Diesen August inszenierte die US Navy auf dem James River in Virginia die Szene, die Sie zu Beginn eines James Bond-Films erwarten würden. Als sich ein großes Schiff durch das Wasser bewegte, bemerkte ein Hubschrauber über ihm ein nicht identifiziertes Boot und sandte eine Warnung an eine kleine Flotte von Begleitbooten. Einige waren mit Lautsprechern bewaffnet, andere mit blinkenden Lichtern, andere mit einem Maschinengewehr vom Kaliber .50.
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Als die Flotte mit Radar- und Infrarotsensoren das bedrohliche Schiff erreichte, lösten sich einige der Eskortenboote und umkreisten es schnell. Sie leuchteten auf und warnten über Lautsprecher. Bedrohung behoben.
Alle Eskortenboote waren unbemannt - und dennoch bewegten sie sich dank der so genannten "Schwarmintelligenz" als Gruppe zusammen.
Eine andere Art von Drohne
Dies bedeutet nicht, dass die Boote so programmiert waren, dass sie sich wie eine Art mechanisch synchronisierter Schwimmer im Gleichlauf bewegen. Stattdessen stützte sich jeder auf Algorithmen, die auf dem Schwarmverhalten basierten, und berechnete dann mithilfe von Radar seine eigene Route durch das Wasser, um nicht nur Hindernissen auszuweichen, sondern auch die Positionen der anderen Boote zu verfolgen. Die Software mit dem Namen Control Architecture für Robotic Agent Command and Sensing oder CARACas ermöglichte es den Booten, auf sich ändernde Bedingungen zu reagieren, Kosten und Nutzen verschiedener Routen abzuwägen und inmitten des Chaos mit den anderen Booten zusammenzuarbeiten.
Es klingt beeindruckend und noch besser, es kostet nicht so viel, zumindest nicht im Bereich der Militärausgaben. Das kleine Gerät, das die Bewegung eines Bootes innerhalb des Schwarms steuert, kostet etwa 2.000 US-Dollar und kann an jedem Schiff angebracht werden. Die Marine würde die Ausrüstung auf Schlauchbooten installieren, die sie bereits in ihrer Flotte hat. Außerdem würde dieser Ansatz den Personalbedarf drastisch senken. Die Bereitstellung einer solchen Eskorte für ein Schiff würde nach Angaben der Marine normalerweise bis zu 40 Personen erfordern. Nur eine Person war nötig, um die Schwarmübung zu leiten.
Eine Sache, die ein autonomes Boot nicht kann, ist das Abfeuern einer eigenen Waffe. Gemäß einer Richtlinie des Verteidigungsministeriums von 2012 muss die Entscheidung, eine Waffe auf ein US-Militärrobotergerät abzufeuern, von einem Menschen getroffen werden.
Jetzt alle zusammen
Die Idee, dass das Schwarmverhalten von Ameisen oder das Beflocken von Vögeln auf leblose Objekte angewendet werden könnte, reicht fast 25 Jahre zurück, um von den Wissenschaftlern Gerardo Beni und Jing Wang von der Universität von Kalifornien zu forschen. Sie kamen zu dem Schluss, dass Algorithmen für künstliche Intelligenz dazu führen könnten, dass mechanische Geräte auf Belohnungen, Bedrohungen oder Änderungen in der Umgebung reagieren, und dass der Durchbruch zu einer umfassenden Intelligenz für einen „Maschinenschwarm“ führen könnte.
Der Ansatz wurde in das Design von Curiosity, dem Marsrover, mit dem Ziel integriert, ihm die Intelligenz zu geben, Entscheidungen auf der Grundlage dessen zu treffen, was ihm begegnet, anstatt auf Anweisungen von der Erde zu warten. Das ist nur ein Roboter, der für sich allein arbeitet, aber andere haben vorgeschlagen, dass ein Schwarm kleinerer Maschinen eines Tages eine effizientere Möglichkeit sein könnte, den Planeten zu erkunden. Einige dienen als „Scouts“, die neue Informationen zurückgeben und hochladen, die zu gemeinsamer Intelligenz werden.
Allgemeinwissen
Zurück auf der Erde finanziert das US Army Research Laboratory (ARL) seit Jahren die Erforschung von Aufklärungs-Spionage-Bots, und Schwarmintelligenz wird in deren Funktionsweise integriert. Es ist Teil eines Forschungsprojekts mit dem Titel "Mikroautonome Systeme und Technologien", das laut einem Armeesprecher den "autonomen Betrieb eines kollaborativen Ensembles multifunktionaler mobiler Mikrosysteme" ermöglichen soll, mit anderen Worten, Drohnen schwärmen.
Vijay Kumar, Wissenschaftler an der Universität von Pennsylvania, leitet ein Forschungsprojekt, das ARL finanziert hat. Sein Video von Mini-Drohnen, Quadrotors genannt, die in Formation fliegen und dann einen Titelsong aus einem James-Bond-Film abspielen, wurde ein großer YouTube-Hit.
Kumar weist gern auf mögliche nichtmilitärische Anwendungen von schwärmenden Robotern hin, beispielsweise auf die Leitung von Such- und Rettungsmissionen, um nach einer Naturkatastrophe verlorene Wanderer oder Verletzte zu finden. Und die Marine sagt, kommerzielle Versionen ihrer Schwarmboote könnten Sicherheit in Schifffahrtshäfen bieten.
Aber basierend darauf, woher der Großteil des Forschungsgeldes stammt, übernimmt das US-Militär eindeutig die Führung bei der Entwicklung autonomer Maschinen, die das Schwarmverhalten imitieren. Es war wahrscheinlich kein Zufall, dass die Marine kurz vor dem 14. Jahrestag des Terroranschlags auf die USS Cole im Oktober 2000 den Erfolg der Schwarmboote ankündigte. Die Cole wurde in einem Hafen im Jemen angegriffen, als ein kleines Boot mit Sprengstoff gefüllt war und von einem Selbstmordattentäter getrieben, der neben dem Zerstörer explodierte und ein 40 mal 60 Fuß großes Loch in die Seite des Schiffes schoss. 17 amerikanische Seeleute wurden getötet und 39 weitere verletzt.
Konteradmiral Matthew Klunder, der das Swarm Intelligence-Projekt als Chef der Marineforschung beaufsichtigt, stellte in einer Pressemitteilung die Verbindung her: „Der Angriff auf die Cole war zwar nicht die einzige Motivation für die Entwicklung autonomer Schwarmfähigkeiten, ist aber zweifellos eine vordere und zentrale in unseren Herzen und Köpfen. Wenn die Cole von autonomen USVs (Unmanned Surface Vehicles) unterstützt worden wäre, hätten sie diesen Angriff stoppen können, lange bevor er unseren mutigen Männern und Frauen an Bord nahe gekommen wäre. “
Die Marine erwartet, dass die Schwarmboote bereits im nächsten Jahr in Betrieb sein werden.
Hier ist ein weiteres Video mit schwärmenden Drohnen, das Sie mit 1.000 schwärmenden Minirobotern, den sogenannten Kilobots, versorgen wird, die von einem Team von Ingenieuren der Harvard University entwickelt wurden.
