Für die effiziente Auswertung von Gesundheits- und Mobilitätsdaten sowie weiterer persönlicher, aber auch kommunaler Daten können aktuelle Entwicklungen im Bereich maschinelles Lernen dienen, indem diese auf verschiedene Anwendungskontexte angepasst werden. Gerade Technologien der „gemischten“ Realität oder auch MR einschließlich VR und AR (siehe Infokasten S. X) werden unseren Alltag in Zukunft durchdringen und grundlegend verändern. Einschneidende Ereignisse wie Epidemien oder Pandemien, aber auch der Klimawandel erfordern, dass sich Menschen künftig noch häufiger in virtuellen Welten treffen und persönlich miteinander interagieren. Wichtige Basistechnologien sind bereits vorhanden, aber nicht immer alltagstauglich für die relevanten Anwendungskontexte entwickelt. Zudem fehlen oft Standards. Mit diesen ist Hardware leichter austauschbar und auf ihnen können leichter verschiedene interaktive Anwendungen aufgebaut werden. Herausforderungen der virtuellen Realität liegen in der Erforschung neuer Interaktionsmöglichkeiten. Diese sollen die Berührung von Gegenständen, deren Oberflächenstrukturen, Formen und Kräfte real erlebbar machen. Auch die Erkennung und Darstellung von Emotionen, Mimik und Gestik für eine überzeugende virtuelle Abbildung der Nutzerinnen und Nutzer, die optimale Darstellung der virtuellen Umgebung und von Klängen und Geräuschen stellen wichtige Handlungsfelder der aktuellen Forschung auf diesem Gebiet dar. Für die Erzeugung realistischer Sinneseindrücke besteht außerdem Forschungsbedarf bei der Verknüpfung virtueller und realer Elemente in einer MR.
Die Servicerobotik könnte unser Leben in vielen Bereichen erleichtern, wenn sie ihr großes Potenzial im Zusammenspiel mit den Informations- und Kommunikationstechnologien sowie der KI entfaltet. Technologische Durchbrüche in Bereichen wie Sensorik und Aktorik zum Erzeugen von Bewegungen sowie deren Miniaturisierung ermöglichen die Entwicklung von kollaborativen Roboterarmen oder Leichtbaurobotern mit neuen Funktionen für uns Menschen. Nimmt ihre Leistungsfähigkeit zu und durchdringen Serviceroboter künftig stärker unseren Alltag, muss die Technologie hinsichtlich ihrer sozialen Interaktionsmöglichkeiten neu erforscht und entwickelt werden. Ihre Fähigkeit zu grundlegend sozialer Interaktion steht dabei nicht in Konkurrenz zum Menschen. In seiner Funktion agiert der Roboter als Türöffner, als Enabler für den Anwendenden. Er muss intuitiv bedienbar sein – auch für nichttechnikaffine Menschen. Dazu dienen beispielsweise bereits angewandte Interaktionsmodalitäten, wie wir sie bereits kennen: z. B. im Bereich der Sprach- und Gestensteuerung. Diese und weitere Entwicklungen der Steuerung können genutzt werden, um neue Einsatzbereiche von Servicerobotern zu erschließen. Damit können künftig mehr Menschen das Potenzial der Innovationen für eine verbesserte Gesundheit und mehr Lebensqualität nutzen. Die erfolgreiche Integration neuer interaktiver Technologien ist damit ein zentrales Forschungsgebiet. In der Forschung können die heutigen Visionen real werden: fotorealistische Avatare, kollaborative und soziale Serviceroboter und innovative Ein- und Ausgabegeräte. Dazu brauchen wir in Deutschland eine breite interdisziplinäre Forschung, in der Expertinnen und Experten aus einer Vielfalt an wissenschaftlichen und technologischen Richtungen beteiligt sind – von der Optik und Akustik über Informatik und Mikroelektronik bis hin zur Psychologie, Gestaltung und zu den Sozialwissenschaften.