Drohnen mit Schwarmintelligenz werden von einem Forscherteam der Universität Konstanz weiter für nützliche Einsätze optimiert. Denn statt einzelner Drohnen schicken Forscher immer häufiger ganze Schwärme auf Erkundungsflüge in Katastrophengebiete, zur Überwachung empfindlicher Ökosysteme oder zur Inspektion von Bauwerken. Diese müssen miteinander kommunizieren und Informationen, die von Partnern eingehen, verarbeiten und nutzen, um gemeinsam zum Ziel zu kommen.
Es ist wie bei Wildbienen, die ein neues Zuhause suchen, hat der Informatiker Andreagiovanni Reina festgestellt. Alle suchen und wenn eine ein Plätzchen gefunden hat, meldet sie es allen anderen. Die beenden zunächst die Suche, um den Vorschlag zu prüfen und anzunehmen – oder zu verwerfen und eine neue Suche zu beginnen. Reina ist Gruppenleiter am "Centre for the Advanced Study of Collective Behaviour" der Universität Konstanz. Das ist ein interdisziplinäres Exzellenzcluster, das sich mit dem kollektiven Verhalten von Tieren, Menschen und anderen Systemen beschäftigt.
Genauso sollen sich auch Reinas Drohnen verhalten. Wenn sie eine Information bekommen sollen sie diese mit ihrem eigenen Wissensstand vergleichen. Gibt es Abweichungen, sollen sie die Fremdinformation nicht gleich akzeptieren, sondern zunächst innehalten. "Informationen, die im Widerspruch zur eigenen Meinung eines Roboters stehen, werden nicht sofort übernommen", so Reina. "Stattdessen hält der Roboter inne und nimmt vorübergehend keine feste Haltung ein, bevor er neue Erkenntnisse akzeptiert."
Diese können andere Mitglieder des Schwarms liefern, die das eigene Wissen unterstützen. Dann wird die abweichende Meinung ignoriert. Oder weitere gleichlautende Informationen laufen ein. Dann endet das Innehalten damit, dass die neue Meinung übernommen wird. Würde diese Sicherung nicht eingebaut sein, änderte der Schwarm ständig seine "Meinung" und würde nie ein gemeinsames Ziel erreichen.
"Wir alle kennen Situationen, in denen eine kleine, aber beharrliche Minderheit einen grossen Einfluss auf die Entscheidung der ganzen Gruppe hat", so Reina. "Solche Effekte treten in menschlichen Gesellschaften, Tiergruppen und künstlichen Systemen gleichermassen auf. Bei Roboterschwärmen kann die Ursache ein fehlerhaft arbeitender Roboter, unvollständige Sensordaten oder ein Cyberangriff sein." Die eingebaute Bedenkzeit kann verhindern, dass derartige Fehler das Verhalten des ganzen Schwarms verändern.
Derartige Störungen können sogar positive Folgen haben. So verhindert eine moderate Menge an unzuverlässigen Informationen, dass sich der Schwarm vorschnell auf die schlechtere von zwei Optionen festlegt, und die Wahrscheinlichkeit, die richtige Entscheidung zu treffen, steigt. "Das bedeutet, dass robuste kollektive Systeme nicht zwangsläufig jede einzelne Störquelle beseitigen müssen", so Reina. "Unter den richtigen Bedingungen können Unvollkommenheiten dem Schwarm sogar helfen, eine schlechte Entscheidung zu vermeiden." Die Forschungsergebnisse der Wissenschaftler erschienen kürzlich im Fachjournal "Nature Communications".
