Doppelte CZS Nexus-Förderung für Konstanzer Forscher
Thejasvi Beleyur und Jonas Kuckling vom Exzellenzclusters Kollektives Verhalten der Universität Konstanz erhalten Förderungen der Carl-Zeiss-Stiftung (CZS) in Höhe von jeweils 1,5 Mio. Euro.
Der Biologe Thejasvi Beleyur und der Informatiker Jonas Kuckling von der Universität Konstanz haben erfolgreich Förderungen der Carl-Zeiss-Stiftung (CZS) eingeworben. Das jeweils mit 1,5 Mio. Euro dotierte Förderprogramm CZS Nexus ermöglicht es ihnen ab Herbst 2024 interdisziplinäre Nachwuchsforschungsgruppen aufzubauen. Die beiden Forscher sind am Exzellenzcluster Kollektives Verhalten der Universität Konstanz tätig.
Lernen von der Natur
Thejasvi Beleyur wird sich unter dem Titel „Swarms in censored realities: how biological and technological collectives move in the dark“ mit der Frage befassen, wie sich beispielsweise echo-ortende Fledermäuse und Roboter in großen Gruppen bewegen können. Dabei will seine Forschungsgruppe Konzepte und Methoden der Forschungsbereiche kollektives Verhalten, Biologie und Robotik kombinieren. So soll erforscht werden, wie Fledermäuse es schaffen können, auch in großen Gruppen zu agieren, ohne dass sich ihre Ortungssignale dabei gegenseitig stören. Diese abgeleiteten Verhaltensweisen sollen dann auf Roboterschwärme übertragen werden. Zudem werden Algorithmen entwickelt, mit denen die komplexen Datensätze verarbeiten werden können, die bei solchen Experimenten anfallen.
Als Vorbild aus der Natur dienen dabei echo-ortende Fledermäuse, die auch bei völliger Dunkelheit in einem riesigen Schwarm nur gelegentlich mit ihren Artgenossen kollidieren. „Wir werden bei Laborversuchen mit Hilfe einer echo-ortenden Roboterplattform das Problem der sich gegenseitig störenden Signale untersuchen. So wollen wir verstehen, wie kollektives Verhalten bei begrenzten Informationen entstehen kann“, erklärt Beleyur sein Vorhaben.
Lernen durch Nachahmung
Unter dem Titel „Explainable Swarm Programming through Imitation Learning“ wird sich Jonas Kuckling in seinem Forschungsprojekt damit beschäftigen, wie Nachahmungslernen zur Programmierung von Roboterschwärmen eingesetzt werden kann, um unser Verständnis natürlichen kollektiven Verhaltens zu vertiefen. Die Ergebnisse dieser Arbeit sollen Roboter in der Zukunft dazu befähigen, allein durch Beobachtung und Nachahmung neue Interaktionen zu erlernen.
Bislang muss jedes noch so kleine Verhalten aufwendig programmiert werden. „Mit meiner Forschung leiste ich einen ersten Beitrag dazu, wie wir die riesigen Robotergruppen steuern können, die uns in der Zukunft erwarten“, sagt Kuckling. Einzelne Roboter könnten dann beispielsweise zu bereits bestehenden Gruppen hinzugefügt werden, ohne vorab für jede Eventualität explizit programmiert zu werden. „Sie fügen sich einfach durch Nachahmung in die bestehende Gruppe ein“, sagt Kuckling.
Über die Nexus-Förderung der Carl-Zeiss-Stiftung
Mit dem Programm CZS Nexus unterstützt die Carl-Zeiss-Stiftung PostdoktorandInnen dabei, eine interdisziplinäre Forschungsgruppe aufzubauen. Die Fördersumme beträgt bis zu 1,5 Mio. Euro pro Nachwuchsgruppe über einen Zeitraum von fünf bis sechs Jahren. Gefördert werden dabei Projekte, die zwischen zwei oder mehreren Disziplinen der Fachbereiche Mathematik, Informatik, Naturwissenschaft und Technik angesiedelt sind.
Faktenübersicht:
- Der Informatiker Dr. Jonas Kuckling ist seit April 2023 als PostDoc am Excellenzcluster „Centre for the Advanced Study of Collective Behaviour“ der Universität Konstanz tätig und beschäftigt sich vor allem mit dem automatischen Entwurf von Steuerungssoftware in der Schwarmrobotik.
- Der Biologe Dr. Thejasvi Beleyur ist seit März 2021 PostDoc am Excellenzcluster „Centre for the Advanced Study of Collective Behaviour“ der Universität Konstanz. In seiner Forschungsarbeit beschäftigt er sich vor allem mit der Frage, wie es zum Beispiel Fledermäusen gelingt, sich in einer Gruppe zu bewegen.
- Der Exzellenzcluster Kollektives Verhalten der Universität Konstanz ist ein weltweit führendes Spitzenforschungszentrum für die Erforschung von Schwarmverhalten. Interdisziplinär werden drängende Fragen über Arten- und Organisationsebenen hinweg angegangen, von neuronalen Mechanismen über individuelle Wahrnehmung und Präferenzen bis hin zu kollektivem Verhalten in Gruppen oder ganzen Gesellschaften.
