Was ist Schwarmintelligenz?

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Die Gruppe löst Probleme, die für das Individuum unlösbar sind. Aber wie ist das möglich? Die Antwort lautet Schwarmintelligenz.

Schwarmintelligenz ist ein emergentes Phänomen. Kommunikation und Handlungen einfacher Individuen können intelligente Verhaltensweisen des sogenannten Superorganismus bewirken. Dieses Ereignis findet man in etlichen Bereichen, etwa bei Vögeln, Fischen und Ameisen, im Internet und bei Menschen.

Ein einzelner Stichling schafft es nicht, in Regionen mit Schatten zu schwimmen, sondern treibt im Licht herum. Damit glitzert seine Haut und er ist für Feinde gut sichtbar. Aber ein ganzer Schwarm von Stichlingen folgt stets den schattigen Regionen. Wird ein Sardinenschwarm von Delfinen angegriffen, so formen sich die Fische zu einer Kugel, dem geometrischen Körper mit der kleinstmöglichen Oberfläche. Zusätzlich schaffen sie fast immer den Delfinen zu entkommen und sich nach einer Trennung sofort wieder zusammen zu formen.

Ähnliche Phänomene finden sich auch bei uns. Es gibt viele Internetseiten, auf denen Menschen über den Aktienmarkt spekulieren. Eine einzelne Aussage ist nutzlos, aber eine große Menge an Spekulationen ist aussagekräftig. Ebenfalls lässt sich das Gewicht eines Bullen sehr präzise bestimmen, in dem man lediglich den Durchschnitt der Schätzungen vieler Menschen berechnet.

Und Ameisen sind nur ein weiteres Beispiel von Schwarmintelligenz. Sie leben in meist millionengroßen Kolonien und haben ohne jegliche Anführer trotzdem eine bewundernswerte Organisation. Eine Kolonie findet Problemlösungen, die für einzelne Ameisen undenkbar wären. Die Kolonie nutzt den kürzesten Weg zur besten Futterquelle, verteilt Aufgaben an Arbeiterinnen, verteidigt das Revier. Als Individuen sind Ameisen hilflos, aber als Kolonie reagieren sie schnell und effizient auf ihre Umwelt. Aber wie ist das möglich?

Die Antworten auf diese Frage sind höchst interessant – aber auch weitgehend unbekannt. Es ist kompliziert, zu verstehen, wie die Kommunikation zwischen so vielen Individuen so reibungslos funktioniert. An Heuschrecken hat man herausgefunden, dass der Körperkontakt zu Artgenossen ausschlaggebend für das Zusammenrotten der Masse ist. Der Zusammenhalt wird durch die Ausschüttung von speziellen Duftbotschaften gesteuert. Auch Ameisen verwenden Düfte um die kürzesten Routen zu Nahrungsquellen zu markieren. Und auch Fische wenden für das Schwimmen im Schwarm keine besonders anspruchsvollen Gedächtnisleistungen auf. Heringen und Dorschen reichen zwei Grundsätze, denen sie folgen: Folge dem Fisch vor dir und halte die Geschwindigkeit des Fisches neben dir.

Der US-Forscher Brain Partridge hat Anfang der 1980er Jahre herausgefunden, dass ein Schwarm wie ein Sensorsystem funktioniert, in dem jedes Tier Informationen empfängt und diese unabhängig von seinen Artgenossen verarbeitet. Dabei machte er die Entdeckung, dass das Kollektiv einen Schwellenwert von 5% braucht, damit der Verstärkereffekt einsetzt. Sobald eine Gruppe die 5%-Grenze also überschreitet, folgen ihr die anderen Tiere, da es für das Kollektiv relativ wahrscheinlich ist, dass es nicht dem Irrtum Einzelner aufsitzt.

Was für Fischschwärme gilt, gilt auch für Menschenmassen. Passanten in einer vollen Fußgängerzone bewegen sich nicht wild durcheinander: Es bilden sich Bahnen. Denn jeder Einzelne möchte so schnell wie möglich vorankommen, ohne unnötige Zeit mit Ausweichmanövern zu verlieren. Verhaltensbiologen der University of Leeds machten im Jahr 2007 in Kooperation mit dem WDR ein menschliches Schwarmexperiment, in dem die Teilnehmer ständig in Bewegung bleiben und dabei eine Armeslänge von ihren Nebenleuten entfernt bleiben mussten. Nach anfänglichem Chaos bildete sich nach einiger Zeit ein rotierender Kreis. Solche kreisförmigen Muster sind auch von einigen Fischarten bekannt.

Somit lässt sich also sagen, dass wir wie so häufig auch im Gebiet der Schwarmintelligenz viel von der Natur lernen können. Denn heutzutage erforschen wir Schwarmintelligenz für die Verkehrssituation, zur Berechnung von Routen als auch in der Robotik. Wenden wir das Verhalten der Schwarmintelligenz auf unsere heutigen Problem an, können wir also viel erreichen. Theoretisch müssten wir doch auch Stau vermeiden können, genauso wie Passanten Stau in der Fußgängerzone vermeiden, oder?

 

Quellen: focus.de, wikipedia.org, nationalgeographic.de, spiegel.de, deutschlandfunkkultur.de, youtube.com, scholarpedia.org, planet-wissen.de, berliner-zeitung.de, spektrum.de, gabler.de

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