Xenobot als lebende Roboter

Nach einem Bericht des ORF bauen Forscher lebendige Roboter und beschreiten so einen völlig neuen Weg in der Robotik, denn die Roboter, bestehend aus Froschzellen, können sich selbständig bewegen. Dabei haben  Kriegman et al. (2020) die bisher übliche Strategie bei der Enwicklung von Robotern auf den Kopf gestellt, denn während man sich in der Roboterforschung bisher von der Natur inspirieren ließ und Eigenschaften von Lebewesen mit Kunststoffen und Mikrochips nachgebaut hat, bedient man sich hier an den Baustoffen in der Natur und absolviert die Evolution in einem Supercomputer.

Diese Wesen sind lebendige, programmierbare Organismen, wobei der Organismus aus zwei Arten von Zellen, nämlich aus Haut- und Herzmuskelzellen des Krallenfrosches Xenopus laevis, besteht. Die Anatomie dieser Xenobots stammt aus dem Supercomputer und ist Ergebnis von Simulationen nach dem Evolutionsprinzip, der Körper ist feinmechanische Handarbeit. Aus einem Froschembryo gewonnene Stammzellen werden nach ihrer Differenzierung zunächst zu einer Kugel vereinigt, dann per Mikroskalpell zurechtgeschnitzt und schließlich durch chemische Behandlung an der Teilung gehindert. Die Xenobots können sich mit Hilfe von Kontraktionen der Muskelzellen selbständig in der Petrischale fortbewegen, mit bestimmten Bauplänen ist es sogar möglich, kleine Objekte zu transportieren, wobei diese lebenden Roboter tage- bis wochenlang ohne Nahrung überleben können.

Literatur

Kriegman, Sam, Blackiston, Douglas, Levin, Michael & Bongard, Josh (2020). A scalable pipeline for designing reconfigurable organisms. Proceedings of the National Academy of Sciences, doi:10.1073/pnas.1910837117.
https://science.orf.at/stories/2997123 (20-01-14)

Roboter als Maler

Im März 1964 zeigt das Titelblatt des „Magazine of Fantasy and Science Fiction“ eine denkwürdige Szenerie: Ein Roboter steht in menschenleerer Landschaft an einer Staffelei. In der rechten Hand hält er einen Pinsel, in der linken eine Palette. Vor ihm erstreckt sich eine öde Wüstenlandschaft mit einem riesigen Bombentrichter, am rechten Bildrand steht ein abgestorbener Baum. Aber die Leinwand auf der Staffelei zeigt etwas ganz anderes. Auf ihr trägt der Baum eine gewaltige grüne Blätterkrone, und an der Stelle des Bombentrichters wachsen auf dem Gemälde die Wolkenkratzer einer Großstadt in die Höhe. Was hat der künstliche Künstler mit seiner Pleinairmalerei da geschaffen? Die Rekonstruktion einer untergegangenen Stadt, eine Zukunftsvision oder das himmlische Jerusalem der Androiden?

Quellen

Spiegel, H. (2020). Warum so ernst, Herr Roboter? FAZ vom 12. 1.

Wie ist es, ein Roboter zu sein?

Auf einem Frage-Antwort-Portal fand sich folgender Eintrag:

Unter den Fragen über Philosophie fragt Nicco Schaal

Nicco Schaal will eine Antwort auf:
Wie ist es, ein Roboter zu sein?

ROTFL

Neuromorphe Computer mit memristiven Bauelementen

Für ein neues Forschungsprojekt orientiert man sich an der Funktionsweise des menschlichen Gehirns, denn bisher sind selbst Großrechner noch nicht in der Lage, Gehirnprozesse in Echtzeit zu simulieren, denn deren Dichte an Verbindungen ist extrem hoch und daher einmalig. Zugleich benötigt das Gehirn sehr wenig Energie und dient damit als Vorbild für die Rechner von übermorgen, wobei diese neuromorphen Computer daher das Potenzial besitzen, zur Rechnergeneration der Zukunft zu werden.

Die grundlegende Funktionsweise des biologischen Gehirns sollte aber auf Basis von neuen Materialien und Bauelementen als Grundlage für innovative Computerarchitekturen eingesetzt werden können. Man setzt dabei auf energieeffiziente, memristive Bauelemente. Aus internationalen Studien geht hervor, dass sich diese speziellen Bauelemente grundsätzlich dazu eignen, als künstliche Synapsen in künftigen neuromorphen Computern zu fungieren. Aus Sicht der Experten könnten sie als lokale, nichtflüchtige Speicher deutlich energieeffizientere Rechnerkonzepte ermöglichen. Eine interdisziplinäre Zusammenarbeit über verschiedene Fachrichtungen hinweg ist für den Aufbau von neuromorphem Computing notwendig bzw. auch die Vernetzung mit internationalen Partnern.

Ein Memristor – ein Kofferwort aus englisch memory und resistor – ist ein hypothetisches passives elektrisches Bauelement, das zwischen seinen beiden Anschlüssen einen elektrischen Widerstand aufweist, der mit hindurchgeflossener Ladung größer oder kleiner wird, je nach Richtung. Stromlos ist die Spannung null und der Widerstand bleibt erhalten. Der Memristor wird neben dem Widerstand, dem Kondensator und der Spule als viertes fundamentales passives Bauelement angesehen, doch es wurde gezeigt, dass es nur drei fundamentale passive Bauelemente geben kann und der Memristor ein aktives Bauelement ist. Als Memristoren werden auch verschiedene in der Entwicklung befindliche Bauelemente bezeichnet, die sich näherungsweise so wie postuliert verhalten. Integrierte Schaltungen mit vielen solchen Elementen sollen Datenverarbeitung und -Speicherung vereinen und sich für neuronale Netze eignen.

Literatur

https://de.wikipedia.org/wiki/Memristor