Forschungsprojekt Künstliche Intelligenz als Personal-Trainer

Kraftsport, Tennis oder Tanzen: Wer diese Sportarten lernen will, braucht einen Trainer. Ein Forscherteam arbeitet nun an einer Lernumgebung, in der Künstliche Intelligenz diese Aufgabe annehmen könnte.

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TH Köln

Möchte man eine neue Sportart lernen, benötigt man dafür einen Trainer, der einem bestimmte Abläufe erklärt, zeigt und beurteilt. Nicht nur sportliche, sondern auch künstlerische und handwerkliche Tätigkeiten erfordern psychomotorische Fähigkeiten, bei denen Bewegungen mit psychischen Vorgängen verbunden werden. Um diese Bewegungen zu lernen, benötigen wir direkte Rückmeldungen und Reflexion eines Experten.

Im Rahmen eines Verbundforschungsprojektes der Technischen Hochschule Köln soll nun eine Lernumgebung mithilfe von Künstlicher Intelligenz geschaffen werden, die die Rolle des Trainers einnehmen kann und so den Trainingsprozess unterstützt.

Feedback von einem virtuellen Avatar

Im Forschungsprojekt wird unter dem Titel „Multimodales Immersives Lernen mit künstlicher Intelligenz für Psychomotorische Fähigkeiten“ (MILKI-PSY) von einem Team des Cologne-Game-Lab eine Umgebung für das selbstständige Erlernen psychomotorischer Fähigkeiten konzipiert. Dafür werden die korrekten Bewegungsabläufe von Trainerinnen und Trainern kamera- und sensorbasiert aufgezeichnet. Ein virtueller Avatar, der aus dieser Aufzeichnung generiert wird, soll den Lernenden dann als Vorbild dienen. Dieses kann beispielsweise auf einem großen Bildschirm, in einer Augmented- oder Virtual-Reality-Umgebung dargestellt werden. Mithilfe von künstlicher Intelligenz und automatisierter Fehlererkennung wird dann der Lernfortschritt analysiert und individuelles Feedback generiert.

Die Lernumgebung soll für Basisabläufe und grundlegende Bewegungen von Sportarten erstellt werden. Laut Prof. Klemke, Leiter des Projektes, könnte sie eine sinnvolle Ergänzung zum Trainer sein, indem sie ermöglicht, Fähigkeiten zu üben und unmittelbar Feedback in Echtzeit zu geben. In Zusammenarbeit mit dem Institut für Produktentwicklung und Konstruktionstechnik (IPK) der TH Köln wird der Ansatz nun auch für psychomotorisches Training im Bereich der Mensch-Roboter-Interaktion untersucht.

Das Cologne-Game-Lab ist im Projekt dafür verantwortlich, die Umgebung, mit der die Nutzerinnen und Nutzer agieren, zu konstruieren. „Mit Technologien aus Videospielen, modernen Instrumenten aus der Sensortechnologie und künstlicher Intelligenz wollen wir erproben, inwieweit das eigenständige Erlernen psychomotorischer Fähigkeiten besser unterstützt werden kann“, so Klemke.

Partner des Verbundprojektes sind das Institut für Produktentwicklung und Konstruktionstechnik (IPK) der TH Köln, das Deutsche Forschungszentrum für Künstliche Intelligenz (DFKI), die Rheinisch-Westfälische Technische Hochschule Aachen (RWTH), das Leibniz-Institut für Bildungsforschung und Bildungsinformation (DIPF) sowie die Deutsche Sporthochschule Köln (DSHS). Das Bundesministerium für Bildung und Forschung fördert das Projekt mit über zwei Millionen Euro.

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