Robo-Mäuse entwickeln mehrere Paarungsstrategien
Forscher belegen Nutzen von Robotern zum Studium der Evolution
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Robotische Nager: simulieren Balzrituale für Forschung (Foto: oist.jp) |
Okinawa (pte003/16.04.2014/06:10) Forscher der Neural Computation Unit am Okinawa Institute of Science and Technology http://oist.jp haben mithilfe von nagerartigen Robotern und Computersimulationen die Entwicklung von Paarungsstrategien untersucht. Obwohl man erwarten könnte, dass sich gerade bei Maschinen eine einzelne, objektiv beste Strategie durchsetzt, haben gerade Gruppen der "Cyber Rodents", die sich sehr erfolgreich virtuell vermehrt haben, oft mehrere verschiedene Ansätze genutzt - ähnlich dem, was aus der Natur bekannt ist. Das Team um Projektleiter Stefan Elfwing sieht in den Ergebnissen auch einen Beleg, dass Roboter wirklich zum Studium der Evolution geeignet sind.
Unlogisch wie die Natur
Die Evolutionstheorie spricht eigentlich dafür, dass sich nach dem Prinzip der natürlichen Auslese bei einer Spezies letztlich nur eine, nämlich die beste, Paarungsstrategie durchsetzt. Doch in der Natur kommt es durchaus vor, dass es bei einer Tierart mehrere verschiedene Methoden gibt, um potenzielle Partner zu werben. Das sorgt unter Evolutionsbiologen zwar für viele Diskussionen, doch ist es kaum möglich, das in der Natur zu erforschen. Denn wichtig ist die Frage, wie sich Strategien über viele Generationen entwickeln. Eben da kommen Roboter und Simulationen ins Spiel, denn sie können tausende entsprechende Zyklen in kurzer Zeit durchlaufen.
Elfwing hat eine kleine Gruppe Cyber Rodents genutzt. Das sind zweirädrige Roboter, die mit Kamera-Augen sehen und sich dank Elektroden-Zähnen an Batterien-Futter aufladen oder über eine Infrarot-Schnittstelle virtuell paaren und dabei ihre Programm-"Gene" weitergeben können. In aktuellen Experimenten mit 1.000 Generationen haben sich zwei verschiedene Paarungsstrategien entwickelt. Manche Roboter - die "Forager" - haben sich auf Akkus konzentriert und nur potenzielle Partner genommen, bei denen sie gleich das Gesicht sahen. Die andere Gruppe - die "Tracker" - dagegen verfolgen mögliche Partner und warten, dass sich diese ihnen zuwendeten.
Erfolgreiche Zweigleisigkeit
Beim Großteil von insgesamt 70 Versuchs-Populationen hat sich zwar nur eine Paarungsstrategie herausgebildet. Doch die Gruppen, wo letztlich beide Ansätze zu finden waren, haben meist zu den gesündesten Populationen mit vielen virtuellen Nachkommen gezählt. Damit haben die Roboter einen Hinweis darauf geliefert, dass eine Vielfalt bei den Paarungsstrategien letztlich von Vorteil für eine Spezies sein dürfte.
Freilich ist die Untersuchung nur ein erster Schritt im Studium der Evolution per Roboter. "In diesem Experiment waren unsere Roboter Hermaphroditen", betont Elfwing. Als nächstes will das OIST-Team versuchen, ob die Roboter auch die unterschiedlichen Rollen von Männchen und Weibchen annehmen können. "Das Verhalten der beiden Strategien, Forager und Tracker, könnte ein Vorläufer zur Annahme unterschiedlicher Geschlechter sein", meint der Forscher.
Zu den Studienergebnissen in vollem Umfang: http://plosone.org/article/info%3Adoi%2F10.1371%2Fjournal.pone.0093622
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