publish-industry Verlag GmbH

Bild: iStock, Antagain

Schwarmintelligenz Stark im Team

02.10.2018

Ameisen sind wahre Überlebenskünstler. Flink überwinden sie Stock und Stein und schrecken sogar vor großen Hindernissen nicht zurück. Fraglich ist nur, wer dem Schwarm die Kommandos gibt. Für uns schwer zu verstehen, wie ein führungsloser Haufen Insekten trotzdem mit einer undenkbaren Intelligenz agiert.

Sponsored Content

Wie schaffen es Ameisen in einer großen Kolonie zu überleben? Wie kann eine Arbeiter-Ameise wissen, was sie gerade zu tun hat oder wo sie gerade gebraucht wird. Kein Teil des Systems hat den Überblick über das Ganze, jeder weiß einen Teilbereich und deshalb brauchen die Individuen einander, um zu überleben. Das Kollektiv entscheidet. Keiner sagt der Kolonie was zu tun ist, wie viele Arbeiter zur Futtersuche oder zur Reparatur des Nests eingesetzt werden. Ein klassischer Fall von Schwarmintelligenz, wie er auch bei einem großen Vogel- oder Fischschwarm vorkommt. Bei den roten Ernteameisen beispielsweise geht eine Sammlerin erst dann auf Nahrungssuche, wenn sie im Nest auf eine Kundschafterin trifft. Aber die sagt der Sammlerin dann nicht, ab mit dir in die Wildnis, sondern erst wenn diese alle 10 Sekunden - das ist die Zeitspanne an die sich eine Ameise erinnern kann – eine Kundschafterin trifft, geht diese los. Die blinden Tiere erkennen die Kundschafterinnen am Geruch und schwärmen dann aus.

Aber weshalb interessiert sich die Robotik für die Schwarmintelligenz? Weil es durch sie möglich ist, viele Roboter ohne zentrale Steuerung zu betreiben. Um die Verhaltensweise von autonomen Systemen studieren zu können, entwickelte eine Arbeitsgruppe an der Harvard University einfache bewegliche Roboter, sogenannte Kilobots. Sie können durch Infrarotsensoren miteinander kommunizieren, wobei jeder Kilobot für sich nur die jeweils nächsten Kilobots wahrnimmt. Außerdem schätzen sie die Abstände zueinander ein. Über je zwei Vibrationsmotoren drehen die Kilobots sich und bewegen sich nach vorne. Mit den Kilobots können Schwärme von 10 bis 1000 Einheiten aufgebaut werden, um neue Algorithmen zur Kommunikation und Organisation der Schwärme zu entwickeln. Durch die Kilobots sollen zukünftig intelligente Verkehrssysteme basierend auf Schwarmintelligenz erforscht werden. Bereits heute dient die Simulation von Schwarmverhalten dazu, Stau zu vermeiden oder Emissionen durch intelligente Verkehrsflüsse zu reduzieren. Des Weiteren kann die Forschung mit Kilobots dazu beitragen, dass die Verkehrsinfrastruktur sicherer und effizienter genutzt werden kann.

Verwandte Artikel