Würzburg

Selbstfahrende Autos: Wo steht die Forschung beim autonomen Fahren?

Der Hype um die Technik ist groß - dabei hat sie viele Schwachstellen. Eine Expertin erklärt, warum autonome Fahrzeuge dieselben Probleme wie Software-Programme und Browser haben.
Hat die Zukunft in der Hauptstadt schon begonnen? Ein vernetztes Fahrzeug fährt auf der neu eröffneten Teststrecke für automatisiertes Fahren in Berlin.
Hat die Zukunft in der Hauptstadt schon begonnen? Ein vernetztes Fahrzeug fährt auf der neu eröffneten Teststrecke für automatisiertes Fahren in Berlin. Foto: Christoph Soeder, dpa

Kaffee trinken und Zeitung lesen, während einen das Auto morgens eigenständig durch den Berufsverkehr manövriert: Für viele Menschen klingt das nach Erleichterung im Alltag. Doch sieht so wirklich die Zukunft aus? Oder ist das nur Science Fiction? Erst kürzlich ging es bei einer Veranstaltung an der Universität Würzburg um "autonome Systeme", speziell um Fahrzeuge. Zu Gast war auch Dr. Alex Kirsch, Expertin in den Bereichen künstliche Intelligenz (KI) und Mensch-Maschine-Interaktion. Im Interview erklärt die Wissenschaftlerin und Unternehmenberaterin, die Juniorprofessorin an der Uni Tübingen war,  wo die Forschung derzeit steht und was die großen Probleme bei der Entwicklung autonomer Fahrzeuge sind.

Frage: Wie ist der aktuelle Stand der Technik beim autonomen Fahren?

Alex Kirsch: Was technisch recht stabil funktioniert ist die Erkennung von Fahrspuren und Hindernissen. Außerdem gelingt die Regelung bestimmter Parameter wie der Geschwindigkeit oder das Fahrzeug in der Spur zu halten. In gut abgegrenzten Situationen, zum Beispiel beim Autobahnfahren oder beim Einparken, kann ein Auto alleine fahren. Besonders neu ist diese Technik nicht. Schon 1995 legte ein umgebauter Mercedes 1758 km zu 95 Prozent autonom zurück und fuhr dabei mit bis zu 175 Kilometern pro Stunde über die deutsche Autobahn. Wir sind aber weit davon entfernt, dass ein Auto selbständig beliebige Situationen im Straßenverkehr meistern kann.

Wie gut sind Autos bereits darin, Hindernisse zu erkennen?

Kirsch: Auf Grundlage von Sensorwerten lässt sich recht zuverlässig sagen, ob dem Auto etwas im Weg ist oder nicht. Die Interpretation, was da genau im Weg ist, also Menschen oder Autos, Leitplanken oder Ampeln, funktioniert bisher allerdings nur sehr eingeschränkt. Die Erfolge, die aus der Forschung berichtet werden, beziehen sich meist auf bekannte Bild- oder Videodatensätze. Auf echte Fahrsituationen lässt sich das nur bedingt übertragen. Und die Programmierer müssen in jedem Fall vorher festlegen, welche Objekte erkannt werden sollen. Ampeln und Straßenschilder sind naheliegend. Aber was macht man zum Beispiel mit Schafen, die auch mal die Straße kreuzen können?

Wird das Auto in absehbarer Zeit zum autonomen Chauffeur? 

Kirsch: Autos, die völlig allein fahren, in denen man gemütlich ein Buch lesen darf, wird es in absehbarer Zeit nicht geben. Sämtliche Hersteller versprechen nur noch Systeme, bei denen Menschen aktiv die Maschine überwachen müssen, was vermutlich anstrengender ist, als dann doch selbst zu fahren. Wollte man LKW-Fahrer mit autonomen Fahrzeugen ersetzen, müsste man so viel Infrastruktur bauen – zum Beispiel eigene, baulich abgegrenzte Fahrspuren – dass sich das wirtschaftlich gar nicht rechnen würde.

"Da fragt man sich, warum der Mensch nicht gleich das Fahrzeug fährt."
Dr. Alex Kirsch, Expertin für Künstliche Intelligenz und Mensch-Maschine-Interaktion

Wie sicher sind autonome Fahrzeuge? Was ist mit Hackern oder Programmierfehlern? 

Kirsch: Die Software, die in autonomen Fahrzeugen zum Einsatz kommt, wird mit den gleichen Werkzeugen und Methoden entwickelt wie ein Browser oder ein Textverarbeitungsprogramm. Damit "erben" autonome Fahrzeuge auch alle Probleme, die komplexe Softwaresysteme mit sich bringen wie Programmierfehler und Sicherheitsprobleme. Künstliche-Intelligenz-Methoden wie maschinelles Lernen sorgen zusätzlich für Unvorhersagbarkeit. Eine aus Daten gelernte Objekterkennung kann wochenlang jeden vorbeikommenden Hund perfekt erkannt und sogar die Rasse bestimmt haben – was ich als Mensch nicht unbedingt könnte. Und eines Tages stuft sie den schon oft erkannten Dackel des Nachbarn plötzlich als Kühlschrank ein.

Wo liegen die Einsatzmöglichkeiten für autonome Systeme im ÖPNV?

Kirsch: Allgemein gilt: Je besser die Situation kontrollierbar ist, desto besser funktionieren autonome Systeme. Autonome U-Bahnen funktionieren ausgezeichnet, denn da ist die Strecke durch Schienen vorgegeben und der Bahnsteig abgeschirmt, sodass die Maschine nur noch die Geschwindigkeit steuern muss. Es gibt Pilotprojekte für autonome Shuttlebusse, die die "letzte Meile" überbrücken sollen, also Strecken, die bisher nicht durch öffentliche Verkehrsmittel erreichbar sind. Dazu zählen etwa die Strecken, die man auf einem großen Klinikgelände zurücklegen muss. Als Angebot zur besseren Barrierefreiheit können solche Shuttles sicher hilfreich sein. Allerdings brauchen diese nicht nur aus Sicherheitsgründen einen menschlichen Begleiter, sondern auch um herumstehenden Hindernissen auszuweichen oder sonstige Spezialsituationen zu meistern. Da fragt man sich, warum der Mensch nicht gleich das Fahrzeug fährt.

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