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Wie kommunizieren Bienen und Fische? Roboter sollen Sprache der Tiere lernen

Forscher der Universität Graz analysieren die Schwarmintelligenz von Tieren. Dieses Wissen soll künftig in den Bereichen Landwirtschaft und Umwelt genützt werden.

Wie kommunizieren Bienen und Fische? Roboter sollen Sprache der Tiere lernen

Gemeinsam sind sie schlau. Das können auch Roboter lernen, glauben die Wissenschafer. Bild: ORF

Als Schwarm können Bienen Aufgaben lösen, die für die Individuen alleine zu schwierig sind. Den Geheimnissen der sozialen Sprache der Bienen sind Forscher des „Artificial Life Labs“ des Instituts für Zoologie der Universität Graz auf der Spur. Zurzeit koordinieren sie ein mit sechs Millionen Euro dotiertes EU-Forschungsprojekt, in dem Roboter quasi die Sprache der Tiere erlernen sollen, um deren Verhalten später von außen steuern zu können.

Wie funktionieren Schwärme?

Die Robotik arbeitet an sich selbst organisierenden Robotern, die in der Lage sind, in einem Team miteinander zu kommunizieren – beispielsweise wie Bienen in einem Stock. „Die einzelne Biene ist nicht intelligent, das gesamte Bienenvolk schon“, erklärt Thomas Schmickl vom „Artificial Life Lab“ der Universität Graz, der sich speziell mit Fragen der „Schwarm-Intelligenz“ beschäftigt. Durch Beobachtungen und Analysen von Insektenschwärmen will die Forschergruppe, die sich aus Biologen, Verhaltensforschern und Mathematikern zusammensetzt, Antworten auf folgende Fragen finden: Wie funktionieren tierische Schwärme? Welche Interaktionsmuster stecken dahinter? Und wie kann man bestimmte Muster dazu verwenden, die Schwärme von außen zu steuern?

Einfacher Mechanismus

„Bienen kommunizieren auf unterschiedliche Weise miteinander, Reize wie Wärme, Licht, Vibration, Berührungen und Geräusche spielen eine Rolle“, erklärt Schmickl. So hat der Grazer Forscher unter anderem beobachtet, wie es jungen Honigbienen gelingt, sich im Stock an den Plätzen mit der optimalen Temperatur aufzuhalten. Es zeigte sich, dass vor allem die Begegnungen der Tiere entscheidend sind: Treffen zwei Jungbienen aufeinander, verharren sie für einen Augenblick. Und zwar umso länger, je näher sich der Treffpunkt am optimalen Temperaturbereich befindet. „Dieser einfache Mechanismus spielt beim schwarmintelligenten Verhalten eine wichtige Rolle“, so Schmickl.

In Graz werden Bienen-Roboter gestestet, die unbeweglich sind. Sie verharren an einem Platz, können aber Vibrationen, Licht und Wärme erzeugen, den Abstand zu den Bienen messen und Töne abspielen. Sie sollen lernen, was die Reize, die sie abgeben, bei den Bienen bewirken.
Ziel ist, dass die Bienen-Roboter das Interaktionsmuster der Bienen durchschauen und deren Verhalten so gut simulieren, dass sie die Bienen als Artgenossen anerkennen. „Dann könnten die Roboter den Schwarm nicht mehr nur von innen heraus beobachten, sondern sogar manipulieren“, sagt Schmickl.
 
Schädlinge
„Roboterinsekten könnten unter anderem zur Schädlingsbekämpfung in der Landwirtschaft eingesetzt werden“, sagt Thomas Schmickl von der Universität Graz. Denn diese Schädlinge würden oft in großen Gemeinschaften mit sozialen Strukturen zusammenleben. Wenn es gelingt Roboterinsekten einzuschleusen, die sich perfekt an das Verhalten der Tiere anpassen können, ist es möglich, die Schwärme nach Bedarf zu beeinflussen. „Ziel ist es, Schädlinge ohne Gifteinsatz fern zu halten“, sagt Schmickl, der das beschriebene EU-Forschungsprojekt namens „ASSISI“ (Animal and robot societies self-organise and intergrate by social interaction) leitet.
 
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Artikel Ulrike Griessl 18. März 2013 - 00:04 Uhr
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