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Klug verdrahtet : Das sonderbare Spiel der Schwärme

Was treibt Tiere wie diese Stare dazu, ihre Individualität aufzugeben? Bild: dpa

Die Erklärung von Schwarmverhalten stellt Wissenschaftler immernoch vor ein Rätsel. Nun soll künstliche Intelligenz helfen, die kollektive Abstimmung zu verstehen.

          Ob bei Vögeln, Fischen, Insekten, sogar bei uns Menschen – Schwarmverhalten lässt sich überall beobachten. Was Lebewesen dazu treibt, plötzlich ihre Eigenständigkeit aufzugeben und ein perfekt aufeinander abgestimmtes kollektives Verhalten an den Tag zu legen, ist nach wie vor ein Rätsel. Fast scheint es, als habe eine unsichtbare Macht die Hand im Spiel. Mit Computermodellen und miniaturisierten Robotern versuchen Wissenschaftler, dem sonderbaren Phänomen auf die Schliche zu kommen. Dabei werden die Schwarmmitglieder meist auf seelenlose Subjekte reduziert, die nach vorgegebenen Regeln agieren. Natürliches Schwarmverhalten ließ sich damit bislang nur näherungsweise beschreiben. Mit Künstlicher Intelligenz (KI) und selbstlernenden autonomen Programmen, sogenannten Agenten, wollen drei Forscher von den Universitäten Innsbruck und Konstanz nun einen großen Schritt weiterkommen.

          Manfred Lindinger

          Redakteur im Ressort „Natur und Wissenschaft“.

          Die KI füttert die Agenten fortwährend mit Informationen einer virtuellen Umwelt. Dabei spielen die Programme selbständig alle denkbaren Handlungsoptionen durch. Stellt sich eine Entscheidung als optimal heraus, werden die betreffenden Agenten belohnt. Nach und nach entwickelt das System so ein kollektiv abgestimmtes Verhalten, schreiben Katja Ried von der Universität Innsbruck und ihre Kollegen in „Plos One“. Die Probe aufs Exempel haben die Forscher mit der Modellierung eines Heuschreckenschwarms gemacht. Und mit Erfolg: Das KI-Modell konnte die Ergebnisse von früheren Beobachtungen in freier Wildbahn reproduzieren. Nun will man untersuchen, wie es dazu kommt, dass Insekten im Kollektiv ihr individuelles Verhalten aufgeben. Dazu benötigen sie zuerst lebende Agenten.

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