Gigantische robots besturen als in Pacific Rim

Achter de getoonde techniek in Pacific Rim schuilt verrassend veel correcte wetenschap. In Pacific Rim, de nieuwe film van de bekende regisseur Guillermo del Toro (Hellboy, Pan’s Labbyrinth) besturen piloten gigantische robots waarmee ze op de vuist gaan met zo mogelijk nog gigantischere buitenaardse monsters.

Hoewel deze mengelmoes van Godzilla en Transformers in de kern niets meer is dan een nieuwe verschijningsvorm van de jarenlange cultuur van mecha-fetisjisme (mecha’s zijn grote robots) in (vooral) de Japanse anime, schuilt achter de getoonde techniek in del Toro’s blockbuster verrassend veel wetenschappelijke werkelijkheid.

De robots -Jaegers, in het jargon van de film – worden namelijk bestuurd door mensen via een soort brain-computer interface, een methode om machines direct te besturen met alleen je hersenen. In het echt is die methode zo gevestigd, dat het inmiddels alweer bijna die spannende, magische glans van nieuwe technologie verloren heeft.

Brain-computer interfaces worden namelijk al jaren voor van alles en nog wat gebruikt. Zo gebruiken onderzoekers van de universiteit Twente de techniek bijvoorbeeld om personages uit het computerspel World of Warcraft te besturen. Door aan de handeling te denken die het personage uit moet voeren, wordt dat op het scherm vanzelf werkelijkheid.

Verder gaan onderzoekers als Miguel Nicolelis die werkt aan manieren om mensen bijvoorbeeld kunstarmen of benen aan te laten sturen en die hoopt een volledig verlamde tiener in een met zijn gedachten bestuurd exoskelet de aftrap van het komende WK voetbal in Brazilië te laten verrichten. (Al moet Nicolelis dan inmiddels wel flink gaan opschieten).

Dat de techniek grote beloften heeft, bleek vorig jaar december nog toen het nieuws naar buiten kwam van een verlamde vrouw die met haar gedachten een robotarm aan stuurde. En een paar maanden eerder kon de verlamde Cathy Hutchinson zichzelf voor het eerst in 15 jaar een drankje geven, dankzij een zelfde soort robotarm (zie video).

De manier waarop de ‘piloten’ hun Jaegers besturen in Pacific Rim is dus niet eens zo onwaarschijnlijk. Toch is er een voornaam verschil tussen bovenstaande voorbeelden en de piloten uit de film: een Jaeger bestuur je volgens Pacific Rim namelijk het gemakkelijkst met zijn tweeën.

Toch blijkt ook daar de film verrassend dicht tegen de wetenschappelijke werkelijkheid aan te schurken. Want onderzoek wijst uit dat in sommige gevallen twee personen die samen aan een brain-computer interface hangen inderdaad nauwkeuriger en effectiever hun doelen bereiken dan slechts één persoon – al heeft dat verder weinig van doen met de reden die Pacific Rim zelf geeft (namelijk dat de Jaegers te groot en complex zijn om door één persoon bestuurd te worden).

Zo publiceerden onderzoekers van de universiteit van Essex dit jaar de resultaten van hun onderzoek waarin ze twee piloten samen met hun hersenen een fictief ruimteschip lieten besturen.

In Pacific Rim besturen de piloten de gigantische robots met z’n tweeën, door de hersensignalen van beide bestuurders te combineren

Volgens de onderzoekers werkte zo’n systeem bij sommige taken nauwkeuriger door de hersensignalen van twee mensen te combineren. Zo bleken de piloten in simulaties samen beter in staat het ruimteschip naar een specifieke locatie op een planeet te sturen dan alleen. De piloten ‘dachten’ daarbij aan één van acht mogelijke bewegingsrichtingen, waarna de software de hersensignalen van de bestuurders versmolt tot één commando.

Met zijn tweeën kwamen de piloten in 90 procent van de gevallen op exact de juiste locatie terecht, terwijl dat piloten in hun eentje slechts bij twee van de drie pogingen lukte. Bovendien bleek de reactietijd van een enkele piloot bij plotselinge veranderingen een stuk langer.

De onderzoekers menen dat dit verschil schuilt in het feit dat het combineren van de signalen de ruis in de gemeten hersenactiviteit verkleint. Bovendien blijkt de methode te kunnen compenseren voor momenten waarop één van de twee piloten tijdelijk wat minder geconcentreerd is – iets dat uiteraard niet kan als er slechts één bestuurder is.

Bovendien toonde een eerder onderzoek van twee onderzoekers van de University of California aan dat meer mensen aan één interface de resultaten (in dit geval de beweging van een robotarm) nauwkeuriger maakten. In één geval koppelden ze zelfs 20 bestuurders aan één interface – iets dat een andere Jaeger bestuurd door ‘slechts’ drie piloten in Pacific Rim weer een beetje in perspectief plaatst.

We zullen voorlopig nog niet wakker worden in een wereld waar gigantische buitenaardse wezens uit de zee opduiken om met speels gemak onze steden plat te beuken. Maar het is in elk geval een geruststellende gedachte dat als dat ooit gebeurt, de gigantische Jaegers uit Pacific Rim in elk geval een min of meer realistische optie zijn als laatste verdedigingslinie. Slaap lekker.