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Biologie, Mathematik und Informatik. Gemäss dem Ansatz von Cognitive Computing
nimmt man auch hier die Natur als Vorbild, um dann natürliche Verhaltensweisen zunächst
zu modellieren und dann auf Basis dieser Modelle künstliche Systeme zu implementieren.
Insofern liefert die Biologie die Vorlage der Natur, die Mathematik die Formalismen für
die Modelle und die Informatik die Sprache bzw. Algorithmen für die Entwicklung der
Systeme.
So findet man dieses Phänomen der Schwarmintelligenz im Tierreich, bei Menschen und auch im
Internet. Im Kollektiv bewältigen Ameisen und Vögel komplexe Aufgaben. So nutzt beispielsweise
auch Google Verfahren der kollektiven Intelligenz, um Vorschläge und Korrekturhilfen bei Such-
vorgängen zu liefern.
Die Ergebnisse dieses Ansatzes werden dann direkt in den Bereichen von künstlicher In-
telligenz, Multiagentensystemen und Robotik angewendet.
9.5.3
Anwendungsfall
Mit Hilfes des Ansatzes der kollektiven Intelligenz im Allgemeinen und dem Ansatz der
Schwärme im Besonderen soll das klassische Problem des Handelsreisenden gelöst wer-
den. Es gilt also eine Lösung zu suchen, die garantiert, die kürzeste Rundreise für einen
Händler zu finden, wenn er viele Städte besuchen muss. Der Reisende soll auf seinem Weg
keine Stadt doppelt bereisen und dabei den insgesamt kürzesten Weg nehmen. Ameisen
zeigen, wie eine solche Lösung gefunden werden kann, indem auch sie fast immer einen
direkten Weg zwischen Nest und Futterquelle finden. Diese Leistung ist umso erstaunli-
cher, als bereits kleine Gegenstände, wie beispielsweise ein Grashalm ein großes Hinder-
nis darstellen kann. Im Laufe der Evolution passten sich Ameisen der Natur so an, dass
sie auch solche Probleme meistern können. Bei der Futtersuche hinterlassen Ameisen auf
ihrem Weg Pheromone, an denen sich nachfolgende Artgenossen orientieren. Existieren
zwischen Futterquelle und Ameisenbau mehrere mögliche Wege, so wird mit der Zeit auf
der kürzesten Strecke eine höhere Pheromonkonzentration vorherrschen. Nachkommende
Ameisen folgen diesem Botenstoff jedoch nicht immer automatisch, es besteht nur eine
höhere Wahrscheinlichkeit, dass sie den stärker markierten Weg einschlagen. Aber auch
Abkömmlingen, die sich nicht an der stärksten Absonderung orientieren, kommt dabei
eine Bedeutung zu, indem diese sicherstellen, dass nicht immer und auf ewig nur eine
Standardroute gewählt wird. Insofern ermöglichen es die Abkömmlinge, eine kürzeste
Strecke zu finden. Bei Ameisen gibt es also keine zentrale Instanz, die alles lenkt, viel-
mehr wird ein hohes Maß an Selbstorganisation gezeigt. Das bewirkt, dass der komplette
Staat auch weiter funktioniert, wenn einzelne Ameisen aus- weil wegfallen.
Diese Fähigkeiten der Ameisen werden nun in Formeln und Algorithmen umgesetzt,
um das Problem des Handlungsreisenden zu lösen. Der Händler entscheidet sich, ähnlich
wie eine Ameise, an einer Weggabelung eher für den Weg, den seine Kollegen schon öfter
gegangen sind. Das sorgt dafür, dass die meisten dem bisher kürzesten Weg folgen. Doch
