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Elektronische Welten / Archiv | Beitrag vom 17.12.2012

Punkt, Punkt, Komma, Strich

Computer soll menschliche Skizzenzeichnungen verstehen

Von Susanne Nessler

Einfache Zeichnungen waren schon immer Kommunikationsmittel. (Brown University)
Einfache Zeichnungen waren schon immer Kommunikationsmittel. (Brown University)

Warum gibt es Dinge, die von jedem einfach erkannt werden, nur nicht von einem Computer? Das haben sich Wissenschaftler an der TU Berlin gefragt und dem Rechner mit ein paar Informatik-Tricks gezeigt, was Menschen so kritzeln und zeichnen.

"Strichzeichnungen, das hat es schon vor 20.000 Jahren gegeben. Da haben die Menschen auf ihre Höhlenwände gekrakelt, um ihren Mitbürgern etwas mitzuteilen, vielleicht welche Tiere sie hier gejagt haben, in diesem Gebiet. Also das ist ein Weg wie Menschen kommunizieren","

sagt der Informatiker Mathias Eitz, er forscht zurzeit am berühmten MIT, Massachusetts Institute of Technology in Boston. Sein Ziel ist, das einfache Prinzip der Höhlenmalerei auf den Computer zu übertragen.

""Und wir können uns vorstellen, wenn der Computer das versteht, wie die Menschen zeichnen, dann ist das eventuell eine Möglichkeit, dass Menschen auch mit dem Computer einfacher kommunizieren können."

An der Technischen Universität in Berlin sitzt Professor Marc Alexa vor seinem Rechner. Er und Mathias Eitz arbeiten zusammen. Über seinen Bildschirm flackern kleine Männchen, Autos, Stühle, Pferde. Kleine krakelige Zeichnungen - simpel und eindeutig. Man erkennt sofort was gemeint ist - wenn man ein Mensch ist! Denn der Computer hat dabei erhebliche Probleme, sagt der Informatiker Marc Alexa.

"Das ist genau die Schwierigkeit. In der Bildebene hat man eine Information, die lebt, nur in diesem Bild, in 2D und wir müssen die übersetzen in 3D. Und diese Übersetzung, die für den Menschen vollkommen selbstverständlich ist, das bedarf einigen Rechnens."
Neue Formen der Kommunikation zwischen Menschen und Computern sind das große Ziel der Forscher. Dazu muss der Rechner sehen, was der Menschen sieht. Das ist nicht so einfach, wie es sich anhört. Ein Pferd ist sicher ein Pferd, in Deutschland genauso wie in den USA oder in China. Egal wie einfach die Zeichnung ist. Nur, in der digitalen Welt ist das anders. Der Grund: Das Erkennen bzw. Interpretieren von Bildern basiert auf ganz viel Erfahrungswissen des Menschen. Denn malen wir ein Gesicht, als Punkt, Punkt, Komma, Strich, dann ist das geometrisch sehr weit von der Realität entfernt. Diese Abstraktion ist für den Computer unglaublich schwierig.

"Was sind unsere Techniken der Informationsverarbeitung und wie können wir die einbauen in den Rechner und eben schneller mit dem Rechner kommunizieren. Schneller das, was wir im Kopf haben in den Rechner reinkriegen oder auch schneller das, was der Rechner produziert hat, zurückbringen. Und dafür muss man sich mehr damit beschäftigen, wie der Mensch Informationen, insbesondere Visuelle Informationen verarbeitet. Und wie man auf der Basis neue Schnittstellen entwickeln kann."

Das Ergebnis kann sich sehen lassen - im wahrsten Sinne des Wortes. Nachdem die Wissenschaftler das Bilderkennungsproblem des Rechners gelöst hatten, interessierte sich Walt Disney für das Programm. Denn oft gibt es Änderungen an einzelnen Zeichentrickfiguren. So soll eine Ente oder ein Schwein plötzlich einen Hut oder eine Brille tragen. Diese Umgestaltung, lässt sich jetzt mit einer einzigen Skizze für den gesamten Film ändern. Der Computer erkennt die Korrektur und setzt sie automatisch in jeder Szene um. Er übersetzt sie somit in alle möglichen Perspektiven.

"Wir waren die ersten, die das gemacht haben, und dann haben wir das an Walt Disney verkauft, die wollten das für ihre Modellierungsabteilung haben. Ja, und mehr kann ich dazu auch nicht sagen, außer, dass es überraschend wenig Geld war."

Wenig Kröten - nun ja. Doch an Tieren, besser gesagt Tierfiguren mangelt es den Informatikern wirklich nicht. Nilpferde, Hasen, Gorillas, ein Dinosaurier, über 250 verschiedene Zeichnungen erkennt der Rechner innerhalb von Millisekunden. Und demnächst soll er sie nicht nur modifizieren, sondern komplett selber zeichnen können, sagt Mathias Eitz.

"Können wir dem Computer auch beibringen, wenn wir ihm sagen, zeichne mir ein Flugzeug. Können wir das dem Computer beibringen, dass er ein Flugzeug zeichnet, eine Strickzeichnung eines Flugzeuges, die nicht zu unterschieden ist von der, die ein Mensch zeichnen würde. Und die aber trotzdem erkennbar ist."

Das Projekt steckt noch in den Anfängen. Und auch, wenn manch eine Zeichnung an ein Bild von Picasso erinnert: Um Kunst geht es hier nicht. Doch: Warum soll der Computer überhaupt zeichnen? Aus dem gleichen Grund, warum Menschen schon vor 20.000 Jahren zeichneten. Kommunikation, Verständigung, Informationsaustausch. Über Bilder kann fast jeder kommunizieren. So können zum Beispiel auch Analphabeten oder Menschen, denen das Erfassen von Texten schwerfällt, das Internet nutzen. Oder Unterhaltungen ließen sich in verschiedenen Sprachen ohne Übersetzungsprogramme führen.

"Ich glaube, dass da eine große Veränderung auf uns zukommen wird, im Sinne der Formen, die man am Rechner entwickelt und die man dann auch im Alltag wiederfindet."

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