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Organic Computing

Die Fortschritte auf dem Gebiet der Rechnerarchitekturen, wie sie seit Beginn der 60er Jahre zu beobachten sind, werden sich auch in der absehbaren Zukunft mit gleicher Geschwindigkeit fortsetzen. Eine Verdoppelung aller wesentlichen Leistungsparameter alle 18 bis 24 Monate, entsprechend dem verallgemeinerten Moore’schen Gesetz, wird die weitere Entwicklung bestimmen. 

Die Beherrschung dieser Komplexität verlangt ein neues, mehr am Menschen als an der Technik ausgerichtetes Paradigma. Computer müssen sich an den Menschen und an die jeweils aktuelle Situation anpassen, nicht umgekehrt.

Adaptivität und Selbst-Organisation sind die zentralen Fähigkeiten künftiger komplexer Computersysteme. Große Anzahlen autonomer Teilsysteme versuchen dabei permanent, ein vom Benutzer vorgegebenes Optimierungsziel so gut wie möglich zu erreichen. Dabei spielt die Fähigkeit zur Kooperation mit anderen Teilsystemen (und dem Menschen) eine zentrale Rolle. Computersysteme, die diese Ziele erreichen sollen, müssen Eigenschaften besitzen, die sie lebensähnlich, organisch, erscheinen lassen. Welche Eigenschaften werden solche organischen Computersysteme haben?

Organische Computersysteme bestehen aus autonomen und kooperativen Teilsystemen und arbeiten, soweit möglich, selbstorganisierend. Selbstorganisation geht einher mit adaptivem und kontextbewusstem Verhalten. Zur Selbstorganisation gehören u.a. die folgenden Selbst-x-Eigenschaften:

  • selbst-konfigurierend
  • selbst-optimierend
  • selbst-heilend
  • selbst-schützend
  • selbst-erklärend etc.

Im neuen Forschungsgebiet des Social Organic Computing wird die Frage untersucht, welche Eigenschaften die einzelnen Agenten haben müssen, damit sie im Verbund zusammenarbeiten können. Kooperation erfordert soziales Verhalten, wenn sie effizient und effektiv sein soll – das zeigt uns die Spieltheorie. Wir glauben, dass Vertrauen und Verlässlichkeit auch in technischen Systemen zum konstituierenden Bestandteil werden müssen. Zusätzlich zur Bottom-up-Selbstorganisation sind aber auch Top-down-Mechanismen zur Kontrolle emergenten Verhaltens nötig. Hier kommen institutionelle Mechanismen zum Einsatz, wie sie z. B. von E. Ostrom in den Wirtschafts- und Sozialwissenschaften in der Form der „Enduring Institutions“ eingeführt wurden.

Das SRA war von Anfang an federführend an der Organic-Computing-Initiative von GI, ITG und VDE sowie am Schwerpunktprogamm Organic Computing der DFG (2005 – 2011). beteiligt. Weitere Informationen zum Thema Organic Computing finden Sie hier: