Mehr Rohstoffe durch Schwarmintelligenz fördern

Biologisch-inspirierte Suchverfahren – volkstümlich auch „Schwarmintelligenz“ genannt – bezeichnen in der Informatik Lösungsverfahren, die der Natur abgeschaut sind, wenn dort Gruppen gemeinsam ein Ziel verfolgen.

Vorbilder sind beispielsweise Ameisenscharen oder Bienenschwärme. Das Nachbilden der Natur im Computer kann für die Menschheit sehr nützlich sein, etwa für die Bergbauindustrie oder für eine gute Auslastung von Windparks.

Derartige Schwarmverfahren werden Wissenschaftler der Universitäten Jena und Adelaide (Australien) in den nächsten drei Jahren gemeinsam erforschen. Zwei neue Projekte werden vom Australischen Forschungsrat (ARC) mit 300.000 Australischen Dollar (rd. 200.000 Euro) und von der Deutschen Forschungsgemeinschaft (DFG) mit 160.000 Euro gefördert.

„Womit mein Kollege Professor Frank Neumann und ich uns beschäftigen wollen, ist die Optimierung besonders komplizierter Zielfunktionen, die nicht durch eine geschlossene mathematische Gleichung beschrieben werden können“, sagt Prof. Dr. Tobias Friedrich von der Universität Jena.

Damit beispielsweise im Bergbau möglichst viele Rohstoffe abgetragen werden können, ohne dass etwas einstürzt, müssen Berechnungen durchgeführt werden, die man anders nicht zu fassen bekäme, erläutert der Lehrstuhlinhaber für Theoretische Informatik. Alles dies laufe über biologisch-inspirierte Suchverfahren, die gleichsam nach dem Darwin’schen Prinzip eines ,Survival of the Fittest‘ funktionieren:

„Die guten Lösungen behalte ich, die schlechten sortiere ich aus. Mit der Zeit bekomme ich immer bessere Lösungen“, veranschaulicht der Jenaer Informatiker. „Wie in der Evolution“ sei das.

Durch die Kooperation der Universitäten Jena und Adelaide soll nun das theoretische Verständnis und das Design biologisch-inspirierter Suchverfahren für komplexe kombinatorische Optimierungsprobleme verbessert werden.

Im Laufe der beiden neuen Forschungsprojekte stehen ebenfalls gegenseitige Besuche auf der Agenda. So wird Prof. Friedrich die vorlesungsfreie Zeit im Februar/März für einen Besuch in Adelaide nutzen.

Kontakt:
Prof. Dr. Tobias Friedrich
Institut für Informatik der Friedrich-Schiller-Universität Jena
Ernst-Abbe-Platz 2
07743 Jena
Tel.: 03641 / 946321
E-Mail: friedrich[at]uni-jena.de