Wer das Labor für künstliche Intelligenz am Massachusetts Institute of Technology (MIT) betritt sieht – Ameisen. So scheint es zumindest auf den ersten Blick. Doch die kleinen schwarzen Punkte, die hier unter Glas auf den Versuchstischen herumwuseln, Gruppen bilden oder einfach still stehen, sind keineswegs natürlichen Ursprungs, sondern eines der jüngsten Projekte der Roboterforscher.
Was zunächst aussieht wie eine nette Kinderei, könnte für die Zukunft der Roboterforschung von entscheidender Bedeutung sein. Denn das Ziel dieses Ameisenprojektes ist es, Robotern das Teamwork und die Grundlagen des Gruppenverhaltens beizubringen. Gelänge das, wären Roboter damit nicht mehr nur auf menschliche Befehle angewiesen, sondern könnten auch miteinander kommunizieren und – wichtiger noch – selbständig zusammenarbeiten.
Um dieses Ziel zu erreichen, nutzen auch die Wissenschaftler vom MIT wieder ein Vorbild aus der Natur – den Ameisenstaat. Um die komplexen Vorgänge in einem solchen Insektenstaat auf Roboter übertragen zu können, zerlegten die Forscher das Sozialverhalten der Ameisen zunächst in kleine „Verhaltensbausteine“, die sie nun nach und nach ihren Minirobotern beizubringen versuchen.
Damit sie überhaupt interagieren können, sind die kleinen auf Rollen laufenden Roboterameisen so ausgerüstet, dass sie wie ihre natürlichen Vorbilder sowohl Signale empfangen als auch selbst welche senden können. Dafür sind sie jeweils mit verschiedenen Sensoren bestückt, die Licht, Infrarotstrahlung, Berührung, Futter und Neigung registrieren. Kommunikation findet mithilfe von Infrarotsignalen statt. Jede Ameise trägt dazu einen Infrarotsender am Kopf und einen auf dem Rücken.
„Folge der Leitameise“
Die erste Aufgabe für die kleinen Roboter lautet: „Folge der Leitameise“. Eine der Roboterameisen sendet das „Leitameisensignal“ aus, die anderen sollen darauf reagieren, indem sie ihr nachkommen. Zur Freude der MIT Forscher geschieht dies tatsächlich.
Im nächsten Experiment sollen sich die im Gelände verstreuten Roboter um einen Futterklumpen sammeln. Bei Ameisen funktioniert das, indem das Signal „Futter“ von einer zur anderen weitergegeben und dabei abgewandelt wird. Nicht viel anders läuft es auch bei ihren Roboterkollegen ab: Der Roboter, der einen Futterbrocken registriert, sendet als erster das Signal „Ich habe Futter gefunden“ aus. Jeder Roboter in Reichweite reagiert auf das Signal, indem er seinerseits sendet: „Ich sehe eine Ameise, die Futter hat.“, und sich auf die Futterquelle zubewegt. Fängt ein dritter Roboter dieses Signal auf, modifiziert er es, schickt es weiter und bewegt sich auf das Signal der zweiten Ameise zu. Am Ende sind alle Ameisen um das Futter versammelt.
Zwar mutet dieses „Spielchen“ eher simpel an, aber wenn dieses Verhalten mit anderen kombiniert wird, könnte es genutzt werden, um eine größer Zahl von Robotern schnell und effektiv interagieren zu lassen.
Noch sind die „Ameisen“-Forscher des MIT von ihrem Ziel, einem ganzen Staat aus selbständig handelnden Roboterameisen, weit entfernt. Aber Experiment für Experiment und Verhaltensbaustein für Verhaltensbaustein tasten sie sich weiter an das komplexe System heran…
Stand: 21.10.2001
