Maja Matarić ist eine amerikanische Informatikerin und eine der Gründungspionierinnen des Bereichs der sozial assistiven Robotik. Sie ist Inhaberin des Chan Soon-Shiong-Lehrstuhls und Distinguished Professor für Informatik mit zusätzlichen Ernennungen in Neurowissenschaften und Pädiatrie an der University of Southern California (USC). Ihre Forschung umfasst Robotik, künstliche Intelligenz und maschinelles Lernen, mit einem Schwerpunkt darauf, Robotern zu ermöglichen, Menschen durch soziale Interaktion zu unterstützen. Sie ist außerdem Autorin des Lehrbuchs The Robotics Primer (MIT Press).
Frühes Leben und Ausbildung
Matarić wurde in Belgrad im ehemaligen Jugoslawien (heute Serbien) geboren. Sie wanderte in ihrer Jugend mit ihrer Mutter Mirjana N. Matarić, einer Autorin und Pädagogin, in die Vereinigten Staaten aus; ihr Vater, ein Elektroingenieur, starb vor ihrem Umzug an Krebs. Sie erwarb 1987 einen Bachelor of Science in Informatik an der University of Kansas mit einem Nebenfach in Psychologie/Kognitionswissenschaft. Anschließend absolvierte sie ein Graduiertenstudium am Massachusetts Institute of Technology (MIT), wo sie 1990 einen Master of Science in Informatik und KI und 1994 einen Doktor der Philosophie in Informatik und KI erhielt. Ihre Masterarbeit „A Model for Distributed Mobile Robot Environment Learning and Navigation" und ihre Dissertation „Interaction and Intelligent Behavior" wurden beide von Rodney A. Brooks betreut, einer prominenten Persönlichkeit der verhaltensbasierten Robotik.
Akademische Karriere
Matarić begann ihre akademische Karriere als Assistenzprofessorin in der Abteilung für Informatik an der Brandeis University, wo sie das Interaction Lab gründete. 1997 wechselte sie an die University of Southern California, wo sie Gründungsdirektorin des USC Robotics and Autonomous Systems Center (RASC) und Co-Direktorin des USC Robotics Lab wurde. An der USC leitete sie weiterhin das Interaction Lab, das zu einem Zentrum für Forschung in Mensch-Roboter-Interaktion und sozial assistiver Robotik wurde.
Über ihre Forschung hinaus übernahm Matarić bedeutende Führungsrollen. Sie war von 2006 bis 2007 gewählte Präsidentin der Fakultät und des akademischen Senats, von 2006 bis 2019 Vizepräsidentin für Forschung in der USC Viterbi School of Engineering und von 2019 bis 2020 interimistische Vizepräsidentin für Forschung der USC. 2022 war sie Gastwissenschaftlerin bei Google und verbrachte später ein zweijähriges Sabbatical als Principal Scientist bei Google DeepMind.
Verhaltensbasierte Steuerung und Lernen
Matarićs Graduiertenarbeit am MIT leistete grundlegende Beiträge zur autonomen Roboter-Kognition. Für ihren Masterabschluss zeigte sie als erste, dass verhaltensbasierte Systeme (BBS) mit Repräsentation ausgestattet werden konnten, was ihnen die Ausdruckskraft verlieh, zu planen und zu lernen. Ihr Robotersystem Toto war das erste verhaltensbasierte System, das Karten online lernte und sein Verhalten optimierte. Toto bleibt ein Meilenstein in BBS und wird in der Robotik-Literatur häufig zitiert.
Multi-Roboter-Koordination
In ihrer Doktorarbeit gehörte Matarić zu den ersten, die dezentrale, verteilte Algorithmen für Roboterteams und -schwärme entwickelten, die skalierbare lokale Steuerung nutzten. Sie ermöglichte einem Team von 20 physischen Robotern die Zusammenarbeit bei Aufgaben wie koordinierter Erkundung, Futtersuche, Formationsorganisation und Heimkehr. Vor ihrer Arbeit konzentrierte sich die meiste Robotikforschung auf einzelne Roboter oder Paare. Sie brachte Rigorosität in die verteilte Robotik, indem sie zeigte, dass komplexe Verhaltensweisen auf prinzipielle Weise aus Basisverhaltensweisen zusammengesetzt werden konnten.
Als Fakultätsmitglied trieb Matarić die Multi-Roboter-Koordination weiter voran. Ihre Gruppe lieferte die erste formale Analyse bestehender Koordinationsansätze, identifizierte deren Grenzen und entwickelte beweisbar korrekte, aber skalierbare Aufgabenverteilungsalgorithmen. Sie implementierten marktbasierte Strategien in physischen Robotersystemen für Aufgaben wie Objekttransport, Flächenreinigung und Aufklärung. Ihr Labor demonstrierte auch Online-Echtzeitlernen in verteilten Multi-Roboter-Systemen, einschließlich Modelllernen, Lernen durch Nachahmung und Lernen durch Mensch-Roboter-Interaktion.
Sozial assistive Robotik
Seit 2000 hat Matarić das Feld der sozial assistiven Robotik (SAR) zusammen mit Brian Scassellati mitbegründet. SAR zielt darauf ab, intelligenten Maschinen zu ermöglichen, Menschen zu helfen, sich selbst zu helfen, durch personalisierte, assistive soziale Interaktionen statt durch physischen Kontakt. Diese Forschung versucht, menschliches Verhalten durch Mensch-Maschine-Interaktion zu verstehen und Robotersysteme zu entwickeln, die personalisierte Unterstützung in Rehabilitation, Training und Bildung bieten.
Matarićs Interaction Lab hat intelligente Algorithmen für Mensch-Roboter-Interaktion (HRI) und SAR entwickelt, die Echtzeitwahrnehmung, Benutzermodellierung und Lernen in komplexen, dynamischen menschlichen Umgebungen ermöglichen. Ihre Arbeit ist bemerkenswert für die Validierung von Systemen mit herausfordernden Populationen, darunter Schlaganfall-Rehabilitationspatienten, Kinder mit Autismus-Spektrum-Störungen, ältere Nutzer mit Alzheimer-Krankheit, Schüler mit ADHS und Personen mit Angstzuständen oder Depressionen. Diese Studien wurden in realen Umgebungen wie Schulen, Therapiezentren, Rehabilitationskliniken, Pflegeheimen und Privathaushalten durchgeführt, oft über längere Zeiträume.
Anerkennung und Auszeichnungen
Matarić ist Mitglied der National Academy of Engineering (NAE) und der American Academy of Arts and Sciences (AMACAD). Sie ist Fellow von AAAS, ACM, AAAI und IEEE. Zu ihren Ehrungen gehören ein NSF Career Award (1996), der Presidential Award for Excellence in Science, Mathematics, and Engineering Mentoring (PAESMEM, 2011), der ACM Athena Lecturer Award (2024) und der ACM Eugene L. Lawler Award for Humanitarian Computing (2025).
Wirkung und Vermächtnis
Matarićs Forschung hat einen großen Einfluss darauf gehabt, wie Gesundheitsversorgung großen Bevölkerungsgruppen bereitgestellt werden könnte, wodurch Pflege erschwinglicher und zugänglicher wird. Ihre Arbeit in der sozial assistiven Robotik hat neue Wege eröffnet, Roboter als Begleiter und Coaches in therapeutischen und pädagogischen Umgebungen einzusetzen. Als Führungspersönlichkeit auf diesem Gebiet hat sie auch durch ihr Lehrbuch und ihre Mentorschaft zahlreicher Studenten und Forscher zur breiteren Robotik-Community beigetragen.
Ausgewählte Veröffentlichungen und Werke
Matarić hat umfangreich publiziert und wird in Robotik, künstlicher Intelligenz und maschinellem Lernen häufig zitiert. Ihr Buch The Robotics Primer (MIT Press) ist eine weit verbreitete Einführung in die Robotik für Studenten und Enthusiasten. Ihre Forschungsarbeiten zu verhaltensbasierter Steuerung, Multi-Roboter-Koordination und sozial assistiver Robotik sind wegweisend in ihren jeweiligen Bereichen.
Weiterführende Literatur und Links
Für mehr zu verwandten Themen siehe künstliche Intelligenz, maschinelles Lernen, Mensch-Roboter-Interaktion und Carnegie Mellon University. Matarićs Arbeit überschneidet sich mit breiteren Entwicklungen in Deep Learning und neuronalen Netzen für Wahrnehmung und Steuerung sowie mit Bemühungen an Institutionen wie MIT CSAIL und Stanford AI Lab. Ihre Beiträge zu Multi-Roboter-Systemen verbinden sich mit Forschung in verteilten Systemen und Verstärkungslernen, während ihre Arbeit in der sozial assistiven Robotik Implikationen für Gesundheitswesen und assistive Technologie hat.