Was klingt wie Science Fiction, ist der Realität ein Stück näher gekommen: Forscher in den USA haben einen Roboter entwickelt, der in der Lage ist, sich selbst physisch weiterzuentwickeln – also seine eigene Anatomie zu verbessern.

„Echte Autonomie bedeutet, dass Roboter nicht nur selbstständig denken, sondern sich auch physisch selbst erhalten müssen“, erklärte Erstautor Philippe Martin Wyder von der Columbia University in New York. „So wie die Natur Ressourcen absorbiert und integriert, wachsen diese Roboter und passen sich an und reparieren sich mit Materialien aus ihrer Umgebung oder von anderen Robotern.“

Die Gruppe, die den Prototyp im Fachblatt „Science Advances“ vorstellt, nutzte dafür sogenannte Truss Links – robotische Magnetstäbe, die von Geomag-Spielzeug inspiriert sind, einem Magnet-Bausystem mit Kunststoffstäben. Die magnetischen Verbindungen können sich ausdehnen, zusammenziehen und mit anderen Modulen in verschiedenen Winkeln verbinden, sodass sie komplexe Strukturen bilden.

Einzelne dieser Truss Links setzten sich in dem Experiment selbst zusammen und verbesserten sich, in dem sie weitere Teile integrierten – etwa eine Art Spazierstock, mit der der Roboter seine Fortbewegungsgeschwindigkeit um rund zwei Drittel erhöhen konnte.

„Das Denken von Robotern hat sich in den letzten zehn Jahren durch maschinelles Lernen sprunghaft weiterentwickelt“, betont Co-Autor Hod Lipson, der an der Columbia University das Creative Machines Lab leitet, wo die Forschung stattgefunden hat. Der Körper von Robotern hingegen sei bislang noch sehr starr und nicht anpassungsfähig. Man müsse Robotern beibringen, sich selbst zu reparieren, weiterzuentwickeln und Teile wiederzuverwenden. „Man kann sich dieses im Entstehen begriffene Gebiet als eine Art ‚Maschinenstoffwechsel‘ vorstellen“, sagt Lipson.

Dabei werden ähnliche Mechanismen zugrunde gelegt wie in der Natur – indem komplexe Strukturen aus einzelnen, simplen Bausteinen geformt werden. Vorbild ist etwa, wie biologische Lebensformen mithilfe von Aminosäuren Proteine bilden. Man glaube, dass die Nachahmung natürlicher Prozesse in der Robotik zu Innovationen führen könne, schreibt das Team.

„Erinnert an schlechte Science-Fiction-Szenarien“

Dies sei ein wichtiger Schritt auf dem Weg zu vollständig autonomen Robotern. Zunächst könnten solche Systeme etwa in der Katastrophenhilfe oder in der Erforschung des Weltalls zum Einsatz kommen, erklärt Wyder.

Wozu Roboter bereits jetzt in der Lage sind, zeigte kürzlich eine Studie, in der eine Maschine eigenständig Teile einer Gallenblasen-Operation durchführte, ohne dass Menschen direkt eingriffen. In vielen Bereichen hat Künstliche Intelligenz die Automatisierung rapide beschleunigt.

Dass dies Ängste schürt, versteht Co-Autor Lipson: „Das Bild von sich selbst reproduzierenden Robotern erinnert an schlechte Science-Fiction-Szenarien. Aber die Realität ist, dass wir immer mehr Bereiche unseres Lebens an Roboter abgeben – von fahrerlosen Autos über die automatisierte Produktion bis hin zur Verteidigung und Weltraumforschung“, betont er – und fragt: „Wer wird sich um diese Roboter kümmern? Wir können uns bei der Wartung dieser Maschinen nicht auf Menschen verlassen. Roboter müssen letztendlich lernen, sich selbst zu versorgen.“

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