Roboter-Schar sucht nach "Nahrung" und lernt, miteinander darüber Informationen auszutauschen
Lausanne - Schweizer Forscher haben gleich eine ganze Armee von Robotern aufgeboten, um Schlüsselmechanismen der Evolution auf den Grund zu gehen. Konkret wollte das Team um Laurent Keller von der Universität Lausanne herausfinden, wie Tiere im Laufe der Zeit miteinander kommunizieren lernen.
Die Resultate zeigen, dass der Zufall eine größere Rolle spielt als gedacht.
Die Wissenschafter nutzten für ihre
Studie rollende Roboter.
Jeder Roboter war ausgerüstet mit einer Kamera, einem Informationsprozessor,
einem "Nahrungs"- Erkennungssensor sowie einem Ring, der grün oder blau leuchten
konnte.
100 Gruppen zu je 20 Robotern wurden nun auf ein Spielfeld gesetzt, in dem
sie "Nahrung" finden mussten, wie die Forscher im Fachblatt "PNAS" berichten. Im
Verlauf von 1.000 Generationen wurden nun in einem evolutionsähnlichen Vorgang
immer wieder jene Roboter für die nächste Spielrunde ausgewählt, die am meisten
"Nahrung" sammelten.
Lichtsignale für Nahrungsquellen
Die Roboter bekamen am Anfang zufällige Informationscodes. Doch mit der Zeit
setzten sich die besten Prozessorenvarianten durch. Zudem entwickelte sich ein
Kommunikationssystem zwischen den Robotern. Mit Hilfe von Lichtsignalen zeigten
die kleinen Maschinen ihren Kollegen an, ob sie sich gerade auf einer
Nahrungsquelle befanden.
Obwohl die Anfangsbedingungen für alle Gruppen genau gleich waren, setzten
sich zwei verschiedene Kommunikationssysteme durch: In der Hälfte der
Populationen zeigten die Roboter lediglich mit einer Farbe an, dass sie gerade
auf einer Nahrungsquelle saßen.
Bei den anderen signalisierten die Roboter mit der anderen Farbe
zusätzlich, wenn sie gerade nicht auf einer Nahrungsquelle saßen. Das erste,
einfachere System erwies sich dabei als effizienter: Roboterpopulationen mit nur
einem Signal fanden die Nahrung im Durchschnitt rascher als Populationen mit
zwei Signalen.
Komplexere Systeme weniger flexibel
Trotzdem veränderte sich das zweite System nicht mehr, sobald es einmal in
einer Gruppe aufgetaucht war. Keller und seine Kollegen führen dies darauf
zurück, dass die Veränderung solch komplexer Signalsysteme äußerst umständlich
wäre. Auch eine Sprache kann nicht in kurzer Zeit gegen eine andere ausgetauscht
werden.
Allerdings hat die Strategie mit zwei Farben auch ihre Vorteile, wie weitere
Experimente der Lausanner Wissenschafter ergaben: Kämpfen nämlich "einfarbige"
und "zweifarbige" Roboter im selben Spielfeld miteinander um "Nahrung", setzen
sich jene mit den zwei Signalen meistens durch.
Laut Laurent Keller zeigen die Roboterexperimente, wie sich im Lauf von
Jahrmillionen komplexe Kommunikationssysteme bei Lebewesen
entwickeln. Es seien also nicht nur Unterschiede im Lebensraum oder in
Umweltbedingungen, die zu einem bestimmten System führten. Auch der Zufall
spielt eine entscheidende Rolle. (APA, red)
