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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 bilden. Natürliche Beispiele für Schwärme sind Kolonien sozialer Insekten, 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 bilden. Natürliche Beispiele für Schwärme sind Kolonien sozialer Insekten, Fischschwärme, Vogelschwärme und Herden von Landtieren. | ||
== 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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In der Informatik und Robotik werden Schwarmkonzepte auch auf künstliche Systeme angewendet. Künstliche Schwärme können aus autonomen Robotern oder digitalen “Agents” bestehen, die nach den Prinzipien eines Schwarms bestimmte Aufgaben zu erfüllen. | In der Informatik und Robotik werden Schwarmkonzepte auch auf künstliche Systeme angewendet. Künstliche Schwärme können aus autonomen Robotern oder digitalen “Agents” bestehen, die nach den Prinzipien eines Schwarms bestimmte Aufgaben zu erfüllen. | ||
== Wie funktionieren Schwärme? == | |||
Schwärme funktionieren sehr unterschiedlich. Allerdings vereinen sie folgen Prinzipien: | Schwärme funktionieren sehr unterschiedlich. Allerdings vereinen sie folgen Prinzipien: | ||
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* Durch das Verhalten der Agents entsteht eine komplexe größere "emergente" Struktur, die als Einheit koordiniert agiert | * Durch das Verhalten der Agents entsteht eine komplexe größere "emergente" Struktur, die als Einheit koordiniert agiert | ||
== 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. Aber auch der Nestbau oder die Koordination der Nahrungssuche bei sozialen Insekten wie Bienen oder Termiten wird als Schwarmverhalten bezeichnet.[[File:AntBridge Crossing 05.jpg|thumb|<nowiki>Ameisenbrücke | Igor Chuxlancev, CC BY 4.0, via Wikimedia Commons</nowiki>]] | 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. Aber auch der Nestbau oder die Koordination der Nahrungssuche bei sozialen Insekten wie Bienen oder Termiten wird als Schwarmverhalten bezeichnet.[[File:AntBridge Crossing 05.jpg|thumb|<nowiki>Ameisenbrücke | Igor Chuxlancev, CC BY 4.0, via Wikimedia Commons</nowiki>]] | ||
Bei Ameisen lassen sich besonders viele interessante Verhaltensweisen beobachten, wie z.B. das Bilden von temporären lebenden Brücken aus Ameisen, das gemeinsame Bewegen von schweren Gegenständen oder das Bilden von effizienten Futterstraßen. | Bei Ameisen lassen sich besonders viele interessante Verhaltensweisen beobachten, wie z.B. das Bilden von temporären lebenden Brücken aus Ameisen, das gemeinsame Bewegen von schweren Gegenständen oder das Bilden von effizienten Futterstraßen. | ||
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Es gibt auch Untersuchungen zu Schwarmintelligenz beim Menschen, allerdings wird es darum in diesem Artikel nicht gehen, da dies den Rahmen sprengen würde. | Es gibt auch Untersuchungen zu Schwarmintelligenz beim Menschen, allerdings wird es darum in diesem Artikel nicht gehen, da dies den Rahmen sprengen würde. | ||
== Warum schwärmen Tiere? == | |||
Schwarmverhalten in der Tierwelt hat je nach Art verschiedene evolutionäre Vorteile, die dazu beitragen, das Überleben und die Effizienz der Individuen zu verbessern: | Schwarmverhalten in der Tierwelt hat je nach Art verschiedene evolutionäre Vorteile, die dazu beitragen, das Überleben und die Effizienz der Individuen zu verbessern: | ||
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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 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. | ||
