Technik bringt sich selbst in Gleichtakt
Neue Methode zur selbstorganisierenden Synchronisation dient dezentraler Kontrolle von Autoverkehr oder Roboterschwärmen.
Orchester setzen wie heutige Handynetze auf zentrale Stellen, die für die Koordination zuständig sind. Beide sind fehleranfällig: Fällt der Dirigent oder Handymast aus, stehen Musiker und Handys still. Eine Lösung für dieses Problem bieten selbstorganisierende Systeme. In der Anwendung würden beispielsweise Signale von Mobiltelefonen nicht mehr über Masten verbreitet werden, sondern jedes Handy könnte selbst die Funktion eines Masts für einige andere, benachbarte Handys übernehmen.
Abb.: Mach es wie die Glühwürmchen! Die Smartphone-App BUZZflies synchronisiert das Aufblinken der synthetischen Insekten innerhalb kürzester Zeit. (Bild: Lakeside Labs)
Dieses Zusammenspiel von Geräten kann jedoch nur funktionieren, wenn sich deren Signale synchronisieren. Modelle und Computersimulationen gibt es dazu schon seit vielen Jahren. Nun konnte jedoch erstmals mit mathematischer Genauigkeit bewiesen werden, dass ein solches System immer funktioniert. Den dazu nötigen Algorithmus haben Forscher der Alpen-Adria-Universität sowie des Max-Planck-Instituts für Dynamik und Selbstorganisation als Patent eingereicht.
Mit Hilfe der neu entwickelten Methode ändert sich in Reaktion auf die empfangenen Signale die Zeiteinstellung an jedem Ort schrittweise, bis sie nach einigen Durchgängen im Gleichtakt sind. Wichtigste Neuerung dieser Erfindung ist: Die Methode garantiert den Gleichtakt, egal wie ungleichmäßig die Signale am Anfang sind und selbst, wenn manche Signale nicht empfangen oder überhört werden. Die Idee lasse sich für verschiedenste Technologien in der Anwendung nutzen, so könnten Gruppen von Robotern gemeinsam Aufgaben lösen, wenn sie sich gegenseitig synchronisieren und so abstimmen.
AAU / OD
