Report Abstract: Darstellung von Künstlicher Intelligenz im Fahrzeug-MMI

Das KARLI-Konsortium forscht an KI-Applikationen, die automatisiertes Fahren sicherer machen sollen. Sie sollen Fahrerzustände erfassen und je nach Bedarf mit den Fahrzeuginsassen über verschiedene Sinne in Interaktion treten. Im Arbeitspaket KI-MMI (Künstliche Intelligenz der Mensch-Maschine-Interaktion) geht es dabei im Kern um die Fragestellung, wie sich der Einsatz von KI auf das Erscheinungsbild einer MMI auswirken wird. Damit beschäftigt sich auch der Report „Darstellung von Künstlicher Intelligenz im Fahrzeug-MMI“ von Dr.-Ing. Peter Rössger. Lesen Sie hier die Zusammenfassung.

Autor: Dr.-Ing. Peter Rössger

Im Arbeitspaket KI-MMI (künstliche Intelligenz der Mensch Maschine Interaktion) des Förderprojekts KARLI geht es im Kern um die Fragestellung, wie sich der Einsatz von Künstlicher Intelligenz auf das Erscheinungsbild der HMI auswirkt. Ganz konkret sprechen wir in KARLI dabei von KI-Applikationen, die automatisiertes Fahren sicherer machen sollen, indem sie Fahrerzustände erfassen und mit den Fahrzeuginsassen über verschiedene Sinne in Interaktion treten.

Die Welt, in der wir leben, besteht aus Bildern. Wenn man bedenkt, wie visuell Menschen sind und wie viele visuelle Daten wir täglich verarbeiten, ist es sinnvoll, dass das KARLI-Projekt untersucht, wie die visuelle Darstellung von KI bessere Nutzererfahrungen schafft und gleichzeitig die Sicherheit in der Fahrzeugführung und der Interaktion zwischen Mensch und Technik verbessert.

Die meisten KI-Anwendungen laufen im Hintergrund, werden vom Nutzer und der Nutzerin nicht wahrgenommen. Sie haben kein eigene MMI, sondern die Resultate der KI werden dargestellt, ohne, dass der KI-Kontext sichtbar gemacht wird. Ein Beispiel: Eine KI erkennt anhand verschiedener Paramater, dass ein Fahrzeuginsasse müde ist, der jedoch eigentlich gerade das Steuer übernehmen sollte. Sie tritt mit der Person in Interaktion, indem sie verschiedene akustische Signale einspielt, Symbole einblendet, das Fenster öffnet oder sogar das Fahrzeug am Straßenrand parkt. Dass all diese Aktionen veranlasst wurde durch eine KI, nimmt der Fahrzeuginsasse nicht wahr.

Eine Visualisierung der KI sollte bei KARLI nun aus drei Gründen erfolgen:

1. Das Projekt schafft einen Rahmen, in dem Konzepte für genau diese Anwendungsfälle entwickelt werden können, Ideen können ausgearbeitet und erprobt werden.
2. KI sollte entmystifiziert werden, Angst von Nutzerinnen und Nutzern sollte genommen werden.
3. Die Projektergebnisse lassen sich mit eine KI-Darstellung besser, leichter und schneller kommunizieren.

In einem ersten Schritt wurde eine Strukturierung möglicher Darstellungsarten vorgenommen. Aufsteigend von abstrakt bis realistisch wurden die folgenden Kategorien eingeführt:

• Abstrakt: Die Darstellung der MMI bleibt komplett abstrakt, die Aktionen werden durch Kugeln, Flächen oder andere geometrische Elemente dargestellt. Zustände der MMI können zum Beispiel durch Farben, Formen, Farbänderungen und Formänderungen angezeigt werden.
• Abstrakt-figürlich: Die Darstellung der KI bleibt grundsätzlich abstrakt, hat aber menschliche Züge, zum Beispiel ein abstrahiertes Gesicht oder einen ganzen Oberkörper. Auch hier können Formen, Farben und deren Veränderung als Kommunikationsmittel genutzt werden. Hinzu kommen die Möglichkeiten, die die stilisierte Darstellung menschlicher Mimik bietet. Lippen und Augen können sich bewegen, die Stirn kann gerunzelt werden. Darüber hinaus können sich abstrakte Veränderungen mit mimischen mischen, um zusätzliche Effekte zu erreichen.
• Figürlich: Hierbei handelt es sich um Comic- oder Cartoon-ähnliche Darstellungen. Der Avatar der KI kann menschlich, als Tier oder als Pflanze erfolgen. Mischformen und Übergänge sind möglich. So kann die Kommunikation über ressourcenschonende Fahrweisen durch eine Pflanze erfolgen, die von Medien durch einen Menschen.
• Realistisch: Hier geht es um fotorealistische Darstellungen der KI. Das Abbild eines Menschen wird verwendet und der KI übergestülpt.
• HMI-integriert: Diese Kategorie liegt außerhalb der anderen. Hier wird die Aktivität der KI durch Veränderungen in der existieren Interaktions-HMI dargestellt. Das kann durch Änderungen der Bildschirmhintergründe erfolgen, Leuchteffekte an Buttons oder der Bewegung einzelner Bildschirmelemente. Es handelt sich hier um die Kombination aus abstrakter MMI-Darstellung und den Interaktionselementen.

In einem nächsten Schritt wurden bereits existierende KI-Applikationen auf visuelle Darstellungen hin untersucht. Diese Analyse hat verblüffend wenig Ergebnisse erbracht. In den allermeisten Fällen wird die Existenz einer KI in der MMI nicht dargestellt. Bei Sprachassistenten wird eine hoch-abstrakte Lösung gewählt, meist sind es leuchtende Elemente wie Ringe oder Punkte, die die Aktivität der KI symbolisieren. Eine seltene Ausnahme ist der Nomi vom Fahrzeughersteller NIO, bei dem eine abstrakt-figürliche Darstellung realisiert wurde.

Anschließend wurde die Recherche auf die Darstellung von KI in der Kunst, in erster Linie in Filmen, erweitert. Dort finden sich zahlreiche Beispiele für alle oben genannten Darstellungskategorien. Die KI HAL aus dem Film „2001 – Odyssee im Weltall“ ist ein Beispiel für eine abstrakte Darstellung, R2-D2 und C3-PO aus Star Wars sind abstrakt-figürlich und Ava aus Ex Machina ist realistisch.

Jede der Darstellungsarten hat Vor- und Nachteile. Abstrakte Darstellungen tendieren dazu, schwer verständlich zu sein. Nutzer und Nutzerin müssen einen Lernprozess durchkaufen, um zu verstehen, was eine KI ihnen mitteilen will. Realistische Darstellungen können unsympathisch bis hin zu gruselig wirken. Es besteht, die Gefahr des Uncanny Valley, der maximalen Unsicherheit darüber, ob man mit einer Maschine oder einem Menschen interagiert. Weiterhin erfordern abstrakte und abstrakt-figürliche Darstellungen eine erhöhten Designaufwand. Dieser entfällt bei System ohne KI-Darstellung naturgemäß. Auch realistische Darstellungen können einfacher zu gestalten sein als komplexe abstrakte Visualisierungen.

Für das KARLI-Projekt nun wurde, nach Abwägung alle Vor- und Nachteile, eine abstrakt-figürliche Darstellung von KI vorgeschlagen. Diese vereint hohe Flexibilität mit guter Verständlichkeit. An Ende sollen Nutzerstudien durchgeführt werden, bei denen verschiedene Varianten gegeneinander getestet werden.

Hier geht es zum ganzen Report.