Biologie: Auch Roboter können Altruisten werden

(c) AP (Kirsty Wigglesworth)
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Nach „Hamiltons Regel“ bestimmen Verwandtschaftsgrade das Handeln mit. Forscher aus der Schweiz haben das erstmals quantitativ bestätigt, an Robotern mit simulierten Genen in einer simulierten Evolution.

Das Leben ist vom Eigennutz getrieben, darin sind sich Ökonomie und Evolutionstheorie einig. Aber die Praxis widerspricht: Wir handeln oft altruistisch, manche Lebewesen stellen ihre Interessen völlig zurück: Bei Bienen verzichten alle Weibchen zugunsten der Königin auf Reproduktion. Dieses Paradox versuchte William Hamilton 1964 mit seiner „Regel“ zu lösen: Es gibt Verwandtschaftsverhältnisse und Reproduktionsweisen, bei denen der Verzicht auf die eigene Fortpflanzung den Vorteil bringt, dass mehr der eigenen Gene in die nächste Generation kommen: Bienen-Arbeiterinnen teilen mit ihren Schwestern 75 Prozent der Gene, mit eigenen Kindern würden sie nur 50 Prozent teilen. Sie tun also gut daran, sich nicht selbst zu reproduzieren, sondern ihre Mutter immer neue Schwestern produzieren zu lassen.
Das heißt, dass Altruismus nur verdeckter Egoismus ist; und das gilt für jedes soziale Verhalten: Es gibt einen Punkt, an dem die Gleichung aus Kosten, Nutzen und Verwandtschaft umschlägt und Handeln altruistisch werden lässt. Aber bisher war „Hamiltons Regel“ nur eine (umstrittene) Theorie und schwer zu prüfen, da man das Verhalten über hunderte Generationen beobachten müsste. In der Biologie geht das kaum, andernorts schon: „Wir haben ein System erschaffen, das den gleichen Verhaltensweisen gehorcht wie das von Hamilton für die Biologie entwickelte“, berichtet Markus Waibel, Spezialist für Roboter an der Ecole Polytechnique in Lausanne der „Presse“: Seine Roboter sind kleine Geräte, die auf Rädern herumfahren und auf Licht reagieren, sie haben einen Sensor, der mit Motoren in den Rädern verdrahtet ist. Sitzt der Sensor vorne rechts und ist er nur mit dem rechten Rad verdrahtet, dreht sich der Roboter immer vom Licht weg, weil sich nur das rechte Rad dreht; geht der Draht ans linke Rad, dreht der Roboter sich zum Licht hin.

Feinabstufung des Verhaltens


Zudem können die Drähte unterschiedlich stark und damit leitfähig sein, das bringt die Motoren auf höhere/tiefere Touren. „Je mehr ich das verkable, desto feiner kann ich das Verhalten des Roboters abstufen“, erklärt der Forscher. Von diesen Robotern werden acht in eine kleine Arena gesetzt, in der kleine Objekte („Futter“) liegen und eine Wand hell ist. Die Roboter fahren los, ohne Ziel und Plan, manche immer im Kreis herum, andere gegen eine Wand; aber manche stoßen auf eines der Objekte, manche schieben eines vor sich her, und wieder andere schieben es an die helle Wand, ins „Nest“.
Die, die das am besten können, werden ausgewählt und reproduziert – die Forscher simulieren Selektion –, immer mehr Roboter lernen, „Futter“ ins „Nest“ zu bringen, das zeigten frühere Experimente. Nun hat Waibel die Roboter auch auf Egoismus/Altruismus getestet: Die verschieden starken Drähte kann man als „Gene“ betrachten, es gibt 256 Typen, der Draht/das Gen „0“ leitet nicht, er/es bringt keine Bewegung in den Motor, „255“ leitet stark, der Motor rotiert.
So lassen sich die Bewegungsmuster der Roboter breit variieren – und so können die Forscher auch den Verwandtschaftsgrad der Roboter steuern, von Zwillingen über Cousins bis hin zu einander Fremden. Sie kommen dann in verschieden zusammengewürfelten Achtergruppen in die Arena, holen Futter und können entscheiden, ob sie es egoistisch behalten oder altruistisch abgeben. Dann läuft die Evolution über 500 Runden. Und dann zeigt sich in diesem befremdlichen System, das aus Nichts – die Roboter haben keine Bedürfnisse, keinen Hunger, keinen Sex – zu etwas geworden ist, was wie Leben agiert, Hamiltons Regel: Je enger die Verwandtschaft, desto rascher stellt sich Altruismus ein. Das liegt nicht an einem Altruismus-Gen, es liegt auch nicht an hohen Fähigkeiten, die Roboter haben nicht einmal ein Gedächtnis (PLoS Biology, 3. 5.).
„Der Übergang von Egoismus zu Altruismus erfolgt genau an dem Punkt, den Hamilton vorhergesagt hat“, schließt Waibel: „Das zeigt, wie generell Hamiltons Theorie ist – sie gilt gleichermaßen für Insekten, Menschen und Roboter.“

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