Ameisenintelligenz für Roboter
Forscher der Universität Graz haben das Kommunikationsnetzwerk einer Ameisenstraße nachgebildet. Sie wollen von Insektenschwärmen lernen, wie sich autonome Roboter in Gruppen zurechtfinden können.
Weltweit arbeiten Forscher daran, die Selbstorganisation von Roboter-Teams effizienter zu gestalten. Forscher des Artificial Life Lab des Instituts für Zoologie der Grazer Karl-Franzens-Universität haben zu diesem Zweck weltweit erstmals das Kommunikationsnetzwerk einer Ameisenstraße mit Minirobotern nachgebildet.
Ameisenkolonien können aus Millionen Individuen bestehen. Ein Ameisenbau gleicht einer Millionenstadt mit allen Logistikproblemen, die auch in menschlichen Städten auftreten: Nahrung importieren, Müll entsorgen, Millionen Arbeiterinnen verpflegen und zum richtigen Zeitpunkt an den richtigen Einsatzort schicken.
Nachdem Ameisen all diese Herausforderungen bereits gemeistert haben, sind sie eine wichtige Quelle, um mögliche Lösungswege für den menschlichen Alltag "abzuschauen". In der Robotik wird seit Jahren intensiv nach Ansätzen geforscht, um große dynamische Netzwerke möglichst einfach, robust und flexibel zu gestalten.
Kollektive Intelligenz
"Die einzelne Ameise ist nicht intelligent, der gesamte Ameisenstaat schon", so Thomas Schmickl vom Artifical Life Lab, das sich insbesondere mit Fragen der "Schwarmintelligenz" beschäftigt. Durch Beobachtungen und Analysen von Insektenschwärmen erwarten sich die Forscher, einfache Regeln zu finden, mit denen sich Fahrzeuge, Roboter und autonome Fahrzeuge effizient selbst organisieren können.
In weiterer Folge will man derartige Erkenntnisse auch für autonome Roboterschwärme nutzen, die bei Rettungsmissionen nach Naturkatastrophen sowie bei der Suche nach Bodenschätzen eingesetzt werden können.
Ameisen kommunizieren beispielsweise über eine selbst gelegte Duftspur und benutzen die Sonne als Kompass. Genau nach denselben Prinzipien verbinden sich auch die von den Grazer Forschern gebauten und programmierten Schwarmroboter untereinander: Sie hinterlassen auf dem Boden fluoreszierende Duftspuren, anstatt an der Sonne orientieren sie sich mit vereinfacht nachgebauten Facettenaugen an einer künstlichen Lichtquelle.
"Wir können jetzt erstmals den Kern des 'Systems Ameisenstraße' bis ins Detail beobachten. Erstmals ist es möglich, den inneren Zustand jedes einzelnen 'Ameisenroboters' zu jedem Zeitpunkt über Funk zu beobachten, zu analysieren und neue Erkenntnisse daraus zu gewinnen", so Schmickl.
(APA)