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Schwarmintelligenz & Schwarmverhalten: Difference between revisions
Schwarmintelligenz & Schwarmverhalten (view source)
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Ein Schwarm ist eine Gruppe homogener Einzelwesen/Entitäten (in der Fachliteratur meist als „Agents“ bezeichnet), die ohne zentrale Steuerung oder eine Hierarchie lokal koordiniert und kooperativ miteinander interagieren und dabei komplexe Globale Verhaltensmuster zeigen. Natürliche Beispiele für Schwärme sind Ameisenkolonien, Fischschwärme, Vogelschwärme und Herden von Landtieren. | Ein Schwarm ist eine Gruppe homogener Einzelwesen/Entitäten (in der Fachliteratur meist als „Agents“ bezeichnet), die ohne zentrale Steuerung oder eine Hierarchie lokal koordiniert und kooperativ miteinander interagieren und dabei komplexe Globale Verhaltensmuster zeigen. Natürliche Beispiele für Schwärme sind Ameisenkolonien, Fischschwärme, Vogelschwärme und Herden von Landtieren. | ||
=== Was ist | === Was ist Schwarmintelligenz und Schwarmverhalten? === | ||
Obwohl die einzelnen Mitglieder von Schwärmen nur über sehr begrenzte intellektuelle Fähigkeiten verfügen, bewältigen sie kollektiv komplexe Aufgaben, ohne dass eine zentrale Instanz alle Aktionen steuert (Selbstorganisation). | Obwohl die einzelnen Mitglieder von Schwärmen nur über sehr begrenzte intellektuelle Fähigkeiten verfügen, bewältigen sie kollektiv komplexe Aufgaben, ohne dass eine zentrale Instanz alle Aktionen steuert (Selbstorganisation). | ||
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* Die Agents reagieren individuell nach wenigen einfachen Regeln auf andere Agents oder auf direkte oder indirekte Signale. | * Die Agents reagieren individuell nach wenigen einfachen Regeln auf andere Agents oder auf direkte oder indirekte Signale. | ||
=== Wo kommt | === Wo kommt Schwarmintelligenz in der Natur vor? === | ||
Ein bekanntes Beispiel ist das Schwarmverhalten von Vögeln, z.B. Schwärme von Staren, die ohne zentrale Steuerung komplexe Flugmanöver durchführen. Ähnlich funktionieren Fischschwärme, Insektenschwärme und die Herden vieler Säugetiere. | Ein bekanntes Beispiel ist das Schwarmverhalten von Vögeln, z.B. Schwärme von Staren, die ohne zentrale Steuerung komplexe Flugmanöver durchführen. Ähnlich funktionieren Fischschwärme, Insektenschwärme und die Herden vieler Säugetiere. | ||
Es gibt auch Untersuchungen zu | Es gibt auch Untersuchungen zu Schwarmintelligenz beim Menschen, allerdings wird es darum in diesem Artikel nicht gehen, | ||
Aber auch der Nestbau oder die Koordination der Nahrungssuche bei sozialen Insekten wie Bienen oder Termiten wird als Schwarmverhalten bezeichnet. | Aber auch der Nestbau oder die Koordination der Nahrungssuche bei sozialen Insekten wie Bienen oder Termiten wird als Schwarmverhalten bezeichnet. | ||
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[https://www.youtube.com/watch?v=y6u1GPpJuR4&t=29s Youtube: Why do animals form swarms? - Maria R. D'Orsogna] | [https://www.youtube.com/watch?v=y6u1GPpJuR4&t=29s Youtube: Why do animals form swarms? - Maria R. D'Orsogna] | ||
=== Wo wird | === Wo wird Schwarmintelligenz vom Menschen eingesetzt? === | ||
Schwarmverhalten wird in verschiedenen Disziplinen, vor allem aber in der Informatik, zur Lösung komplexer Probleme eingesetzt. | Schwarmverhalten wird in verschiedenen Disziplinen, vor allem aber in der Informatik, zur Lösung komplexer Probleme eingesetzt. | ||
Schwarm-Algorithmen bieten schnelle und robuste Lösungen oder Optimierungsmöglichkeiten für komplexe Probleme. Ein gutes Beispiel ist Ant Colony Optimization, ein Algorithmus, der von der Futtersuche der Ameisen inspiriert ist und dabei hilft, sehr schnell eine effiziente Verbindung zwischen mehreren Punkten in einem Netzwerk zu finden. Mehr dazu im Abschnitt über Ameisen. | Schwarm-Algorithmen bieten schnelle und robuste Lösungen oder Optimierungsmöglichkeiten für komplexe Probleme. Ein gutes Beispiel ist Ant Colony Optimization, ein Algorithmus, der von der Futtersuche der Ameisen inspiriert ist und dabei hilft, sehr schnell eine effiziente Verbindung zwischen mehreren Punkten in einem Netzwerk zu finden. Mehr dazu im Abschnitt über Ameisen. | ||
Schwarmintelligenz wird aber auch zur Steuerung komplexer Systeme eingesetzt, da dezentrale Steuerungsformen in vielen Kontexten effizienter, effektiver, skalierbarer und robuster sein können. Wenn z.B. ein Schwarm von Robotern mit Schwarmintelligenz in einer für ihn abgeschirmten gefährlichen Situation agiert, ist es für das Verhalten unerheblich, wenn die Verbindung zu einer zentralen Steuerung ausfällt oder wenn einige Roboter kaputt gehen. | |||
Generell ist die Anwendung von Schwarmintelligenz sehr breit gefächert. | Generell ist die Anwendung von Schwarmintelligenz sehr breit gefächert. | ||
