Wie unzugängliche Orte durch Sensorschwärme erforscht werden können
Seit dem Anbeginn der Menschheit hat die Erforschung bestimmter Orte wie den Tiefen der Ozeane oder den Rändern des Universums zu zahllosen Entdeckungen geführt. Doch es gilt auch mehrere Umgebungen zu untersuchen, die nicht direkt beobachtet werden können. Hierzu zählen Chemie- oder Kernreaktoren, unterirdische Wasser- oder Ölverteilungsleitungen, der Weltraum und das Körperinnere. Das EU-finanzierte Projekt Phoenix (Exploring the Unknown through Reincarnation and Co-evolution) geht diese Herausforderung durch die Entwicklung einer neue Technologiereihe an, welche die Möglichkeit bietet, unerreichbare Orte zu erreichen. Stellen Sie sich vor, winzige Sensoren könnten sich mit dem Strom der Flüssigkeit bewegen, um den menschlichen Verdauungstrakt zu untersuchen oder um die Wasserqualität von Leitungen zu prüfen, damit Undichtigkeiten und Verluste prognostiziert und verhindert werden können. Es mag sich wie Science Fiction anhören, aber dies ist die Vision des Projekts Phoenix, das der Herstellung vielseitiger physikalischer Agenzien, mit denen unbekannte Umgebungen optimal erforscht werden können, einen Schritt näher gekommen ist. Dank ihrer Fähigkeit zur Weiterentwicklung durch selbstorganisierende und selbstanpassende Eigenschaften werden diese winzigen kabellosen Sensorknoten die Informationsmenge und -qualität in Bezug auf unerreichbare Orte optimieren. Körnerschwärme Die Projektpartner führten im vergangenen Jahr unter Verwendung von Kunststoffkörnern in Tischtennisballgröße, die mit Mikrosensoren gefüllt waren, einen ersten Versuch durch. Jeder dieser Bälle kann spezifische Informationen sammeln und über die wechselseitige Kommunikation und den Aufbau von Netzwerken eine Gesamtübersicht liefern. Die Partner hoffen z. B., dass in Zukunft ein Schwarm dieser Körner Probleme wie Hindernisse oder Fehler in unterirdischen Leitungen entdecken kann. Die Körner in ihrer Funktion als physikalische Agenzien erforschen die unbekannte Umgebung, um Informationen zu sammeln. Diese Informationen werden zur Erstellung eines virtuellen Modells der betreffenden Umgebung verwendet. In einer Pressemitteilung auf der Journalismusplattform „Innovation Origins“ wird der Prozess erklärt: „Die kombinierten Daten werden dann in ein zweites, zentrales und weniger eingeschränktes Mainframe-System eingespeist, das fortschrittliche Ansätze der künstlichen Intelligenz auf virtuelle Agenten in einer virtuellen Welt anwendet. Die Erkenntnisse und ,Weisheiten‘ können dann zur Neuprogrammierung der Reflexe und Instinkte der Sensoren verwendet werden, wodurch deren Präzision oder Relevanz auf evolutionäre Weise verbessert wird.“ Diese weiterentwickelten Instinkte werden auf die Hardware übertragen und die Sensoren durchlaufen das System erneut, um die Beobachtungen und Modelle für den Mainframe zu verbessern. Der Prozess wird mehrmals wiederholt, um die untersuchte unbekannte Umgebung besser analysieren zu können. In einer Stellungnahme auf der Website der Europäischen Kommission wird auf das Konzept der „Koevolution“ Bezug genommen, bei dem „die Sensorschwärme und das Modell für den unzugänglichen Ort gleichzeitig durch evolutionäre Prozesse optimiert werden, die letztlich in stark optimierten Sensorschwärmen und überaus präzisen Modellen resultieren.“ Das Projekt Phoenix, das sich jetzt in seinem letzten Jahr befindet, wurde 2015 initiiert, um unerreichbare Umgebungen mit physikalischen Agenzien zu erforschen, die im Hinblick auf Größe und Ressourcen sehr eingeschränkt sind, und die ohne direkte Kontrolle über Software und Hardware funktionieren. Weitere Informationen: Phoenix-Projektwebsite
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