Roboter lernt Sprechen wie ein Kleinkind

Welche Voraussetzungen müssen erfüllt sein, damit ein Kind eine Sprache erlernen kann? Zunächst einmal natürlich Ohren zum Hören und einen Mund bzw. eine Stimme zum Sprechen. Durch Sprechen und Sprache nimmt das Kind Kontakt zu seiner Umwelt auf und stellt Beziehungen zu anderen Menschen her. Doch nun stellt sich die Frage: Wie lernen Kinder sprechen? Wie lernen Kinder Wörter, ohne zu wissen, was überhaupt ein Wort ist?

Mit dieser Frage beschäftigt sich ein Forscherteam um Caroline Lyon mithilfe eines humanoiden Roboters. In einem Experiment wurden Versuchspersonen gebten, so mit dem Roboter DeeChee zu sprechen wie mit einem plappernden Kleinkind. Das Ergebnis sieht wie folgt aus: Der Roboter war innerhalb weniger Minuten in der Lage, auffällige einsilbige Wörter aufzuschnappen und wiederzugeben. Die Bedeutung dieser Wörter zu suchen war allerdings nicht Teil seiner Programmierung.

Bei der Entwicklung der Robotersoftware versuchten die Forscher der University of Hertfordshire so wenige Vorannahmen wie möglich zu machen. Nur die aufgezeichneten Äußerungen der Versuchsteilnehmer wurden von einem Spracherkennungsprogramm in Lauteinheiten, sog. Phoneme, zerlegt und dem Computer als Abfolge solcher Einheiten vorgelegt. Diese segmentierte DeeChee in alle theoretisch möglichen Silbenkombinationen wie ein Kind, das nicht weiß, wo ein Wort endet und das andere beginnt. Des Weiteren erfasste der Computer die Häufigkeitsverteilung der Silben.

Nach jedem Durchgang sprach der Roboter DeeChee Auszüge aus seiner Silbenliste, wobei er sich an deren Häufigkeiten orientierte. Dadurch, dass ihm vor allem informationsreiche Wörter wie “blue”, “red”, “green” oder “box”, “circle” häufig unterkamen, die über eine geringe Varianzbreite in der Aussprache verfügten und zumeist deutlich ausgesprochen wurden, wiederholte er bevorzugt diese Wörter.

In einem weiteren Schritt wurden die Versuchspersonen aufgefordert, DeeChee zu loben, wenn er ein Einsilbenwörter wiedererkannte. Dies führte dazu, dass die Abspeicherung der betreffenden Silbe in DeeChees internem Wörterbuch verstärkt wurde. In den ca. fünfminütigen Sitzungen lernte er auf diese Weise ein bis zwei Wörter.

Die Wissenschaftler gehen von der Annahme aus, dass das Erkennen solcher statistischen Regelmäßigkeiten ein wesentlicher Bestandteil im Spracherwerb ist. Kinder nehmen aber wahrscheinlich  durch die zum Teil übertriebenen Intonationskurven und vielen Wiederholungen Hinweise auf wichtige Satzteile auf.

Das Experiment mit dem Roboter DeeChe simuliert die häufig äußerst chaotische Interaktion zwischen Kind und Erwachsenem realistischer als die meisten seiner Vorgänger. Nach Angaben der Forscher hätten fast alle Versuchsteilnehmer das Gefühl gehabt, tatsächlich mit dem Roboter kommuniziert zu haben.

[Text: Jessica Antosik. Quelle: zeit.de, 14.06.2012.]