Logik

Drohnenschwarm steuert autonom mit Algorithmen

| Redakteur: Katharina Juschkat

Forscher haben einen autonomen Drohnenschwarm entwickelt, der biointelligente Algorithmen der künstlichen Intelligenz nutzt und sich wie ein Vogelschwarm bewegt.

Ein Vogelschwarm hat eine besondere Art, sich fortzubewegen – Drohnenschwärme sollen mithilfe biointelligenter Algorithmen genauso agieren können.
Ein Vogelschwarm hat eine besondere Art, sich fortzubewegen – Drohnenschwärme sollen mithilfe biointelligenter Algorithmen genauso agieren können.
(Bild: gemeinfrei / Pixabay)

Wissenschaftler des Fraunhofer-Instituts für Materialfluss und Logistik IML und der TU Dortmund haben einen biointelligenten Drohnenschwarm entwickelt, mit dem Algorithmen künstlicher Intelligenz erprobt werden, um so komplexe logistische Aufgaben zu bewältigen.

Drohnen imitieren Vogelschwarm

Dabei imitieren 20 Drohnen das Verhalten eines Vogelschwarms. Die einzelnen Drohnen orientieren sich am Verhalten ihrer Nachbarn und passen ihre Flugrichtung und Geschwindigkeit laufend an. Kollisionen werden vermieden, Gruppen gebildet und aus den Wechselwirkungen der individuellen Entscheidungen entsteht eine Schwarmintelligenz, die keine zentrale Koordination benötigt.

„Die Logistik ist das ideale Spielfeld für künstliche Intelligenz“, erklärt Prof. Michael ten Hompel, geschäftsführender Institutsleiter des Fraunhofer IML. „Wir entwickeln zum Beispiel biointelligente Algorithmen in unserem Drohnenschwarm und konnten mithilfe von maschinellem Lernen fundamentale Erkenntnisse über die effiziente Steuerung von Geräten in einem hochdynamischen, dreidimensionalen System gewinnen. Diese Resultate lassen sich auch auf Logistikanwendungen auf dem Boden übertragen. Der Drohnenschwarm schafft gewissermaßen die Grundlage, um Hochgeschwindigkeitsanwendungen in der Logistik zu entwickeln.“

Fahrzeugschwarm soll die Logistik revolutionieren

Außerdem hat das Fraunhofer IML einen Schwarm autonomer High-Speed-Fahrzeuge entwickelt, die sich mit bis zu 10 m/s organisieren können. Der Fahrzeugschwarm steuert mittels künstlicher Intelligenz (KI) und soll die Logistik revolutionieren. Bei Bedarf können sich die Fahrzeuge für Transportaufträge zusammenkoppeln. Dank künstlicher Intelligenz sind sie in der Lage, selbstständig Aufträge anzunehmen und zu verhandeln.

Um das Potenzial der sogenannten „Load Runner“ voll auszuschöpfen, ist eine offene digitale Infrastruktur nötig, in der die Fahrzeuge über 5G sicher kommunizieren und mittels Blockchain eigenständig Pay-per-Use-Verträge abschließen können.

„Im physischen Materialfluss werden Schwärme autonomer Fahrzeuge bald Teile der klassischen Fördertechnik ersetzen“, prophezeit ten Hompel. „Die technologische Basis dafür bilden künstliche Intelligenz, 5G-Netze und die automatisierte Organisation und Abrechnung per Blockchain – sowohl der Geräte untereinander als auch mit ihren Plattformen. Mit dem Load Runner haben wir einen zentralen Mosaikstein für die Logistik von morgen entwickelt und setzen einen internationalen Benchmark in puncto autonomer Transportsysteme und künstlicher Intelligenz.“

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