Roboter-Ameisen und Schwarmintelligenz

Forscher im Labor von Professor Jamie Paik an der Ecole Polytechnique Fédérale de Lausanne haben ameisenähnliche Roboter entwickelt, die einen völlig neuen Aspekt der künstlichen Intelligenz (KI) darstellen. Diese 10-Gramm-Roboterameisen verfügen als Einzelne nicht über viel physische Intelligenz, aber wenn man sie in einer Gruppe zusammenfügt, können sie kommunizieren und als kollektive Einheit handeln. Sie haben verschiedene Fortbewegungsmodi und können auf jeder Art von Oberfläche navigieren. Als kollektive Gruppe können sie Objekte bewegen, die im Vergleich zu ihren Körpern sehr schwer sind; es ist ähnlich wie wenn eine Gruppe von Ameisen einen Stock trägt. Als Einzelne handeln sie völlig autonom und sind voneinander getrennt. Jeder Roboter-Ameise besteht aus Infrarot- und Näherungssensoren, die zur Erkennung von Objekten und zur Kommunikation miteinander verwendet werden. Es besteht die Möglichkeit, weitere und unterschiedliche Arten von Sensoren hinzuzufügen als die, die sie derzeit haben.

Diese kleinen, dreibeinigen Roboter-Ameisen sind T-förmig geformt und werden Tribots genannt. Aufgrund ihrer geringen Größe und einfachen Konstruktion sind sie für die Massenproduktion geeignet. Sie bestehen aus dünnen, mehrschichtigen Blechen, die zu einem Stapel gefaltet sind. Basierend auf den echten Odontomachus-Ameisen, die eine Fangklemme haben, die zum Springen zwischen Blättern verwendet wird, hat jeder dieser KI-Ameisen fünf verschiedene Eigenschaften. Die verschiedenen Bewegungen sind vertikales und horizontales Springen, Purzelbaum, Laufen auf texturierter Oberfläche und Bewegen auf flachen Oberflächen.

Diese Roboter-Ameisen haben, wenn sie in einer kollektiven Gruppe sind, unterschiedliche individuelle Rollen, die den Explorer, den Leader und den Worker umfassen. Die Explorer suchen nach physischen Hindernissen vorne, die Leader bestimmen die Aktionen der Gruppe und die Worker bewegen Objekte. Die Ameisen sind nicht an eine Rolle gebunden oder eingeschränkt; sie können sich jederzeit und sofort ändern.

Diese Technologie kann in realen Szenarien wie Notfall-Suchmissionen sowie im Gesundheitssektor eingesetzt werden. Theoretisch könnten sie in den Blutkreislauf eindringen und bestimmte Probleme erkennen; sie könnten auch Medikamente in genau diese Problemgebiete transportieren. Aufgrund der relativen Einfachheit der Massenproduktion können sie in großen Mengen eingesetzt werden.

Ein weiterer Vorteil ist, dass sie Ziele ohne die Verwendung von GPS erkennen können. Forscher Jamie Paik sprach über die Möglichkeiten dieser Technologie.

“Mit ihrer einzigartigen kollektiven Intelligenz können unsere winzigen Roboter eine bessere Anpassungsfähigkeit an unbekannte Umgebungen demonstrieren; daher würden sie für bestimmte Missionen leistungsstärker als größere, stärkere Roboter sein.”

Diese Roboter-Ameisen sind Teil einer neuen Entwicklung in der KI-Welt, die als Schwarmintelligenz bezeichnet wird; denken Sie an Ameisen, Bienen, Wespen und andere Organismen, die sowohl autonom als auch als kollektive Gruppe arbeiten können. Sie werden auch in der Lage sein, in unserer Umgebung gleichzeitig mit Menschen zu operieren.

Sie bestehen aus Sensoren, Software und Konnektivitätskomponenten, die es ihnen ermöglichen, physisch zu bewegen, Algorithmen zu enthalten, die intelligente Entscheidungen treffen, und miteinander zu kommunizieren. Diese sind eine enorme Entwicklung in der KI, da sie in der Lage sein werden, Informationen zu sammeln, während sie mit der Umgebung und miteinander interagieren. Dies wird ihre Entwicklung weiter vorantreiben und sie in Infrastruktur, Produkten und Dienstleistungen nützlicher machen.

Diese Schwärme von Robotern haben ein gemeinsames Ziel, auf das sie hinarbeiten, während sie autonom sind. Sie sind größtenteils selbsttragend, da sie sich selbst einsetzen, selbst reparieren und selbst optimieren können. Als Schwarm können sie die Arbeit untereinander aufteilen, was zu einer höheren Effizienz und weniger Kommunikationsstörungen führt.

Genau wie bei jeder KI benötigen diese Roboter-Ameisen einige Einschränkungen. Es muss ein System von Übersteuerungen und menschlichen Eingriffen geben, falls sie nicht den richtigen Anweisungen folgen. Sie werden auch anfällig für Datenschutzbedrohungen sein, und mit der immer zunehmenden Vernetzung von Maschinen und KI ist dies ein ernstes Problem. Bestimmte Regulierungen und Datenschutzkontrollen müssen etabliert werden.

Diese neue Technologie ist nur ein weiterer Aspekt der endlosen Entwicklung, die in der KI-Branche stattfindet. Diese werden einen enormen Einfluss auf unsere KI und ihre Einsatzmöglichkeiten haben.