Selbst kleinste Tiere wie etwa Insekten können sich mühelos in komplexen Umgebungen orientieren und bewegen. Die eigenen Bewegungen und ihre Position im Raum nehmen sie unter anderem mittels visueller Signale wahr. Maschinen wie Roboter, Drohnen und Augmented-Reality-Brillen benutzen dafür Kameras, die zahlreiche Bilder mit viel unnötiger Information generieren. Die Verarbeitung benötigt eine grosse Rechenleistung und entsprechend viel Energie. Dies führt dazu, dass diese Geräte tendenziell gross und schwer werden.

Um sie kleiner und energiesparender zu gestalten, hat ein internationales Forschungsteam eine neuartige Lösung entwickelt und deren Anwendbarkeit demonstriert. Beteiligt ist auch Yulia Sandamirskaya, Leiterin des Forschungszentrums Cognitive Computing in Life Sciences am Departement Life Sciences und Facility Management. Die Ergebnisse wurden im renommierten Fachmagazin «Nature Machine Intelligence» publiziert.

Kamera wie ein Auge

Bei dieser neuen Methode sind nicht nur die Algorithmen, sondern auch die Hardware von natürlichen neuronalen Netzwerken inspiriert. Die Kamera funktioniert wie eine Netzhaut im menschlichen Auge, welche die sich laufend verändernde Lichtstärke registriert. Durch blitzschnelle Wahrnehmung kann sich eine Maschine immer wieder neu ausrichten, ohne in ihrer Bewegung innezuhalten. Damit könnten sich Roboter sicherer und effizienter in dynamischen Umgebungen bewegen, erklärt Neuroinformatikerin Yulia Sandamirskaya. «Das ist zum Beispiel bei der Entwicklung von Hilfstechnologien für ältere Menschen wichtig.»