Wenn Rechner in Krankenhäusern, Flugzeugen oder Kraftwerken ausfallen, kann es schnell lebensbedrohlich werden. Solche Ausfälle werden bisher über Ersatzsysteme aufgefangen, Notstromaggregate, redundante Server, zwei Pumpen statt nur einer. Das ist aufwändig und teuer.

In Industrie und Wissenschaft gibt es daher die Idee des sich selbst heilenden Computers. Was wie ein Traum wirkt, scheint gerade ein Stück näher zu rücken. Zumindest nahm ein erfolgsversprechendes Projekt vergangene Woche am University College London (UCL) seinen Betrieb auf.

Britische Forscher haben dort einen Rechner gebaut, der "systemisch" arbeitet. Er soll, wie die Forscher in ihrem Papier schreiben, die begrenzten Möglichkeiten bisheriger Rechner überwinden, wenn es um paralleles Arbeiten geht. Auch ein aktueller Vier-Kern-Prozessor kann in gewissem Rahmen verschiedene Aufgaben gleichzeitig erledigen. Der systemische Rechner des UCL aber funktioniere mehr wie ein neuronales Netzwerk. Viele kleine Recheneinheiten werkeln gleichzeitig an den Aufgaben und können sich bei Ausfällen gegenseitig unterstützen.

Sie sind dabei wie Figuren in einem Halmaspiel vernetzt: Ist ein Weg defekt, kann das Ziel auch über andere Kerne erreicht werden. Jede dieser Recheneinheiten hat zudem eine Kopie der aktuellen Aufgabe in ihrem Speicher. Wird ein Kern beispielsweise mit einem Virus infiziert, kann der Rechner auf die Kopie einer anderen Recheneinheit zugreifen und die infizierte Zelle reparieren. Der Rechner läuft dabei weiter.

"Stell dir vor, du zerbrichst einen Chip und jedes Teil arbeitet weiter"

Das dänische Start-Up Biomicore geht einen ähnlichen Weg. Michael Reibel Boesen forschte während seiner Doktorarbeit an der Technical University Denmark über selbstheilende Computersysteme. Daraus ist nun ein Geschäft geworden. Niels Boje Lund ist einer der Gründer von Biomicore und erklärt die Idee so: "Moderne Technologie konnte die Fehleranfälligkeit von Computerchips nicht verbessern. Aber stell dir vor, du zerbrichst einen Chip und jedes Teil arbeitet einfach weiter, daran arbeiten wir hier."

Der Schlüssel dazu ist die sogenannte elektronische DNA (eDNA). Die eDNA wird jedem einzelnen Kern eines Chips eingepflanzt und enthält die Informationen darüber, welche Aufgaben der Chip erfüllen muss. Biomicore entwickelt die eDNA je nach Anforderungen des Unternehmens. In einem Offshore-Windpark kann ein Chip etwa die Aufgabe bekommen, die Umdrehungen des Rotors zu kontrollieren und ihn bei einem Sturm abzuschalten.

Ist die eDNA einmal eingepflanzt, weiß fortan jeder Kern des Chips, welche Aufgaben er zu übernehmen hat. Selbst wenn der Chip zerbrechen würde, könnten die einzelnen Kerne weiterarbeiten. Geht es nach Lund, könnten auch herkömmliche Chips demnächst mit eDNA ausgestattet sein. Ziel sind aber zunächst Computer in schwer zugänglichen Gebieten, deren Wartung teuer ist. Die Ergebnisse von Biomicore hat die Nasa bereits erfolgreich eingesetzt.