Chronik einer Endomorphose
5. Januar 2007

Die Kollektive Intelligenz von Ameisen
als QBasic Simulation

G. Heim

Die Kollektive Intelligenz geht aus dem interaktiven Verhalten von unzähligen Individuen hervor, die einfachen Regeln gehorchen. Der Ameisenhaufen ist eine Gesellschaft, die einen Makroorganismus mit intelligentem Verhalten in globalem Maßstab begründet.

Joel de Rosnay, 1995

Kollektive Intelligenz

Ein zentrales Thema dieser Webseiten ist die Idee, dass unsere Gesellschaft verschiedene Formen möglicher Überorganismen ausbildet, innerhalb derer Menschen die Rolle von Zellen in einem biologischen Körper einnehmen. Mich interessiert dabei vor allem mögliche Mechanismen einer kollektiven Intelligenz und letztendlich natürlich, was dies für uns jetzt lebende Menschen bedeutet.

Ameisen bringen ihre Brut in Sicherheit,
nachdem eine schützende Abdeckung
entfernt worden war.

Joel de Rosnay, ein französischer Wissenschaftler, veröffentlichte 1995 ein Buch mit dem Titel Homo Symbioticus. Darin beschrieb er ein Computerexperiment zur Simulation des Nahrungssuchverhaltens von Ameisen. Die Aufgabe der Ameisen ist es, Futter von einer ortsveränderlichen Quelle ins Nest zu transportieren. Dabei sollen sie möglichst immer den kürzesten Weg finden. Der Grundgedanke ist recht einfach: Es genügt ein einfacher, überindividueller Mechanismus, sodass im Durchschnitt aller Ameisen der Population der kürzeste Weg eingehalten wird. Die Ameisen sondern ständig flüchtige Duftstoffe, sogenannte Pheromone, ab. Die Richtung ihres Laufes wird von drei Faktoren geprägt:

• Zufall: Die Ameisen schlagen hin und wieder zufällige Richtungen ein.
• Pheromonkonzentration: Die Ameisen gehen tendenziell in Richtung hoher Pheromonkonzentrationen
• Und: die Ameisen wissen, ob sie gerade Futter suchen oder mit Futter im Gepäck wieder in das Nest zurückgehen wollen.

Mit solchen Regeln gelingt es der Ameisenpopulation in vielen Fällen, so Rosnay in seinem Buch, den kürzesten Weg zwischen Nest und Futtequelle zu finden. Die Intelligenz ist insofern kollektiv, als dass keine einzigen Ameise eine Vorstellung von der genauen Lage von Futterquelle und Nest oder den Ameisen um sie herum hat.

Ich habe eine entsprechende Ameisenpopulation in einem QBasic-Programm nachgestellt. Nach einer kurzen inhaltlichen Einführung kann man als Benutzer Parameter wie die Anzahl der Ameisen (bis 200 ist noch erträglich schnell), die Duftstärke des Pheromons und die Rate seiner Verdunstung und den Anteil des Zufalls an der Wegwahl der Ameisen einstellen. Dann kann man beobachten, wie die Ameisen über den Bildschirm wandern. Alle Parameter außer der Anzahl der Ameisen lassen sich auch während der Laufzeit der Simulation noch verändern. Insbesondere kann man während der Simulation die Lage der Futterquelle und des Nests verändern.

QBasic

Die einfach zu erlernende Programmiersprache QBasic wurde von der Firma Microsoft in den 1990er Jahren kostenlos mit den damaligen Windows-Betriebssystemen ausgeliefert. Um in QBasic geschriebene Programme auf dem eigenen Rechner laufen lassen zu können, benötigt man einen Dateiordner mit einigen Dateien. Eine Installation ist nicht nötig. Einen entsprechenden Downloadbereich, sehr ausführlich Informationen rund und QBasic und sehr viele Beispielprogramme findet man auf der deutschsprachigen Webseite www.qbasic.de. Der folgende Screenshot zeigt die Arbeitsumgebung sowie einen Ausschnitt eines Programmes zur Simulation von Ameisen.

Entwicklungsumgebung von QBasic, um 1995

Ich habe ein einfaches Programm geschrieben, mit welchem man die kollektive Intelligenz von Ameisen simulieren kann. Das Programm wurde mit der QBasic Version 4.5 geschrieben. Es befindet sich in einem Beta-Status, das heißt es ist grunsätzlich lauffähig, ist aber nicht von anderen Personen getestet.

Dez. 2005: Robotik und Marcuse
Mai. 2005: Organische Theorie

Letzte Änderung: 21. Januar 2010 // Vorheriger Eintrag
Eine Ebene höher Oberste Ebene