Automatische Fertigung

Natürliche Auslese bei Robotern

| Autor: Sebastian Gerstl

Britische Forscher ließen einen Fertigungsroboter aus mehreren Modulen bewegliche Kleinroboter zusammensetzen. Über mehrere Produktionsgenerationen hinweg lernte das "Mutter-Gerät", die motorischen Eigenschaften seiner "Kinder" zu verbessern.
Britische Forscher ließen einen Fertigungsroboter aus mehreren Modulen bewegliche Kleinroboter zusammensetzen. Über mehrere Produktionsgenerationen hinweg lernte das "Mutter-Gerät", die motorischen Eigenschaften seiner "Kinder" zu verbessern. (Bild: Cambridge University)

Forscher der Universität Cambridge haben Evolution durch „natürliche Selektion“ in Robotern beobachtet: Ein Fertigungsroboter war in der Lage, aus den motorischen Eigenschaften der von ihm montierten „Kinder“ zu lernen und neue, verbesserte Generationen hervorzubringen.

Ein Forschungsteam der Universität Cambridge hat in einem Experiment einen Fertigungsroboter so programmiert, dass dieser aus zwei verfügbaren Modulen einfache Kleinroboter zusammenstellt. Anschließend erfasst der "Mutter"-Roboter die mobilen Eigenschaften seiner "Kinder" und zieht daraus seine Schlussfolgerungen.

Die Ergebnisse der vier Jahre währenden Versuchsreihe haben die Forscher nun im frei zugänglichen Online-Journal PLOS One veröffentlicht. Demnach konnten Sie in dem Prozess eine "morphologische Evolution" der gefertigten Roboter erkennen.

Der Fertigungsarm setzte seine "Kinder" aus zwei Modulen zusammen: Schwarze, passive Elemente, die 3cm³ umfassen und nur starre Verbindungsteile darstellen, und blaue "aktive" Module mit einer Größe von 6cm³, bei denen eine Seite durch einen internen Motor gedreht werden kann. Die Forscher gaben dem Fertigungsroboter dabei nur minimale Vorgaben, so dass "unmögliche" Konstruktionen von vorne herein ausgeschlossen werden konnten.

Die Forscher ließen den Fertigungsroboter auf diese Weise zehn Generationen an "Kinder"-Robotern fertigen. Dabei wählte die "Mutter"-Maschine deren beste Eigenschaften aus, um sie in die nächste Reihe zu übernehmen. Jede Generation bestand aus je zehn Robotern, das Experiment wurde zur Bestätigung der Beobachtungen fünf Mal wiederholt.Das Ergebnis: Die letzten Produktionsreihen einer jeden Wiederholung konnten sich nahezu doppelt so schnell bewegen wie die ersten Exemplare. Wie die Forscher anmerken, kommt dies einer Art Evolution gleich.

Video: On the origin of (robot) species

"Natürliche Selektion ist im Grunde genommen Vermehrung, Veranlagung, Vermehrung, Veranlagung, und so weiter," sagt Forschungsleiter Dr. Iida Fumiya vom Institut für Ingenieurwissenschaften der Universität Cambridge. "Das ist im Wesentlichen das, was dieser Roboter auch tut – wir können eine Verbesserung und Diversifizierung einer Spezies beobachten".

Dr. Fumiya räumt allerdings auch ein, dass der Begriff "Generation" etwas irreführend sein könnte; ein "Kind"-Roboter wird hierbei nicht zu einem "Mutter-Roboter". Statt dessen handelt es sich eher um eine übergreifende Evolution innerhalb derselben Roboter-Familie.

Bislang, so Dr. Fumiya, sind in der Industrie eingesetzte Roboter unkreativ, da sie immer nur dieselben Dinge wiederholen. Das Forschungsteam möchte mit seinen Untersuchungen ergründen, ob kreativere, anpassungsfähigere Roboter bessere Anwendungsmöglichkeiten in der Industrie ermöglichen könnten. Als Beispiel führten die Forscher etwa das Bauwesen an: Kreative Roboter könnten eigenständig reagieren, wenn mehrmals dasselbe Haus gebaut werden soll, auch wenn der Untergrund jedes Mal anders beschaffen ist.

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Diese Kinder des Roboters sind doch nur herumzappelnde Bauklötze. Eine zielgerichtete Bewegung...  lesen
posted am 18.08.2015 um 11:08 von Unregistriert


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