Magna cum laude - Anastassia Küstenmacher im Interview

Donnerstag, 13. Dezember 2018
Anastassia Küstenmacher, wissenschaftliche Mitarbeiterin der Hochschule Bonn-Rhein-Sieg im Fachbereich Informatik, verteidigt am 19. November 2018 an der RWTH Aachen in Kooperation mit der H-BRS erfolgreich ihre Promotion.
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Der Doktor(titel) steht ihr gut! Mit Univ.-Prof. Gerhard Lakemeyer, Ph.D. (RWTH Aachen), Associate Professor Dr. techn. Gerald Steinbauer (Institute for Software Technology) und Prof. Dr. rer. nat. Paul G. Plöger (H-BRS)
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Kunstvolle Torten und fantasievoller Doktorhut von Kolleginnen und Kollegen

Mit der Forschungsarbeit "Improving the Reliability of Service Robots in the Presence of External Faults" leistet Anastassia Küstenmacher einen wichtigen Beitrag zum Verständnis von der Lernfähigkeit von Robotern. Das Graduierteninstitut (GI) im Gespräch mit der KI-Expertin über Fehleranalysen, Frauenförderung und Verteidigung.

GI: Irren ist menschlich. Gilt das auch für Roboter?
Anastassia Küstenmacher: Ich habe mich mit Haushalts-Servicerobotern und ihrer Fehleranalyse beschäftigt. Roboter sind faszinierende Wesen, aber sie werden nur dann von Nutzern akzeptiert, wenn Abläufe nach Störungen reibungslos wiederhergestellt werden. Selbst ein noch so gut modellierter Roboter kann seine Aufgaben nicht erfolgreich erfüllen, wenn in seiner Umgebung unvorhersehbare Situationen auftreten, die er noch nicht kennt. Wir Menschen haben das gelernt, und auch Robotern bringen wir das bei. Ich habe also die häufigsten Fehler in typischen Szenarien untersucht, die in  Demonstrationen und Wettbewerben mit den autonomen Servicerobotern Care-O-Bot III und youBot beobachtet wurden.

GI: Zu welchem Schluss sind Sie gekommen?
Küstenmacher: Wir haben vier verschiedene Fehlerklassen identifiziert, die durch Störungen, unvollkommene Wahrnehmung, unzureichende Planung des Operators sowie der Verkettung von Handlungsabläufen verursacht wurden. Schließlich stellt meine Arbeit zwei Ansätze für den Umgang mit externen Fehlern vor, die durch unzureichende Kenntnisse über die Voraussetzungen seitens des Planers verursacht werden.

GI: Wie erklären Sie das Nicht-Informatikern?
Küstenmacher: Das hat weniger mit Informatik zu tun als mit naiver Physik, einer altbekannten Theorie, deren praxisbezogene Anwendung aber bisher in der Robotik noch wenig beachtet worden ist. Ein Beispiel: Je nachdem, wie man Objekte auf einem Tisch platziert, sind sie für den Roboter in einem logischen Rahmen formalisiert. Er lernt aus "Fehlern", dass ein Becher vom Tisch fällt, wenn mehr als die Hälfte des Becherbodens keinen Kontakt mit der Oberfläche hat. Der Roboter muss es lernen wie menschliche Kinder. Die naive Physik bietet große Möglichkeiten, über unbekannte externe Fehler in der Robotik zu urteilen. Robotik bedeutet deshalb auch, scheinbar Selbstverständliches kritisch zu hinterfragen.

GI: Sie haben in der angewandten Robotik promoviert, die als Männerdomäne gilt.
Küstenmacher: Zunächst einmal habe ich in Russland Mathematik studiert, und das war überhaupt keine Männerdomäne. Zahlenmäßig war das Verhältnis der Geschlechter zueinander sehr ausgewogen, was sicher historische Gründe hat. In Russland war das Bestreben, Frauen an allen Bereichen des Arbeitslebens teilhaben zu lassen, stärker ausgeprägt als in Deutschland. Als ich hierher kam, merkte ich, wie streng die Trennung der Geschlechter war. Und auch das hat ja historische Gründe. Für mich persönlich war es immer selbstverständlich, mir alles zuzutrauen.

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GI: Unterscheiden sich Ihrer Meinung nach weibliche und männliche Studierende der Informatik?
Küstenmacher: Als ich von der Mathematik in die Informatik wechselte, merkte ich, dass in der Programmierung mehr Männer arbeiten. Als Frau hatte ich es schwerer und musste, um wahrgenommen zu werden, mehr Fachwissen mitbringen als meine männlichen Kollegen. Als Dozentin an der Hochschule mache ich regelmäßig die Erfahrung, dass Studentinnen und Studenten in der Informatik anders "ticken". Die Frauen achten auf viele Details auch abseits der vorgegebenen Wege und sind unglaublich fleißig. Männer sind sehr fokussiert und bringen oft schon vom ersten Semester an souveränes praktisches Können mit, tun sich aber im wissenschaftlichen Arbeiten etwas schwerer. Männer und Frauen ergänzen sich also optimal. In der Robotik sollte es unser Ziel sein, möglichst heterogene Teams von Wissenschaftlern zu bilden, um vielfältige Herausforderungen von unterschiedlichen Blickwinkeln aus zu betrachten.

GI: Halten Sie eine spezielle Frauenförderung für notwendig?
Küstenmacher: Absolut. Wir müssen junge Frauen dazu befähigen, sich mehr zuzutrauen. Gerade die Ingenieurwissenschaften bieten da noch viel Spielraum und hervorragende Möglichkeiten für Frauen.

GI: Sie waren selbst Promotions-Stipendiatin der Gleichstellungsstelle. Inwiefern hat Ihnen das Stipendium geholfen?
Küstenmacher: Ich war drei Jahre lang Stipendiatin der H-BRS und konnte mich so intensiv auf meine Arbeit konzentrieren. In dieser Zeit habe ich einen Großteil der Veröffentlichungen gemeistert. Nachdem ich so wichtige Meilensteine in der Doktorarbeit erreicht hatte, bekamen wir unser zweites Kind. Auch darauf konnte ich mich nun einlassen. Die Elternzeit empfand ich als kreative Phase, als eine Art Sabbatical. Auch sie war rückblickend wichtig für den Prozess meiner Doktorarbeit.

GI: Wie verlief bei Ihnen die abschließende Verteidigung?
Küstenmacher: Der genaue Ablauf hängt von der Promotionsordnung der jeweiligen Universität ab. An der RWTH Aachen war es so, dass ich in einem öffentlichen Teil einen Vortrag gehalten habe und sich daran eine etwa einstündige mündliche Prüfung angeschlossen hat. Das mich prüfende Gremium bestand aus fünf Personen, darunter drei Gutachter, ein Prüfer und ein Vorsitzender. Ich habe die Diskussion mit ihnen als einen Austausch auf Augenhöhe über Methodik empfunden und nicht als ein "Abgefragtwerden", wie man es aus dem Studium kennt. Selbstverständlich war ich aufgeregt, und es ist anschließend eine Last von mir abgefallen. Die größere Erleichterung war jedoch schon Monate zuvor eingetreten, nachdem ich meine Doktorarbeit zur Begutachtung eingereicht hatte.

GI: Und wo führt die berufliche Zukunft hin?
Küstenmacher: Die Lehre interessiert mich, insofern werde ich auch erst einmal mit einem Lehrauftrag an der Hochschule bleiben. Ich werde aber auch versuchen, in die Industrie zu gehen, um mir alle Optionen offen zu halten.

Prüfungsgremium

Berichter: Univ.-Prof. Gerhard Lakemeyer, Ph.D. (RWTH Aachen), Prof. Dr. rer. nat. Paul G. Plöger (H-BRS), Associate Professor Dr. techn. Gerald Steinbauer (Institute for Software Technology); Vorsitz: Prof. Dr. Ir. Joost-Pieter Katoen (RWTH Aachen); Prüfer: Prof. Dr. Bastian Leibe

(Verteidigung: 19.11.2018; Urheberin aller auf dieser Seite veröffentlichten Fotos ist Iman Awaad.)