitunter regelrecht aufgedrängt. Es fällt zunehmend schwerer den Überblick darüber zu behalten, was mit unseren Daten passiert, wem die Daten gehören und wo Systeme Entscheidungen auf Grundlage dieser Daten für uns treffen, die vielleicht gar nicht unseren eigenen Vorstellungen und Wünschen entsprechen.

Technologisches Prinzip der Stunde zur Entwicklung intelligenter Systeme ist das sog. „Deep Learning“, das auf künstlichen  neuronalen Netzen beruht. Mithilfe dieser Netze wird versucht, die Repräsentation von Wissen im menschlichen Neocortex nachzubilden. Neuronale Netze müssen für einen bestimmten Zweck und für die Erkennung spezifischer Muster „trainiert“ werden, d. h. die Netze erhalten einen spezifischen Input, der grundlegendes Wissen vorgibt, auf dessen Grundlage das Netz Verallgemeinerungen trifft, die z. B. durch neuen Input der Benutzer sukzessive erweitert und verfeinert werden. Das neuronale Netz „lernt“ also selbstständig dazu und entwickelt im besten Fall so etwas wie einen Sinn für das menschliche Wirklichkeitsmodell (common sense), was z. B. im Hinblick auf die Erfassung der semantischen Ebene von Sprache interessant ist. Grundlage für die Sprachanalyse und -erkennung bildet dabei ein möglichst umfassendes (datenbankbasiertes) Sprachmodell.

Neuronale Netze verfügen selbst über kein eigenes Wissen sondern dienen lediglich der Strukturierung und Auswertung unstrukturierter Daten. Die Netze sind in mehrere Ebenen angeordnet, die zunehmend komplexere Merkmale zur Mustererkennung umfassen, um so möglichst hohe Abstraktionen intelligenten Verhaltens zu erlernen. Neuronale Netze werden häufig zur Kategorisierung großer Datenbestände verwendet. Gegenüber ihren Vorgängen, den regelbasierten Systemen, und haben sie den entscheidenden Vorteil, dass sie selbstständig lernfähig sind und so im Endergebnis Wissensbestände dynamischer und letztlich genauer abbilden können.

Obwohl es künstliche neuronale Netze schon seit den 50er Jahren gibt, erlebt diese Technologie derzeit eine Renaissance, weil die notwendigen digitalen Datenmengen und Rechnerkapazitäten zur Verfügung stehen, um die Netze richtig trainieren zu können. Zwei wichtige (kommerzialisierbare) Anwendungsbereiche von Deep Learning im Bereich der Computertechnologie sind derzeit die Sprach- und Bilderkennung. In beiden Bereichen konnten signifikante Leistungssprünge erzielt werden, die dem Nutzererlebnis unmittelbar zu Gute kommen. Bestes Beispiel ist die aktuelle Version der Google-Spracherkennung. Mit der Einführung von Deep Learning sank die Fehlerquote um satte 25 % im Vergleich zur Vorgängertechnologie. Auch Apple ist mit dem Erwerb von VocalIQ zur Optimierung der Spracherkennungstechnologie Siri auf den Deep Learning-Zug aufgesprungen. Siri spielt dabei nicht nur für das iPhone sondern auch für Apple TV und die Apple Watch eine strategisch wichtige Rolle.

Und auch im Bereich der Bildanalyse wurden in diesen Tagen zahlreiche Fortschritte vermeldet. Bereits im November 2014 stellte Google in Zusammenarbeit mit der Stanford University einen neuen Algorithmus vor, der in der Lage ist, die Inhalte von Bildern zu erkennen und eine passende Textbeschreibung dazu abzuliefern. Die Bildanalyse umfasst in der Regel auch eine Gesichtserkennung. Unternehmen wie Google und Facebook versprechen sich davon, Bilder „im Sinne ihrer Benutzer“ noch besser organisieren zu können oder verweisen darauf, dass z. B. Menschen mit Sehbehinderung der Zugang zu Fotos auf Facebook erleichtert wird. Die neuen gewonnen Informationen lassen sich aber natürlich auch neu verknüpfen und auswerten, wodurch der Benutzer im Prinzip ein weiteres Stück seiner informationellen Selbstbestimmung an die Unternehmen abgibt.

Google probiert sich auch auf weiteren Gebieten mit intelligenten Funktionen aus. Für die schnellere Beantwortung von E-Mails hat das Unternehmen mit „Smart Reply“ inzwischen ein eigenes Verfahren auf der Basis von „Deep Learning“ entwickelt, mit dem auf den Wunsch des Benutzers automatisch Antwort-Mails für eingegangene E-Mails generiert werden. Für den Benutzer bedeutet eine gelungene Umsetzung dieses Prinzips eine wesentliche Zeitersparnis beim Beantworten von E-Mails, vor allem auf dem Mobiltelefon.

KI-Systeme spielen also eine immer größere Rolle für die Konkurrenzfähigkeit eines Produkts und rücken zunehmend in den Mittelpunkt. Dabei geht es neben der Einführung von z. B. möglichsten ausgefeilten Such-, Sortier- und Kategorisierungsfunktionen vor allem auch um intuitive Bedienbarkeit. Im Rahmen der Sprachanalyse geht es insbesondere um die Erfassung der semantischen Ebene von Sprache jenseits isolierter Wortbedeutungen, ob für die Sprachsteuerung oder die Google-Suche. Auch die Abbildung von Beziehungen mittels Algorithmen auf Facebook stellt eine enorme Herausforderung dar. Durch Algorithmen verursachte zwischenmenschliche Missverständnisse sorgen für Unzufriedenheit beim Benutzer und gefährden die Integrität des Produkts.

Nahziel einer gelungenen intelligenten KI-Anwendung könnte sowohl für Google als auch für Facebook ein intelligenter persönlicher Assistent sein, mit dem der Benutzer in natürlicher Sprache interaktiv kommunizieren kann und der Informationen aus verschiedensten Quellen vereint. Ein aktueller Zwischenschritt dieser Entwicklung ist offenbar der Informationsdienst Google Now, der Informationen ohne Suche durch automatisches Zusammentragen von Suchanfragen, Browseraktivitäten, Geräteinformationen und Standortinformationen passgenau und personalisiert bereitstellt.

Intelligente Systeme werden in Zukunft die Aufgabe haben, Unmengen unstrukturierter Daten zu analysieren und zu interpretieren. Künstliche Intelligenz eröffnet in diesem Zusammenhang neue Möglichkeiten der Auswertung. Dabei geht es nicht zwingend um die Ermittlung von definitiven Antworten, sondern um die Gewichtung von Daten, um Wahrscheinlichkeitshypothesen aufzustellen, die dem Menschen im jeweiligen Einzelfall als Entscheidungsgrundlage dienen (können). Dieses Prinzip lässt sich auf die unterschiedlichsten Branchen und Anwendungsbereiche übertragen. Im Rahmen dieser Entwicklung muss der Mensch jedoch lernen, sich die informationelle Selbstbestimmung zu bewahren, damit die Technologie auch im gesamtgesellschaftlichen Sinn eingesetzt wird.

// Soziale Roboter

Charmeoffensive aus der Maschinenwelt - über die Versuche, soziale Roboter in den menschlichen Alltag zu integrieren

Die ersten Versuche, Apparate zu konstruieren, die dem Menschen ähneln, waren die Roboter. Genau genommen die humanoiden Roboter, die - anders als irgendwelche Industrieautomaten - der Physiognomie des Menschen nachempfunden waren: der Roboter als künstlicher Mensch. Berühmte humanoide Roboter sind z. B. ASIMO von Honda, Qrio von Sony, der vom Bio-Mimetic Control Research Center entwickelte Ri-man oder Nao von Aldebaran Robotics.

Roboter, die sind wie wir. Wollen wir das wirklich? Was macht einen Roboter menschlich?

Eine erste spontane Antwort würde vielleicht so lauten: Eine Maschine, der wir menschliche Eigenschaften zuschreiben, ist eine Maschine, die uns möglichst ähnlich ist, eine Maschine also, die aussieht wie wir, die sich bewegt wie wir und die sich verhält wie wir. Ein Roboter mit Charakter sozusagen.

Doch bereits mit dem Aussehen ist das so eine Sache. Das wissenschaftlich erforschte Phänomen des „Uncanny Valley“, nach dem die Akzeptanz eines Roboters mit zunehmender Menschenähnlichkeit immer weiter steigt, ab einem gewissen Grad dann aber rapide abfällt und erst bei fast erreichter mimetischer Perfektion wieder moderat zunimmt, zeigt, dass die Menschenähnlichkeit eines Maschinenwesens schnell ins Unheimliche abdriftet. Das unangenehme Gefühl beim Anblick eines dem Erscheinungsbild des Menschen detailgetreu nachempfundenen Roboterwesens mag auch daher rühren, dass wir ungern an das Mechanische und Maschinenhafte unserer Existenz erinnert werden und dies in der Regel verdrängen. Wir begreifen uns lieber als emotionale und (mit-)fühlende Wesen.

Das Unternehmen Hanson Robotics schreckt dies nicht ab, möglichst menschenähnliche Roboter zu entwickeln, die laut Website - bezeichnenderweise - entweder für die Pflege von Alten und Behinderten eingesetzt oder an Jahrmärkte verkauft werden sollen. Neben der Alten- und Krankenpflege gelten die verhaltentherapeutische Unterstützung von psychisch Kranken und Behinderten, z. B. von autistischen Kindern, als klassische Anwendungsfelder für soziale Roboter. Die Roboter sollen Aufgaben übernehmen, die dem Menschen auf Dauer nicht zuzumuten sind.

Für einen konkreten Nutzen spielt dabei jedoch das realistische Erscheinungsbild eine eher untergeordnete Rolle. Die Roboter müssen vielmehr ein gewisses Maß an sozialer Intelligenz mitbringen, denn wir wollen unsere Mitmenschen nicht einfach einer seelenlosen Maschine anvertrauen. Auch müssen die Anwendungsfelder für soziale Roboter genau abgesteckt werden: Ein autistischer Junge hat andere Bedürfnisse als eine bettlägrige alte Frau.

Auch in der freien Wirtschaft übernehmen soziale Roboter immer öfter die Aufgaben von Menschen. Ein Pionierprojekt in Sachen sozialer Robotik ist dabei sicherlich das High-Tech-Hotel Henna in einem Vergnügungspark nahe Nagasaki im seit jeher roboteraffinen Japan. Oder auch das erste von Robotern betriebene Restaurant in Harbin. Im High-Tech-Hotel Henna wird der Gast von einer relativ charmant anmutenden Rezeptionistin mit einem netten Lächeln und einem dezenten Augenaufschlag begrüßt, während gleich nebenan die komische Miniaturausgabe eines Tyranosaurus Rex auf den Besucher wartet. Noch steht das Hotel ja in einem Vergnügungspark.

Und auch in Produktionsprozessen bemüht man sich zunehmend darum, Roboter menschlicher zu gestalten. Der Roboter wird durch seine wachsenden Interaktionsmöglichkeiten immer mehr zum „Kollegen“. Den Arbeitsrobotern Baxter und Sawyer des Unternehmens „Rethink Robotics“ reichen offensichtlich zwei Kulleraugen auf einem Tablet-Bildschirm, um als solche anerkannt zu werden, auch wenn eine diesen Sachverhalt eindeutig abklärende Umfrage unter den Mitarbeitern wohl noch aussteht. Denn für viele, vor allem unterqualifizierte Mitarbeiter, bedeutet die zunehmende Automatisierung auch die Sorge um den eigenen Arbeitsplatz. Da wirkt es fast schon wie der blanke Hohn, wenn die redseligen Kollegen von früher auf einmal durch ein treudoof dreinblinzelndes Stahlungetüm ersetzt werden.

Und auch in die eigenen vier Wände sollen die sozialen Roboter Einzug halten. Die Evolution vom Saug- und Putzroboter zum persönlichen Assistenten hat längst stattgefunden. Bestes Beispiel dafür ist Jibo. Der Tischroboter des MIT, der für die Kommunikation der  Basisemotionen mit einer rudimentären Mimik auskommt, möchte vor allem durch seine Selbstständigkeit sowie seine zahlreichen Interaktionsmöglichkeiten überzeugen. Mithilfe zweier hochauflösender Kameras erkennt und verfolgt der Roboter Gesichter, schießt autonom Fotos und lässt sich als Videokonferenzlösung nutzen. Der per Sprachsteuerung bedienbare Roboter dient als Mitteilungs- und Erinnerungszentrale, lernt selbstständig dazu und macht sich die Funktionsprinzipien des „Affective Computing“ zur Erkennung emotionaler Zustände zunutze, um sich dem sozialen Verhalten seiner Interaktionspartner anzupassen.

Die soziale Robotik bleibt eine Gradwanderung zwischen zwei Welten, der Welt der Menschen und der Welt der Maschinen. Dabei geht es auch um die Verhandlung sinnvoller Schnittmengen aus beiden Universen. Neben (erwünschter) Effekthascherei, z. B. für den Unterhaltungsbereich, probieren sich die Hersteller in immer neuen Anwendungsszenarien für ihre Produkte, die in der Regel dann Erfolg haben, wenn sie für einen möglichst spezifischen Zweck ausgelegt sind. Viele Projekte haben aufgrund des aktuellen Entwicklungsstands häufig noch experimentellen Charakter. Einerseits fühlt sich der Benutzer mit einer Maschine in der Regel dann am wohlsten, wenn die Maschine als solche vom Menschen noch klar abgegrenzt werden kann; ein möglichst realistisches Erscheinungsbild ist uns häufig eher unheimlich. Außerdem muss das Verhalten der Maschine vom Benutzer gut einschätzbar sein, damit er Vertrauen fassen kann. Andererseits soll der Umgang auf möglichst „natürliche“ Art und Weise erfolgen, d. h. die maschinellen Züge eines Roboters sollen in den Hintergrund rücken, damit wir ihn als sozialen Partner ernst nehmen können. Die Erwartungshaltung an die Aufgaben und das Auftreten sozialer Roboter ist also durchaus als ambivalent einzustufen und stark kontextabhängig.

//VR, Popkultur

Warum es bis zur Matrix noch eine Weile dauert und was wir aber trotzdem schon mal von ihr lernen können

„Virtual Reality“ ist nur eine Idee, eine Idee geboren aus der rasanten technologischen Entwicklung im Bereich der Computertechnik, die den Menschen zu immer neuen Gedankenexperimenten beflügelt hat. „Virtual Reality“ ist nur ein Wort, ein aus zwei Wörtern zusammengesetzter Begriff, der im Jahr 1989 vom Computerpionier Jaron Lanier geprägt wurde, um verschiedene, bisher getrennte Zweige der Forschungs- und Entwicklungsarbeit in den Computerwissenschaften unter einem neuen (vermarktungsfähigen) Label zusammenzuführen. Seitdem ist viel Zeit vergangen, ohne dass die VR-Technologie wirklich im Alltag der Menschen angekommen ist – auch wenn sich dies bekanntlich in Kürze ändern soll.

Doch während Forschung und Wirtschaft noch um jeden kleinsten Schritt ringen, der aus einer Idee eine konkrete, praxistaugliche und vor allem finanzierbare Realität werden lässt, lässt sich der Möglichkeitsraum selbiger Idee in seiner emotionalen, politischen und philosophischen Dimension für den Menschen an andere Stelle viel schneller und auf eine spielerischere Weise erkunden, nämlich in der Welt des Films und der Literatur.

Der Science Fiction Roman „The Judas Mandela“ (1982) des australischen Schriftstellers Damien Broderick wird dabei oft als Quelle zitiert, in der der Begriff der virtuellen Realität das erste Mal Erwähnung findet. Dabei existierte das motivische Konstrukt einer virtuellen Realität in der Literatur schon früher. „Simulacron-3“ ist der Titel eines Romans des US-amerikanischen Autors Daniel F. Galouye aus dem Jahr 1964, in dem die Bewohner einer virtuellen Großstadt, die zu Marktforschungszwecken errichtet wurde, nicht merken, dass sie lediglich Teil einer Computersimulation sind. Berühmte Filmadaptionen des Romans sind „Welt am Draht“ (1973) von Rainer Werner Fassbinder und das von Roland Emmerich produzierte „The 13th floor - Bist du was du denkst?“. Auch die Filme „eXistenZ“ (1999) von David Cronenberg und natürlich „Matrix“ (1999) knüpfen an die Idee einer wahrgenommenen Realität an, die sich als Illusion entpuppt.

Alle diese Filme erkunden das Prinzip der Utopie einer nahezu perfekten virtuellen Realität, die fast die gesamte Existenz ihrer Protagonisten vereinnahmt und letztlich als Machtinstrument und zur Entmündigung und Unterdrückung missbraucht wird. Denn Technologie in Menschenhand bedeutet immer auch die Vergabe politischer Macht.

Doch wie realistisch ist die im Film antizipierte Möglichkeit einer perfekten Simulation? Sollte es tatsächlich irgendwann möglich sein, z. B. über Gehirnimplantate die Realitätswahrnehmung eines Menschen ohne dessen Wissen zu manipulieren? Das alles klingt wie eine weit entfernte (albtraumhafte) Utopie und ist doch denkbar. Unabhängig vom aktuellen Stand der Forschung und der technischen Machbarkeit bleibt die allgemeine Frage der Realitätswahrnehmung. Wer oder was bestimmt meine Realität bzw. meine Wahrnehmung vor ihr? Wie subjektiv ist meine Wirklichkeit? Dieses (vielleicht unlösbare) „Problem“ der Philosophie und Wissenschaftstheorie, über das schon seit vielen hundert Jahren gestritten wird, wird mit keiner anderen Technologie so unmittelbar erfahrbar wie mit der VR-Technologie.

Jeder, der sich das erste Mal eine VR-Brille über den Kopf zieht, erleidet einen kleinen Realitätsschock. Das liegt nicht nur an dem Bruch mit unseren normalen Wahrnehmungsgewohnheiten, sondern auch daran, dass die VR-Technologie so direkt mit unserer Wahrnehmung bzw. mit ihrer Manipulierbarkeit spielt. Die Existenz einer Gehirn-Computer-Schnittstelle wird regelrecht fühlbar.

Die filmische Fiktion – wie im übrigen auch die Musik und die Literatur – stellt wie die VR-Technologie eine Methode der Immersion dar (, wobei anzumerken ist, dass Film, Musik und Literatur aufgrund ihres höheren Abstraktionsgrades in ihrer Immersionswirkung den derzeitigen doch eher holprigen Versuchen im VR-Bereich im Grunde überlegen sind). Sie dient als imaginiertes Szenario, in dessen Rahmen die Möglichkeiten und Gefahren einer neuen Technologie thematisiert werden, für die der Zuschauer sensibilisiert werden soll. Das Thema der Fiktion ist also durchaus ein realer Gegenstand. Dies gilt auch für weitere Abkömmlinge der VR-Filmgeschichte. In Tron (1982) werden die Protagonisten Teil eines Computerprogramms und kämpfen gegen personalisierte Funktionseinheiten des Rechners. Dabei wird der Mensch Teil der Maschine und die Maschine entpuppt sich als Medium mit menschlichen Eigenschaften, die ein intelligentes Eigenleben führt. Auch wenn von einer in heutigen Tagen antizipierten „Superintelligenz“ damals wohl noch nicht die Rede sein konnte. Aber vielleicht ist das alles auch ein bisschen weniger apokalyptisch zu betrachten ...

Im „Rasenmäher-Mann“ (1992) von Stephen King wird das Gedankengut des Transhumanismus aufgegriffen, der eine Optimierung der menschlichen Leistungsfähigkeit durch Technologie propagiert, z. B. durch Computerchips, Bioimplantate und/oder virtuellem Gehirndoping. Berühmter Vorläufer von Kings Roman ist der Roman „Neuromancer“ der gleichnamigen Trilogie von William Gibson aus dem Jahr 1984, der als Manifesto des Cyberpunk gilt. Und auch im Film BladeRunner (1982), eine Adaption des Romans „Do Androids Dream of Electric Sheep“ („Träumen Androiden von elektrischen Schafen“) von Philip K. Dick aus dem Jahr 1968, verwischen die Unterschiede zwischen Mensch und Maschine fast bis zur Unkenntlichkeit.

Jetzt liegt es an Ihnen, lieber Leser, zu entscheiden, was f01ür Sie, ganz per0100111sönlich, real ist.

// VR, Journalismus

Am Krankenbett eines sterbenden Jungen

Eine neue Form des Journalismus auf der Basis von VR-Technologie verspricht unmittelbare Einblicke in ansonsten ferne Lebenswirklichkeiten.

Ob Radio, Fernsehen oder Zeitung, Internet, Computer oder Smartphone, jedes Medium funktioniert anders. Die VR-Technologie ist angetreten, um die nächste große Medienrevolution in Gang zu setzen, muss ihre Regeln aber erst noch finden. Es ist also Pionierarbeit gefragt.

Eine dieser Pionierinnen ist Nonny de la Peña. Die Harvard-Absolventin und Geschäftsführerin der Emblematic Group erprobt die Möglichkeiten der VR-Technologie im Journalismus. Ihre Arbeit bezeichnet de la Peña als „immersiven Journalismus“ und soll den Zuschauer wesentlich unmittelbarer an Ereignissen teilhaben lassen als es bisher der Fall war: „Man hat wirklich das Gefühl, vor Ort zu sein. Das Publikum wird Zeuge der Ereignisse, Geräusche und sogar der Gefühle im Moment des Geschehens. Kein anderes Medium kann dies leisten.“ De la Peña erkundet schon seit vielen Jahren die Möglichkeiten virtueller Realitäten. Im Jahr 2009 rief Sie das Projekt „Gone Gitmo“ ins Leben, eine Doku-Simulation auf der Online-Plattform Second Life über die Zustände im Gefangenen-Lager Guantanamo Bay. Entlang einer narrativen Struktur erlebt der „Spieler“ seine Einweisung als Häftling. Das in 3D-Optik nachgestellte Lager ist mit dabei mit realen Zeitzeugendokumenten angereichert. „Immersives Storytelling“ nennt de la Peña ihren Ansatz. Im Jahr 2012 feierte das Machinima „Hunger in Los Angeles“, das sie gemeinsam mit dem späteren Gründer von Oculus VR Palmer Luckey umsetzte, auf dem Sundance Film Festival Premiere. Der Zuschauer wird dabei Augenzeuge eines hypoglykämischen Schocks eines bedürftigen Menschen beim Warten auf die Essensausgabe.

In ihrer aktuellen Arbeit „Project Syria“ legt de la Peña ihr Augenmerk auf die Situation von vertriebenen Kindern im syrischen Bürgerkrieg. Angelehnt ist die virtuelle Erzählung an ein zeitgeschichtliches Dokument, das den tragischen Tod eines syrischen Kindes durch einen Bombenanschlag vor laufender Kamera einfängt. Der Zuschauer wird unmittelbar in das Geschehen hineinversetzt. Die Szene ist mit der Original-Audiokulisse des Vorfalls unterlegt und geht unter die Haut. „Das ist die Zukunft des Journalismus. Ich zweifle nicht daran. Es ist bildlich, emphatisch und intensiv. Ich sage nicht, dass es Zeitungen, Radio oder den Rundfunk ersetzen wird. Es ist aber eine neue Plattform, die es uns ermöglicht, wichtige Geschichten zu erzählen", sagt de la Peña.

Einen ähnlichen Ansatz verfolgt das kalifornische Unternehmen Emphatetic Media, das im Doku-Game „Ferguson Firsthand“ die Ereignisse um die Erschießung des afroamerikanischen Schülers Michael Brown durch den Polizisten Darren Wilson am 9. August 2014 in Ferguson, Missouri, nachstellt. Der Spieler erlebt das Geschehen dabei aus der Perspektive der verschiedenen Augenzeugen, deren Aussagen in Form von Comics visualisiert sind.

Ein weiterer Wegbereiter des VR-Journalismus ist Musikvideo-Produzent Chris Milk um die in Los Angeles angesiedelte VR-Produktionsfirma VRSE.works, der die VR-Technologie gerne als „die ultimative Empathiemaschine“ bezeichnet. In der fotorealistischen Dokumentation „Waves of Grace“ erlebt der Zuschauer hautnah das existenzielle Drama einer Frau, die nach dem Verlust von Familienangehörigen durch das Ebola-Virus Halt im Glauben sucht. Der Zuschauer sitzt dabei u. a. direkt am Krankenbett eines an Ebola erkrankten Jungen und nimmt an einer Bestattung teil.

In „Clouds over Sidra“ taucht der Zuschauer ein in das anhaltend provisorische Leben in einem syrischen Flüchtlingslager. Die Erzählerstimme des Flüchtlingsmädchens Sidra nimmt den Betrachter quasi an die Hand und führt ihn durch die verschiedenen Szenen des Flüchtlingsalltags.

Dass die VR-Technologie neue erzählerische Perspektiven der journalistischen Berichterstattung ermöglicht, steht außer Frage. Doch damit verbunden sind auch neue Fragen. Wie realistisch muss Journalismus tatsächlich sein, damit er seiner Rolle (der öffentlichen Meinungsbildung) gerecht wird? Führt mehr Realismus automatisch zu mehr Aufklärung und vermittelt die VR-Technologie ein basisdemokratischeres Bild von der Welt allein dadurch, dass die Distanz einer journalistischen Vermittlungsinstanz entfällt und der Zuschauer direkt in die Szenerie versetzt wird? Bedient die neue Technologie vielleicht lediglich die Sensationslust und ist ihre potenzielle politische Sprengkraft folglich nur von kurzer Dauer? Es bleibt abzuwarten, welchen Platz der VR-Journalismus in Zukunft einnehmen wird. Bis dahin ist noch viel Pionierarbeit zu leisten.

// VR, Research

Im Körper eines zwölfarmigen Riesentintenfischs

Das Forscherteam um Jaron Lanier erforscht am Microsoft-Research-Lab die Rolle und Möglichkeiten von Avataren in Virtual-Reality-Anwendungen.

Dem Sein in virtuellen Welten sind so gut wie keine Grenzen gesetzt. Das betrifft auch die Wahl des eigenen Körpers. Auch wenn die Vorstellung, in einen anderen Körper hineinversetzt zu werden und sich darin zu bewegen, erstmal ziemlich befremdlich wirken mag. Kann mich ein Programm zur Erzeugung virtueller Realitäten wirklich glauben machen, dass ich in einer fremden Haut stecke? Fühle ich mich tatsächlich wie ein Gorilla, wenn ich beim ersten Blick an meinem virtuellen Ich herunter verwundert auf dichtbehaarte Extremitäten sowie doch eher ausladende Füße starre? Auch wenn ich - nach einer kurzen Besinnungsphase - gedanklich wieder beim Menschsein angekommen bin, verhalte ich mich vielleicht dann trotzdem im virtuellen Kontext wie ein breitbeiniger Wüterich? Die Abhängigkeit des Verhaltens eines Benutzers von seiner Selbstrepräsentation (z. B. in Form eines Avatars) wird auch als „Proteus-Effekt“ bezeichnet und wurde von den beiden amerikanischen Forschern Nick Yee und Jeremy Bailenson am Virtual Human Interaction Lab der Stanford University bereits in mehreren Studien nachgewiesen.

In einer neuen wissenschaftlichen Studie im Rahmen des Projekts „Comradre“ unter der Leitung des VR-Pioniers Jaron Lanier bei Microsoft Research wurde jetzt untersucht, inwieweit Benutzer bereit sind, sich der Funktionsweise eines Avatars, der nicht der eigenen körperlichen Repräsentation entspricht, anzupassen, um effektiver Ziele in der virtuellen Umgebung zu erreichen.

Begrifflich wird das Konzept der Fähigkeit zur Steuerung von Avataren, die über andere Bewegungsfreiheiten verfügen als der menschliche Körper, als „Homuncular Flexibility“ (zu dt.: flexibler Homunculus) bezeichnet und stützt sich damit auf ein neuroanatomisches Modell, das bereits seit den 1950er Jahren existiert und nach dem die einzelnen Körperregionen wie eine Karte im Gehirn abgebildet sind. In der aktuellen Studie wurde dazu in einem ersten Experiment die Beziehung zwischen der tatsächlich ausgeführten physischen Bewegung und der in der virtuellen Umgebung berechneten Bewegung in mehreren Versuchsanordnungen variiert, um herauszufinden, ob der Benutzer bereit ist, zur möglichst effektiven Erfüllung einer bestimmten Aufgabe sich der Steuerung des neuen (unnatürlichen) Körpers anzunehmen. Dabei wurde auch untersucht, inwieweit sich der neue Corpus mit dem variierten motorischen Verhaltensmuster auf das Präsenzerleben des Benutzers in diesem Körper und in der Umgebung auswirkt.

In einem ersten Experiment sollten verschiedene Probandengruppen möglichst viele Ballons in einem Raum per Handbewegung oder Fußtritt zum Platz bringen. So entsprach z. B. bei Gruppe 1 die natürliche Bewegung von Händen und Beinen der Bewegung in der virtuellen Welt. Bei Gruppe 2 wurde die Beziehung von Arm- und Beinbewegung umgedreht, d. h. ein Anheben des Beins bewirkte ein Anheben des Arms und umgekehrt. Ergebnis des Experiments war, dass die Probanden innerhalb eines relativ kurzen Zeitraums die veränderten Bewegungsabläufe des unnatürlichen Avatars erlernten, um möglichst effektiv in der virtuellen Umgebung agieren zu können. Es  konnte kein signifikanter Unterschied beim Präsenzerleben zwischen den verschiedenen Bewegungskonfigurationen festgestellt werden.

In einem zweiten Experiment wurde das Körperschema noch weiter verfremdet. Dazu wurde in zwei Experimentreihen ein natürlicher Avatar einem Avatar mit einem zusätzlichen dritten Arm gegenübergestellt. Der dritte Arm konnte durch eine Rotation des rechten bzw. linken Handgelenks jeweils auf der x- und y-Achse gesteuert werden. Die Probanden mussten dabei zum Ergreifen einer Reihe weiter entfernt stehender Kisten mit dem natürlichen Avatar einen zusätzlichen Schritt nach vorne gehen bzw. den dritten Arm des modifizierten Avatars verwenden. Auch hier gewöhnten sich die Probanden schnell an den Umgang mit der dritten Extremität. Auch wirkte sich die unnatürliche Art des dreiarmigen Avatars nicht negativ auf das Präsenzerleben aus.

Welche Rolle Avataren in virtuellen Umgebungen für das Benutzererlebnis zukommt, bleibt eine komplexe Frage. Wann wird der virtuelle Körper nur als Werkzeug empfunden? Wann findet auch eine emotionale Identifikation statt? Steigert ein biologischer Realismus die Identifikation? Bewirkt eine höhere Identifikation durch mehr Realismus ein Festhalten an natürlichen Bewegungsmustern? Für welche VR-Anwendungen ist dies wünschenswert, für welche nicht? Es gibt noch vielen Fragen, die das Forschungsteam um Jaron Lanier in Zukunft zu beantworten hat.

// Interfaces

Midair-Touch

Das Unternehmen Ultrahaptics hat ein neues Verfahren entwickelt, das durch die Vermittlung von haptischem Feedback per Ultraschall die berührungslose Bedienung von Benutzeroberflächen ermöglichen soll. Dazu wird mithilfe eines Ultraschallwandler-Arrays ein Feld aus hochfrequenten Ultraschallwellen erzeugt, die über eigens definierte Fokuspunkte auf der Haut des Benutzers einen taktilen Reiz erzeugen. Durch Anpassung der Frequenz lassen sich auch unterschiedliche Arten von Berührungsreizen simulieren. Die Position der Hand und der Finger des Benutzers werden mit einem Leap-Motion-Controller getrackt. Die Technik ist das Ergebnis eines Forschungsprojekts der Universität Bristol und ermöglicht die berührungslose Interaktion mit Benutzerschnittstellen jeder Art wie Laptops, der heimischen Herdplatte oder dem Auto-Bordcomputer, insbesondere aber auch mit virtuellen Objekten oder Hologrammen.

//VR, Entertainment

Ganzkörperimmersion

Das Unternehmen „The Void“ treibt das Virtual Reality-Konzept auf die Spitze und plant vollimmersive VR-Entertainment-Zentren, die den Besucher mit allen fünf Sinnen in die virtuelle Realität abtauchen lassen.

The Void hat sich nicht weniger zum Ziel gesetzt, als die „Zukunft des Entertainments“ neu zu erfinden. Und die Zukunft des Entertainments - so viel steht für das Unternehmen um CEO und Investor Ken Bretschneider fest - trägt den Namen Virtual Reality. Doch das, was die Unternehmen Occulus, HTC und Sony für Anfang dieses Jahres an Consumer-Geräten für den Massenmarkt angekündigt haben, scheint dem Team von The Void nicht genug zu sein. Statt nur auf Visualität zu setzen möchte das Unternehmen alle Sinne ansprechen.

Hinter The Void steckt die Idee, eine künstlich angelegte Parcour-Umgebung mit virtuellen Inhalten zu überlagern. Zu diesem Zweck ist der Spieler mit allerlei Gerätschaft ausgestattet: einem VR-Headset (Rapture HMD) mit integrierten THX-Kopfhörern und Mikrofon für die Kommunikation mit Mitspielern, einer High-Tech-Weste, die einen Laptop beherbergt und über Vibrationsmotoren haptisches Feedback an den Spieler weitergibt und Body-Tracking-Funktionalität bereitstellt, speziellen Handschuhen für die Interaktion mit virtuellen Objekten sowie einer Waffenattrappe. Derart beladen kämpft sich der Besucher z. B. durch modrige Dungeons oder eine mit Aliens bevölkerte Raumstation.

Um die Immersion noch weiter auf die Spitze zu treiben, werden in der echten Umgebung olfaktorische Reize gesät, Heizelemente simulieren die Wärme eines Lagerfeuers, Fäden, die von der Decke hängen, lassen die Spinnenweben im Dungeon real über die Haut des Spielers tanzen, und Wetterverhältnisse werden mittels einer Sprinkleranlage nachgeahmt. Außerdem kann der Spieler mit Objekten in der realen Welt interagieren und z. B. einen einfachen Kunststoffblock in der virtuellen Welt als Öllampe vor sich hertragen. Zusätzlich wird durch im Boden versinkende Objekte und gezielte Vibrationsreize der Eindruck von Höhenfahrten vermittelt.

Die für verschiedene Spielerwelten konzipierten Areale werden „Gaming Pods“ genannt und ermöglichen trotz ihrer eingeschränkten Größe auch die virtuelle Erfahrung des Zurücklegens großer Strecken. Die VR-Center sind zudem mit Bewegungssimulatoren für 360-Grad-Bewegungen um drei Achsen für bis zu zwei Personen ausgestattet, mit denen sich z. B. Flüge oder Raumgefechte realitätsnah simulieren lassen. Die Themenwelten der Pods sollen alle drei Monate erweitert werden.

Die Eröffnung des ersten „Virtual Entertainment Center“ ist für Sommer 2016 in Pleasant Grove im Bundesstaat Utah geplant. Dort zahlen die Spieler für 30 Minuten voraussichtlich zwischen 29 und 39 Dollar. Weitere Zentren in Nord- und Südamerika, Europa, Australien, Asien sollen folgen.

//VR, Entertainment

Drachenritt auf der Achterbahn 

Im Europa Park in Rust ist seit dem 17. September 2015 der Alpenexpress-VR-Ride in Betrieb. Besucher des Freizeitparks können dort die erste Virtual-Reality-Achterbahnfahrt der Welt erleben.

Der Europa Park Rust, Deutschlands größter Freizeitpark, ist um eine Attraktion reicher. Der sich seit 1984 im Einsatz befindende „Alpenexpress Enzian“, die erste Achterbahn des Parks überhaupt, wurde kurzerhand in ein virtuelles Spektakel umfunktioniert. Fahrgeschäftsteilnehmer ab 12 Jahren mit einer Mindestgröße von 100 cm können sich ab sofort bei Fahrtantritt eine VR-Brille um den Kopf schnallen und so in eine putzige virtuelle Fantasie-Welt abtauchen.

Das Projekt, das als Idee im Rahmen eines Studienprojekts des Fachbereichs Virtual Design der Fachhochschule Kaiserslautern ihren Anfang nahm und von Studienbereichsleiter Thomas Wagner in Kooperation mit den Unternehmen MackMedia und Samsung unter dem Firmenlabel VR Coaster zur Marktreife weiter entwickelt wurde, zielt bewusst auf die Erweiterung gängiger Virtual Reality-Erfahrungen um das physische Erleben einer Achterbahnfahrt, um auf diese Weise eine einzigartige Erfahrungswelt zu kreieren.

Um das Aufkommen von Übelkeit bei den Fahrgästen zu verhindern, ist insbesondere eine exakte Synchronisierung der virtuellen Inhalte mit der Position des Achterbahnwagens erforderlich. Dazu wurde eine eigens patentierte Technologie entwickelt, mit der die Inhalte der Brille mehrmals pro Sekunde per Bluetooth mit der Wagenposition, die über eine Sensorbox im Fahrwerk ermittelt wird, abgeglichen werden. Die gesamte Grafikberechnung erfolgt auf dem Handy, das in das Samsung Gear VR-Headset eingesetzt wird. Die für die jeweilige Achterbahnkonstruktion produzierten Inhalte - ob mittelalterlicher Drachenritt, Weltraumgefecht oder Kunstflug-Show - lassen sich vor Fahrtantritt per App auf dem Handy auswählen.

Neben dem Problem der Übelkeit mussten die Entwickler vor allem auch an der Robustheit der Hardware-Konstruktion arbeiten, die den holprigen Fahreigenschaften einer Achterbahnfahrt standhalten muss. Ein zusätzlicher Kinnriemen soll verhindern, dass sich die Brille während der Fahrt vom Kopf löst.

//VR, Communities

Virtuelle Treffpunkte

VR soll auch den Online(-3D)-Communities zu neuem Glanz verhelfen. Mit AltspaceVR und JanusVR betreten zwei neue Protagonisten die Bühne der virtuellen Alternativ-Welten.

Erinnern Sie sich noch an Second Life? Sie wissen schon, das Spiel für das richtige Leben im Falschen. Oder war es umgekehrt? Der Autor dieses Beitrags hat sich jedenfalls erst im Zuge der Recherche zu diesem Artikel wieder einmal dieses Meilensteins eines Internet-Hypes besonnen, und das definitiv in der Erwartungshaltung, dass in Zukunft alles besser wird.

Die 3D-Online-Umgebung Second Life des Entwicklerstudios Linden Lab ist seit 2003 online und war einmal der mit zahlreichen Vorschusslorbeeren postulierte Vorbote eines neuen virtuellen Zeitalters, dessen weitreichendes Potenzial noch gar nicht abzusehen war. Seitdem hat sich viel getan in Second Life, insbesondere wurden endlose Diskussion darüber geführt, warum diese Welt so nicht funktioniert und dass es Eltern dringend geraten sei, ein besorgtes Auge auf ihre minderjährigen Sprösslinge zu werfen, während diese mit irgendwelchen wildfremden Avataren anbandeln.

Da half es auch nichts, dass große Unternehmensmarken wie BMW, Mercedes Benz, IBM, Sony oder der TÜV Saarland eine eigene Dépendence in diesem Reich der grenzenlosen Möglichkeiten errichteten, in der Hoffnung, dass es auch ja keiner der anvisierten Zielgruppen gelingen möge, unter dem sorgfältig justierten Marketing-Radar abzutauchen. Zum Schluss der ganzen Veranstaltung war nicht einmal mehr das Geld für die (virtuelle) Abrissbirne da.

Angesichts der sich in diesen Tagen auftürmenden VR-Welle sollen wir uns natürlich auch diesmal wieder in irgendwelchen virtuellen Räumen verabreden, um zu klönen, gemeinsam Filme zu gucken und - natürlich - um Sex zu haben. All das soll sich diesmal - natürlich - noch echter und noch realer anfühlen. Wie im richtigen Leben halt! Und wieder fragt sich vielleicht der eine oder andere, warum Menschen so viel Energie darauf verwenden, ein falsches Leben möglichst echt wirken zu lassen, wenn es doch im richtigen Leben so wahnsinnig viel Spannendes zu erleben gibt. Diese Frage ist natürlich völlig daneben. Und AltspaceVR und JanusVR sind angetreten, um uns restlos von unserer eigenen Beschränktheit zu überzeugen.

Stellen Sie sich doch einfach mal vor, das Internet wäre begehbar. Ja genau, da ist eine Tür, Sie machen die Tür auf, gehen da rein und stehen jetzt im Internet. Das sieht alles noch etwas kahl und steril aus, aber an den Türen hängen schöne Bilder, die Ihnen zeigen oder zumindest andeuten, was sich dahinter verbirgt. Na kommen Sie schon, haben Sie nicht auch Lust auf einen kleinen Rundgang? Und sehen Sie mal, da vorne sind ja auch noch Andere, es scheint also gar nicht so unheimlich zu sein wie es hier im ersten Moment aussieht! Das klingt für Sie alles ein bisschen wie Science Fiction à la Matrix? Da liegen Sie gar nicht so falsch. Und es fühlt sich auch so an.

JanusVR ist ein sog. Virtual Reality-3D-Webbrowser. Konzeptionell handelt es sich bei JanusVR um ein sog. „Metaverse“. Dieser Begriff wurde 1992 von Neal Stephenson in seinem Roman „Snow Crash“ ins Leben gerufen und ersinnt das Internet als eine Welt begehbarer Räume, in denen sich die verschiedenen User in Form von Avataren begegnen und miteinander kommunizieren. Die einzelnen Seiten werden in Form von „Räumen“ repräsentiert, die der Benutzer (zusammen mit anderen Usern) betreten kann und die über sog. „Portale“ - , die wir bereits aus Second Life kennen - miteinander verbunden sind. Die einzelnen Räume lassen sich nach Belieben thematisch gestalten. So gibt es z. B. Kinosäle, einen Raum zum Minecraft spielen oder auch erzbiedere Konferenzzimmer. Die Welt von JanusVR integriert Chat-, Multiplayer- und Voice-Funktionen für diverse Interaktionsmöglichkeiten. JanusVR verwendet dazu eine spezielle Markup-Sprache, genannt FireBox, deren Tags in den bestehenden HTML-Code der Website integriert werden können. Die Synchronisation der Inhalte der virtuellen Welt für die verschiedenen Clients erfolgt über einen sog. Master-Server.

Auch AltspaceVR ist eine solche virtuelle Welt. Anders als bei JanusVR, in der sich die Struktur der Umgebung stark an die Internet-Navigation anlehnt und daher eher technisch daherkommt, wirkt bei AltspaceVR die Umgebung eher wie eine „echte“ Open World-Umgebung wie wir sie aus Spielen wie GTA kennen. Multiplayer- und Chat-Funktionen werden ebenfalls unterstützt, die Eingabe erfolgt per Maus, Gamepad, Leap Motion- oder Kinnect-Bewegungserkennung.  Entwickler können über das bereitgestellte SDK aus bereits bestehenden Web-3D-Inhalten relativ mühelos VR-Inhalte erzeugen.

AltspaceVR hebt auf seiner Website insbesondere die natürliche Art der Kommunikation und den sozialen Aspekt der Anwendung hervor. Über die Erstellung sog. „Events“ können die Teilnehmer sich zu Filmabenden (Netflix-, Youtube- und Twitch-Support inkl.), Unterrichtseinheiten oder Sit-Ins verabreden.

Bleibt die Frage, was die VR-Technologie dazu beitragen kann, dass die virtuellen Begegnungswelten diesmal ein Erfolg werden und ob die anfängliche Sensationslust der User angesichts einer neuen und die Emotionen stark ansprechenden Technologie in ein nachhaltiges und vielleicht sogar konstruktives Engagement in der virtuellen Welt umschlägt.

Als ich neulich einen Rundgang durch Second Life wagte, trugen die ersten Avatare, die mir über den Weg liefen, die Namen „SearchingForLife", „PatheticBetaMale“ und „RyanCasanova21“. Außerdem durfte ich einer hitzigen Debatte über die Finanzierung von al-Qaida durch die CIA lauschen. Möge dies kein böses Omen für die Zukunft von JanusVR und AltspaceVR sein.

//VR, Konzepte, Forschung

Latschen in der virtuellen Welt

„Mir ist schlecht.“ So lautet das mit Abstand häufigste Résumé nach den ersten Gehversuchen in der virtuellen Realität. Der Grund dafür ist relativ leicht nachzuvollziehen. Bei der Steuerung eines virtuellen Avatars per Maus, Tastatur oder Gamepad bei aufgesetzter VR-Brille ist das Gehirn durch die widersprüchlichen Signale des Sehapparats („Ich renne durch eine virtuelle Welt“) und des Gleichgewichtssinns („Ich sitze aber auf einem Stuhl“) irritiert, was zu Übelkeit beim Spieler führt. Alle hehren Bemühungen um einen maximalen Realismus virtueller Welten scheitern derzeit noch an diesem – sehr physischen – Problem.

Bei der Erzeugung virtueller Welten wird in der Regel eine Ganzkörpererfahrung angestrebt, d. h. alle Sinne sollen angesprochen werden, um einen maximalen Grad an „Immersion“ und „Präsenz“ zu erzielen. „Immersion“ bezeichnet dabei den Grad, inwieweit der Nutzer den virtuellen Raum als reale Umgebung begreift und hat die „Präsenz“ zum Ziel, d. h. das Gefühl, „wirklich“ vor Ort zu sein. Eine immersive Erfahrung kann überzeugend sein, die Illusion ist aber noch nicht so perfekt, dass unser gesunder Realitätssinn nicht dazu im Stande wäre, gewisse Vorbehalte zu artikulieren („Ist ja eh alles nicht echt.“), die das Unterbewusstsein dann auch so annimmt.

Um also nicht das Gefühl zu haben, dass sich nur der Kopf in der virtuellen Welt befindet, muss die Physis des Körpers in die virtuelle Erfahrung miteinbezogen werden. Bei der Lösung dieses Problems haben sich verschiedene Konzepte herauskristallisiert.

Die derzeit praktikabelste Lösung sind die sog. Treadmills (zu dt.: Laufbänder, Laufställe), bei denen der Spieler - zumindest im Consumer-Bereich - meist über eine spezielle Hüftkonstruktion aus Plastik über einer beweglichen Laufoberfläche eingespannt ist, in dem der Spieler auf der Stelle tritt – so lässt sich die physische Körperaktivität auf einen sehr kleinen Raum begrenzen. Bekannte Hersteller sog. omnidirektionaler Laufställe, d. h. von Laufställen, in denen sich der Spieler in alle Richtungen bewegen kann, sind Omni, Cyberith und Infinadeck, wobei beim motorisierten Laufband von Infinadeck der Platzbedarf doch etwas größer ist als bei seinen Konkurrenten. Ebenfalls weiträumiger angelegt ist die Konstruktion von Omnifinity, die auf einer Bodenfläche mit einem Durchmesser von 6 m dem Spieler deutlich mehr Freiraum bietet. Durch das Fehlen einer Halterungskonstruktion und der motorisierten Rollenmechanik der einzelnen Bodensegmente (konstante Bewegungsgeschwindigkeit hin zur Mitte) ist neben dem Gehen und Rennen auch das Ducken und Kriechen möglich. Eine der größten Herausforderung bei der Konzeption von Treadmills bleibt es, den Benutzer im Zentrum der Laufkonstruktion zu halten, ohne dass dieser Vorgang unmittelbar die Wahrnehmung des Benutzers beeinflusst und so die virtuelle Erfahrung stört.

Ein anderes Bewegungskonzept setzt Vive mit seinem Lighthouse-System um, das die vorhandene räumliche Umgebung nutzt, um dem Spieler mehr Bewegungsfreiheit zu gewähren. Dazu wird der Spielebereich (max. 25 qm) mithilfe von Lasern gescannt, um die Position des Spielers im Raum zu bestimmen. Nähert sich der Benutzer einer Wand in der physischen Umgebung, wird ein rotes Warngitter in der virtuellen Umgebung eingeblendet, damit der Benutzer seine Position entsprechend korrigiert. Der Spieler hat beim Vive-System zwar mehr Bewegungsfreiheit, eine natürliche Laufbewegung bei der Steuerung des Avatars wird dabei aber nicht simuliert, die Steuerung erfolgt weiterhin über die Controller-Einheiten. Auch ein Rennen ist nicht möglich. Es bleibt eine spannende Frage, wie Vive in Zukunft das „VR-Ego-Shooter-Problem“, d. h. die natürliche Begehung großer Spielewelten, angehen wird.

Auch aktuelle Forschungsprojekte beschäftigen sich mit der Problem der Lokomotion in virtuellen Welten, z. B. anhand des Konzepts des „Redirected Walking“, das dem Benutzer das Bereisen weitläufiger virtueller Welten auf einem begrenzten physischen Raum ermöglichen soll. Durch spezielle Marker in der virtuellen Welt  wird der Benutzer - möglichst unauffällig - dazu animiert, seine Position in der realen Welt den örtlichen Begrenzungen anzupassen. Dieser Vorgang  sollte sich möglichst gering auf die Immersion auswirken, z. B. indem der Benutzer beim Begehen einer virtuellen Sehenswürdigkeit darum gebeten wird, ein Foto von einem bestimmten Gebäude zu schießen, wozu sich der Benutzer neu ausrichten muss. Anschließend kann der Benutzer seinen Weg in der virtuellen Realität auf dem gleichen Weg fortsetzen, während in der echten Welt eine (unbemerkte) Korrektur des Gehpfads stattgefunden hat.

Den idealsten Bedingungen Deutschlands für virtuelle Spaziergänge, zumindest was die Fläche angeht, sind derzeit am Fraunhofer Institut für integrierte Schaltungen IIS in Nürnberg um das Team des Gruppenleiters Stefan Otto vorzufinden, das auf 1400 qm das „Holodeck 4.0“ konzipiert hat. Ursprünglich für den Sportbereich und das Tracking sowie die Auswertung der Laufwege von Fußballern konzipiert, hat sich das Holodeck zum hochprofessionellen Versuchsraum in Sachen Virtual Reality weiterentwickelt, in dem virtuelle Anwendungsmöglichkeiten für die verschiedensten Branchen erprobt werden, ob begehbare Produktionsanlagen, simulierte Trainings für Feuerwehr und Sicherheitskräfte, das interaktive Begehen von Szenerien der Städteplanung oder die  Konzeption von neuen Spieleerfahrungen aus der Ego-Perspektive. Für eine VR-Umgebung dieser Größenordnung spielt vor allem die Positionsbestimmung eine entscheidende Rolle. Am Fraunhofer Institut kommt dazu die eigene Lokalisierungstechnologie RedFIR© zum Einsatz, die für den Consumer-Bereich jedoch - allein schon aus preislichen Gründen -  keine Rolle spielen wird.

Das Problem der Fortbewegung in virtuellen Welten, d. h. das Problem der Synchronisation der in der virtuellen Welt stattfindenden Bewegungen, die rein visuell vermittelt werden, mit den natürlichen Bewegungen des Benutzers, ist nur eines von vielen Problemen, die es auf dem Weg zur perfekten Illusion zu bewältigen gilt. Wenn es uns auf diesem Weg für den Anfang schon mal nicht den Magen umdreht, wäre das auf jeden Fall ein vielversprechender Beginn.

// VR, Technologie

Disrupt SF 2015: Neuer haptischer VR-Controller UnlimitedHand vorgestellt

Das japanische Hardware-Entwicklerstudio HL2 um Gründer und CTO Ken Iwasaki hat im Rahmen des Startup-Wettbewerbs Startup Battlefield der Technologie-Konferenz Disrupt SF2015 einen neuen haptischen VR-Controller mit dem Namen UnlimitedHand vorgeführt, der für noch mehr Realismus bei VR-Anwendungen sorgen soll.

Mit dem Controller, der um den Unterarm geschnallt wird, können durch einen entsprechenden Trigger in der Anwendung, z. B. ein Gegenstand, elektrische Impulse über den Controller auf die Muskulatur der einzelnen Finger übertragen werden, was die Illusion einer echten Berührung erzeugt. Zur Generierung des physischen Feedbacks kommt ein elektronischer Mehrkanal-Muskelstimulator (EMS) und ein Vibrationsmotor zum Einsatz. Umgekehrt können für die Interaktionen mit Objekten in der VR-Anwendung Bewegungen der Fingerkuppen über den Controller an das VR-Programm übermittelt werden, wo die Informationen ausgewertet werden und die virtuelle Umgebung entsprechend angepasst wird. Dabei kommen ein 3D-Bewegungssensor und ein Muskelbewegungssensor zum Einsatz. Durch dieses Prinzip lassen sich beispielsweise in Ego-Shootern die Fingerbewegung beim Auslösen des Abzugs und die Rückkopplung realistisch nachempfinden. Andere Anwendungsbeispiele sind die Steuerung eines Roboterarms für Industrieanwendungen oder das Fühlen der Seiten beim Spielen einer Gitarre. Technische Probleme soll es noch bei der Latenz geben. Die Datenübertragung erfolgt per Bluetooth.

Der Controller befindet sich noch in der Entwicklungsphase und versucht über eine Kickstarter-Kampagne neues Geld einzutreiben. Um den Controller für möglichst zahlreiche Anwendungen einsetzen zu können, soll der Controller auf möglichst vielen Plattformen wie Unity und Arduino einsetzbar sei.

Auch andere Hersteller haben sich bereits an der Umsetzung haptischer Controller versucht, bzw. die entsprechenden Produkte befinden sich noch in der Entwicklung. Welches Konzept sich letztendlich durchsetzen wird bleibt abzuwarten.

Die Auslieferung von UnlimitedHand ist für März 2016 geplant.

//VR innovativ

Im Startup-Wunderland (II)

Rothernberg Ventures stattet im Rahmen seines VR-Accelerators River weitere Unternehmen mit Kapital aus. "How tomorrow?" stellt die wichtigsten vor.

Adawarp hat einen Stoffbären entwickelt, der Otto-Normalverbraucher an das Konzept von Telepräsenz-Robotern heranführen soll. In den Augenhöhlen des Bären sind zwei Kameras verbaut, über die der VR-Brillen-Nutzer die unmittelbare Umgebung aus der Sicht des Bären wahrnehmen kann. Durch entsprechende Kopf- und Körperbewegungen lassen sich der Kopf und die Gliedmaßen des Plüschtiers aus der Ferne steuern. Ob der Bär dazu verwendet wird, den Liebsten in der Ferne möglichst nah zu sein oder doch eher Überwachungszwecken dient, bleibt selbstverständlich dem Benutzer überlassen.

Cerevrum arbeitet an einem VR-Gehirntraining, das den Schwerpunkt auf die direkte Übertragbarkeit des virtuell vermittelten Wissens legt.

Fringefy möchte das Shazam für lokale Standortdienste sein. Per Bilderkennung über die Smartphone-Kamera werden zuvor optisch signierte Restaurants, Kinos, Sehenswürdigen usw. von der Software erkannt und mit entsprechenden Zusatzinformationen aus Yelp und anderen Datenquellen unterlegt.

GeoCV arbeitet an einer 3D-Scan-Technologie, mit der Räume in Echtzeit mit einem Mobiltelefon als 3D-Bild gescannt werden können. Dabei kommen Technologien wie Googles Project Tango oder RealSense von Intel zum Einsatz, die über spezielle Kamerasensoren die Tiefeninformationen des Raums erfassen.

GETVU ist angetreten, um mit seiner Lösung die Kommissionierung in Lagerhäusern zu optimieren. Auf AV-Brillen wie der Microsoft HoloLens oder den Smart Glasses von ODG sollen alle für den Warenlagerarbeiter relevanten Informationen eingeblendet werden. Auch das Scannen der Ware soll automatisch erfolgen.

inVR will die Einstiegswürde für das Erstellen und Teilen von VR-Inhalten senken, indem sich in 3D-Programmen erstellte Objekte problemlos in VR-Content umwandeln lassen.

OBE hat ein hochtechnisiertes Kleidungsstück im Funktionsjacken-Look entworfen, das Spielern über eingebaute Sensoren für Bewegungserkennung, Vibrations-Feedback, biometrische Funktionen und die haptische Steuerung ein noch immersiveres Eintauchen in VR-Spiele ermöglichen soll.

//VR innovativ

Im Startup-Wunderland (I)

River ist der weltweit erste VR Accelerator der kalifornischen Venture Capital-Firma RothenbergVentures, die Anfang 2015 13 innovativen VR-Unternehmen eine Finanzspritze in Höhe von 100.000 $ gewährte.

Das Programm wurde ins Leben gerufen, um die junge und noch stark fragmentierte VR-Branche unter einem Dach zusammenzuführen. Neben der Förderung durch Kapital erhalten die ausgewählten Unternehmen Unterstützung in Form eines hochwertig ausgestatteten "Collaborative Working Space", der Hilfestellung durch erfahrene Mentoren und des Zugriffs auf ein Netzwerk weiterer Investoren.

Bei den ausgewählten Unternehmen handelt es sich schwerpunktmäßig um Firmen aus dem Gesundheits- und Bildungsbereich, darunter auch das Unternehmen DeepStreamVR, das vornehmlich VR-Hardware und -Software zur Unterstützung der Schmerztherapie bei der Behandlung von schweren Verbrennungen entwickelt. Eine Reihe von Studien verweisen auf die Wirksamkeit der VR-Therapie, die beim Patienten eine Ausblendung der Schmerzwahrnehmung im Gehirn bewirkt.

Psious aus Spanien arbeitet an der Entwicklung einer Web-Plattform für Therapeuten zur Nutzung von VR-Anwendungen zur Behandlung von Phobien und anderen Ängsten, von der vorgefertige VR-Szenarien für unterschiedliche Behandlungszwecke heruntergeladen werden können. Die Inhalte werden auf ein Mobiltelefon übertragen, dass anschließend in ein VR-Headset eingesetzt wird, das sich der Patient überzieht.

Solirax aus Tschechien möchte die Art des schulischen Lernens mit VR-Technologie revolutionieren, Inhalte neu zum Leben erwecken und zum freien Experimentieren anregen.

In die gleiche Kerbe schlägt auch das Unternehmen DiscovrLabs, das sich zusätzlich auf Anwendungen für die medizinische Ausbildung konzentriert.

Die Emblematic Group möchte herkömmliche journalistische Darstellungsformen wie Texte oder TV-Dokumentationen in ein immersives Erlebnis umwandeln, um die Ereignisse noch näher an den Betrachter heranzubringen.

Für den Consumer-Markt sind vor allem die Unternehmen Triggar (Australien), EmergentVR (SF, CA) und Vantage VR (Dallas, TX) interessant. Triggar arbeitet an der Entwicklung einer erschwinglichen 360-Grad-VR-Kamera, der „GoPro" der VR-Branche. EmergentVR wird als Instagramm der VR-Branche tituliert und konzipiert eine Plattform zum Erstellen und Teilen von VR-Inhalten über das Mobiltelefon. VantageVR schließlich möchte Live-Erlebnisse von Konzert- und Sportveranstaltungen anbieten.