Roboter ermöglichen es weit voneinander entfernten Fischen und Bienen, miteinander zu interagieren

• Forscher haben mit Robotern eine Brücke zwischen zwei extrem unterschiedlichen Tierarten geschaffen.
• Die Brücke ermöglichte es beiden Tiergruppen, einen Teil ihrer Dynamik auszutauschen und eine gemeinsame Entscheidung zu treffen.

Robotik ist zu einem entscheidenden Werkzeug bei der Analyse des Verhaltens von Tieren geworden. In den letzten Jahren wurden Roboter in bestimmte Tierfamilien eingeführt, indem sie so entwickelt wurden, dass sie bestimmte Signale aussenden, die von den Tieren verwendet werden, um miteinander zu interagieren.

Diese Roboter können einfach nur Beobachter sein oder auf spezifisches Tierverhalten reagieren, um Räuber-Beute-Interaktionen zu simulieren. Sie können auch in Gruppen von Tieren sozial interagieren, indem sie einige der Signale nachahmen, die während sozialer Interaktionen verwendet werden.

Kürzlich haben Forschende der Eidgenössischen Technischen Hochschule in der Schweiz ein Experiment durchgeführt, bei dem sie zwei verschiedene Tierarten mithilfe spezieller Roboter miteinander interagieren lassen konnten. Sie haben eine Brücke zwischen zwei Tiergruppen geschaffen, die es ihnen ermöglicht, einen Teil ihrer Dynamik auszutauschen und eine gemeinsame Entscheidung zu treffen.

Wie haben sie es gemacht?

Fische und Bienen treffen sich normalerweise nicht und haben auch sonst nicht viel zu kommunizieren. Das Forschungsteam hat diese extrem unterschiedlichen Arten jedoch dazu gebracht, Informationen miteinander auszutauschen:Sie übermittelten Hinweise durch Roboter hin und her.

Forscher haben ihre „Spionage“-Roboter bereits an Gruppen von Küken und Kakerlaken getestet. 2018 platzierten sie einen dieser Roboter mit einem Fischschwarm in einem runden Aquarium. Überraschenderweise konnte der Roboter alle Fische in eine bestimmte Richtung schwimmen lassen.

Referenz:Wissenschaft Robotik | doi:10.1126/scirobotics.aau7897 | EPFL

Diesmal gingen die Forscher einen Schritt weiter:Sie verbanden den Fisch- und Roboterschwarm mit einer Bienengruppe in einem Labor. Beide Tiergruppen waren fast 430 Meilen voneinander entfernt.

Die bei einer Bienengruppe platzierten Roboterterminals sendeten Signale in Form von Temperaturschwankungen, Vibrationen und Luftbewegungen aus. Während die Roboter in einem Fischschwarm visuelle und Verhaltenssignale aussendeten. Die visuellen Signale berücksichtigen Streifen, Farben und Formen, während das Verhaltenssignal Informationen zu Vibrationen, Beschleunigung und Heckbewegungen enthält.

Bildnachweis:Mit freundlicher Genehmigung der Forscher | EPFL 

Beide Tiergruppen reagierten auf diese Signale:Die Bienen begannen um ein bestimmtes Terminal herum zu schwärmen, während die Fische in eine bestimmte Richtung schwammen. Die Roboter erfassten die Dynamik beider Gruppen, tauschten Daten miteinander aus und wandelten die empfangenen Daten in Signale um, die für die zugehörige Spezies geeignet waren.

Die Kommunikation war in den ersten 25 Minuten „gestört“, später zeigten beide Gruppen jedoch Synchronaktionen:Alle Bienen umschwärmten ein einziges Terminal und alle Fische schwammen gegen den Uhrzeigersinn.

Tatsächlich begann die Art, einige Merkmale der anderen Gruppe anzunehmen. Die Fische fingen an, mehr als sonst zusammen zu schwimmen, und die Bienen wurden unruhiger und schwärmten weniger wahrscheinlich zusammen.

Wie geht es weiter?

Die Ergebnisse demonstrieren die Möglichkeit, Verhaltensmuster in biohybriden Gruppen verschiedener Arten zu erzeugen und zu kontrollieren. Solche Verbindungen zwischen verschiedenen Arten und verschiedenen Robotersystemen könnten die Tür für neue Arten von künstlicher kollektiver Intelligenz öffnen, die die autonome Entscheidungsfindung mithilfe der Wahrnehmungsfähigkeiten von Tieren und ihren Gehirnen verbessern kann.

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Die Studie könnte verwendet werden, um Techniken zur Überwachung natürlicher Lebensräume zu entwickeln. Wissenschaftler könnten zum Beispiel Bestäuber auf Bio-Pflanzen lenken und Vögel ermutigen, Flughäfen und damit verbundene Gefahren zu meiden.