Wissenschaftler untersuchen häufig das Schwarmverhalten bei Tieren. Das scheinbar chaotische Verhalten von Vogelschwärmen wurde oft unter Einsatz modernster GPS-Technologie analysiert. Die Ergebnisse dieser Studien lieferten tiefe Einblicke in die Intelligenz dieser Schwärme.
Eine grundlegende Definition ist das gemeinsame Bewegen mehrerer Einheiten, meist Tiere. Doch ganz so einfach ist es nicht immer, denn die Gründe für diese Art von Schwarmverhalten sind vielfältig. Was für Außenstehende wie Chaos aussehen mag, ist meist eine sehr geschickte und ausgeklügelte Situation, von der alle Beteiligten im Schwarm profitieren.
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Normalerweise wird Schwarmverhalten bei Tieren und insbesondere bei Insekten beobachtet. Die Gründe für die Schwarmbildung können mit der Nahrungssuche, Wanderung, Fortpflanzung und vor allem mit der Verteidigung zusammenhängen. In der Masse liegt schließlich Kraft, und kleinere Tiere stellen fest, dass Raubtiere sie eher in Ruhe lassen, wenn sie in Gruppen auftreten. Stare schließen sich zu riesigen Schwärmen von bis zu einer Million Tieren zusammen, um es größeren Vögeln zu erschweren, sie anzugreifen. Interessanterweise schwärmen Bienen aus, wenn ihr Stock zu klein wird; an diesem Punkt suchen sie nach einer neuen Behausung und der Schwarm siedelt um.
Ob Sie es glauben oder nicht: Auch Pflanzen schwärmen, sogar Algen. Wissenschaftler wissen bereits seit den 1800er Jahren von Pflanzenschwärmen. Wurzeln sind ein hervorragendes Beispiel dafür: Ihre Muster entstehen nicht rein zufällig. Studien haben gezeigt, dass Wurzelpfade auf Kommunikation basieren, um eine optimale Nährstoffversorgung sicherzustellen.
Schwarmverhalten lässt sich häufig auch bei Menschen beobachten. Dieses Verhalten tritt immer dann auf, wenn Fremde zusammenkommen. Die Menschenströme in einer belebten Einkaufsstraße organisieren sich so, dass jeder seinen Weg findet. Eine Gehrichtung wird automatisch festgelegt. Wenn jedoch jemand die Seite wechselt, wird er zum Hindernis, da er sich gegen die Menge bewegt. Interessanterweise wird dieses Phänomen, das als „Flocking-Verhalten“ bekannt ist, auch in der Mathematik und häufig in Filmen (für Animationen) genutzt.
Es überrascht nicht, dass Menschen das biologische Schwarmverhalten studiert und auf die Robotik übertragen haben. Dabei werden meist kleine, einfache Roboter eingesetzt, die Aufgaben in großer Zahl erledigen, die mit einer einzelnen Einheit nicht bewältigt werden könnten. Durch den Einsatz von Sensoren und Programmierung arbeiten die Roboter gemeinsam an einem Ziel. Beispiele hierfür sind Drohnen in militärischen Einsätzen oder kleine Roboter im Bergbau sowie bei Such- und Rettungsaktionen.
Im Jahr 1989 führten zwei Professoren für Elektrotechnik den Begriff „Schwarmintelligenz“ ein, auch bekannt als SI (Swarm Intelligence). SI bezieht sich schlicht auf das Wissen einer Gruppe oder eines Kollektivs von Tieren, Menschen oder Dingen. In diesen Gruppen oder Menschenmengen sind alle Individuen unabhängig voneinander; sie arbeiten nicht zwangsläufig direkt zusammen. Daher liefert jede Einheit ihre eigene Lösung für ein Problem oder eine Aufgabe getrennt von allen anderen. SI wird genutzt, wenn eine Problemlösung mehr als die Antwort einer einzelnen Person erfordert oder wenn mehrere Einheiten zur Erledigung einer Aufgabe nötig sind. Interessanterweise weist dies deutliche Parallelen zum Crowdworking auf!
Im Allgemeinen wissen die meisten Menschen, dass Wissen aus einem Kollektiv meist besser ist als das Wissen einer Einzelperson. Die Gründe dafür sind vielfältig: Man sollte sich nicht darauf verlassen, dass eine einzelne Person die Antwort auf alle Fragen oder Situationen kennt. Sie könnte sich irren, mangelndes Wissen haben, Fehler machen oder nur Teilantworten kennen. Um dies zu verdeutlichen, stelle man sich einen Behälter mit 500 kleinen Bällen vor. Wenn eine Person schätzt, sagt sie vielleicht 400 – ein guter Tipp! Wenn man jedoch 10 Personen fragt und den Durchschnitt ihrer Antworten berechnet, kommt man oft auf 470, was eine weit genauere Schätzung ist. Das ist die Macht der Crowd.
In manchen Fällen scheint es, als würden SI (Schwarmintelligenz) und KI (Künstliche Intelligenz) synonym verwendet, aber sie sind unterschiedlich. KI basiert hauptsächlich auf dem Lernen durch Statistik oder logisches Denken. SI hingegen basiert auf dem Verhalten einer Gruppe von Einheiten. Natürlich gibt es Überschneidungen, und in vielen Situationen können beide gleichzeitig eingesetzt werden. SI kann die KI jedoch auf verschiedene Weise beeinflussen und unterstützen.
Auch bekannt als ASI (Artificial Swarm Intelligence), ist dies ein Weg, die aus menschlichen Kollektiven gewonnene Intelligenz mithilfe von Algorithmen zu steigern. Diese Algorithmen stammen aus der Analyse des Schwarmverhaltens im Tierreich, etwa von Ameisen, Vögeln und Bienen. Deshalb wird es manchmal auch als „Human Swarming“ bezeichnet. Diese interaktive Technologie bringt Netzwerke von Menschen zusammen. Bei einer Aufgabe arbeiten sie individuell, aber als Gruppe; dies wird dann untersucht und analysiert. Durch die Ergänzung mit KI werden deutlich bessere Entscheidungen getroffen. Während ein Mensch in der Gruppe einem anderen nicht vorschreibt, was er tun soll, beeinflusst er dennoch die Entscheidung des anderen.
Ursprünglich von Ingenieuren bei Hewlett Packard entwickelt, nutzen British Telecom (BT) und viele andere Anbieter Schwarmintelligenz, um ihre Callcenter-Mitarbeiter zu unterstützen und die Leistung ihres Internetverkehrs zu maximieren. Dies geschah durch die Erschaffung sogenannter „digitaler Ameisen“, da der Algorithmus auf dem Schwarmverhalten von Ameisen basiert. Diese digitalen Ameisen laufen hypothetisch entlang der freien Telefonleitungen, um den Mitarbeitern das einfache Routing von Anrufen zu ermöglichen. Sie können auch Internetverkehr auf weniger verstopfte Routen umleiten, was zu höheren Geschwindigkeiten für die Kunden führt.
Unternehmen investieren viel Zeit in die Suche nach dem richtigen Mitarbeiter. Das Sichten von Lebensläufen und das Durchführen von Vorstellungsgesprächen kann mühsam sein und führt nicht immer zum Erfolg. Auch hier hilft Software, die auf Ameisenverhalten basiert. Ebenso war das Schwarmverhalten von Bienen (der Schwänzeltanz zur Signalisierung von Futterquellen) ein Vorbild. Wenn ein Unternehmen Mitarbeiter zu bestimmten Konditionen sucht, kann es durch diese Algorithmen gezielt benachrichtigt werden, wer diese Bedingungen akzeptiert. So wird die passende Person effizient mit der Rolle verknüpft.
Bienen arbeiten gemeinsam an einem Ziel. Das gilt auch für Fabriken: Alle Mitarbeiter und Maschinen arbeiten an der Produktion spezifischer Artikel. Die Art und Weise, wie Bienen Arbeit zuteilen, ist faszinierend: Wenn die Arbeitslast steigt, werden zusätzliche Bienen entsandt, um die Aufgabe zu bewältigen. Eine Autofabrik nutzte dies in Bezug auf den Bedarf an bestimmten Lacken. Es entstand ein selbststeuerndes System, das spezifische Lackfarben von Orten bezog, an denen ein Überfluss herrschte, anstatt sich auf einen Standardlieferanten zu verlassen, der möglicherweise keinen Vorrat mehr hatte.
