EKES - Evolutionssimulation: Eine Erkundung von Evolution und KI

EKES ist eine computergestützte Simulation, die ein Ökosystem modelliert, in dem virtuelle Kreaturen auf der Grundlage genetischer Algorithmen simuliert werden. Diese Kreaturen bewegen sich, reproduzieren sich und überleben in einer digitalen Umgebung mit Energiebegrenzungen, die den Herausforderungen realer Ökosysteme nachempfunden sind. Während sich die Kreaturen weiterentwickeln, durchlaufen ihre neuronalen Netzwerke Mutationen, die ihre Überlebensstrategien und ihre 'Intelligenz' im Laufe der Zeit verbessern.

Wie EKES funktioniert

In EKES verfügt jede Kreatur über ein neuronales Netzwerk, das ihr Verhalten steuert. Diese Netzwerke entwickeln sich durch Mutationen weiter, die an die Nachkommen weitergegeben werden und ihre Bewegung, ihren Energieverbrauch und ihre Fähigkeit zur Interaktion mit der Umgebung beeinflussen. Das Ökosystem stellt die Kreaturen vor Herausforderungen, indem es Ressourcen und Hindernisse bietet. Kreaturen sterben, wenn ihre Energie aufgebraucht ist. Die Überlebenden vermehren sich und geben ihre genetische Information an die nächste Generation weiter, was im Laufe der Zeit zu verbesserten Verhaltensweisen führt.

Visualisierung des in EKES verwendeten neuronalen Netzwerks

Der Fokus von EKES liegt darauf zu zeigen, wie kleine genetische Veränderungen zur schrittweisen Evolution intelligenterer Kreaturen führen. Die Kreaturen passen sich an Umweltveränderungen an, wie z. B. simulierte Klimaveränderungen oder Ressourcenknappheit, wodurch die natürliche Selektion in Aktion sichtbar wird.

Anpassung an Umweltveränderungen

EKES untersucht auch, wie sich ganze Ökosysteme an Umweltveränderungen anpassen. Die Simulation kann Herausforderungen einführen, die Kreaturen zur Evolution und Anpassung zwingen, um zu überleben. Besonders bemerkenswert ist, dass EKES mit einem virtuellen Virus getestet wurde, der eine Pandemie nachahmt und eine zusätzliche Komplexitätsebene in das Ökosystem einbringt. Die Kreaturen mussten sich nicht nur an Umweltveränderungen anpassen, sondern auch an neue Bedrohungen wie Krankheiten – eine direkte Parallele zu den Herausforderungen realer Lebewesen. Die Beobachtung, wie das Ökosystem auf diese Druckfaktoren reagiert, bietet wertvolle Einblicke in die Prozesse der natürlichen Selektion und Evolution.

Auszeichnungen von EKES

EKES wurde für seinen innovativen Ansatz, KI auf einer hands-on Platform zu simulieren, ausgezeichnet. Das Projekt wurde beim Landeswettbewerb Jugend forscht 2021 vorgestellt und erhielt positives Feedback von der Jury, was mit dem Sonderpreises für Künstliche Intelligenz durch die Hermann-Gutmann-Stiftung ausgedrückt wurde. Die Fähigkeit der Simulation, komplexe Interaktionen und Evolutionsprozesse zu modellieren, wurde hervorgehoben, was ihr Potenzial für Bildungs- und Untersuchungszwecke unterstreicht.

Genetische Algorithmen und KI-Forschung

Durch die Nutzung genetischer Algorithmen zeigt EKES, wie sich Kreaturen ohne traditionelle Trainingsdaten weiterentwickeln können. Dieser Ansatz spiegelt die reale Evolution wider, bei der Anpassung und Überleben entscheidend sind. Das Projekt bietet potenzielle Anwendungen für die KI-Forschung und hilft uns, besser zu verstehen, wie intelligente Systeme sich autonom weiterentwickeln und verbessern können.

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