Autonome SystemeKünftige Computer reparieren sich selbst

Weltweit arbeiten Forscher an sich selbstheilenden Rechnern. Die Nasa nutzt sie schon länger. Bald könnten solche Systeme auch im Büro oder im Wohnzimmer stehen. von 

Der Roboter HRP-3 Promet Mk-II schraubt auf einer Pressevorführung von Kawada Industry's nahe Tokio herum.

Der Roboter HRP-3 Promet Mk-II schraubt auf einer Pressevorführung von Kawada Industry's nahe Tokio herum.  |  © TOSHIFUMI KITAMURA / AFP / Getty Images

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.

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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.

Leserkommentare
  1. Wie passt das denn zum Aufmacher Ihrer Rubrik "Wissen" von heute morgen?

    http://www.zeit.de/wissen...

    "Raumstation ISS verliert Kontakt zur Bodenkontrolle

    Nasa-Techniker wollten einen der Computer auf der Raumstation von Houston aus aktualisieren. Dabei brach die Kommunikation ab und läuft nun nur mit Unterbrechungen."

    Reaktionen auf diesen Kommentar anzeigen
    • tobmat
    • 20. Februar 2013 12:46 Uhr

    Für Weltraumeinsätze zählen noch ein paar andere Eigenschaften. Insbesondere Belastbarkeit, Zuverlässigkeit, Stromverbrauch usw.
    Die ISS ist auch schon eine Weile da oben. Für die Erstausstattung hat man glaube ich 4-86er genommen. Die erfüllten die genannten Eigenschaften damals am besten. Ob die aufgerüstet wurden weiß ich allerdings nicht.

    • thoyer
    • 20. Februar 2013 12:21 Uhr

    Ich komme nicht drum rum hier die Vorläufer der Matrix Welt zu erkennen. Ich bin kein Feind der Technik im Gegenteil. Aber Vorsicht ist hier geboten.

    • tobmat
    • 20. Februar 2013 12:46 Uhr

    Für Weltraumeinsätze zählen noch ein paar andere Eigenschaften. Insbesondere Belastbarkeit, Zuverlässigkeit, Stromverbrauch usw.
    Die ISS ist auch schon eine Weile da oben. Für die Erstausstattung hat man glaube ich 4-86er genommen. Die erfüllten die genannten Eigenschaften damals am besten. Ob die aufgerüstet wurden weiß ich allerdings nicht.

  2. materialien und maschinen auf relativ einfachen hintergruenden und ,ja,chemisch-mechanisch-programmtechnisch. halt vom 'heutigen menschen' gedacht. auch sind maschinen gehändikapt da ihre kommunikationssensorik mit der umwelt einfach ist. maschinen werden erst halbwegs frei werden wenn sie sich der 'ordinären' menschengedankenstrukruren entledigen können. und eigene evolutionen anstreben können

  3. Ihr seid doch nicht ganz dicht!

  4. ... ist dann auch nicht mehr weit...
    Maschinen bauen Maschinen,
    Maschinen reaparieren Maschinen,
    Maschinen setzen Maschinen für verschiedene Zwecke ein,
    Maschinen zerstören Maschinen, wenn diese nicht mehr effizient genug arbeiten oder eine Gefahr darstellen, einen Angriff auf ihr System.

    Maschinen töten Menschen, diese sind überflüssig geworden.

    The nightmare has just begun!

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  • Quelle ZEIT ONLINE
  • Schlagworte Computer | Nasa | DNA | Doktorarbeit | Hacker | MIT
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