News Category: Press Release

  • Deutschlands erster Kodex für Public Engagement

    Deutschlands erster Kodex für Public Engagement

    “We are at the beginning of a bottom-up movement of many committed individuals who have the goal of making science more open,” says Rebecca Beiter from the University of Stuttgart, the Cyber Valley Public Engagement Manager. “In European research funding, public engagement and open science are now part of the criteria of scientific excellence. As a consequence, it’s expected that, in Germany, the interaction between scientists and other groups of society will – and must – increase. With the public engagement principles, we contribute to this dynamic by passing on the experience we have gained during our extensive public-engagement work in our research network over the past two and a half years. The guideline represents what the public-engagement community in Germany is committed to.

    The public engagement principles were created by Cyber Valley, the Berlin School of Public Engagement and Open Science in the Museum für Naturkunde, the Public-Engagement Code of Conduct Working Group as well as (science) communication professionals. The text describes a vision, a mission as well as principles, and it shows what public engagement can achieve in a democratic society. The principles are an important basis for practicing public engagement in Germany and are aimed at those who want to pursue and promote public engagement in science as well as separate it more from science public relations. The principles build on existing guidelines for science communication and adds to them the perspective of what principles public engagement is using to shape the dialog in Germany. The document will be revised annually based on input from the community. The next version is scheduled to be published in October 2023.

    “The Berlin School is very proud to be a co-initiator and host for the launch of the public engagement principles,” said Anna-Zoë Herr, Public Engagement Coordinator at the Berlin School of Public Engagement and Open Science. “We were able to benefit from the international experience of our team, so that public engagement can establish itself as a field and be practiced in the German research landscape. We need a cultural change, which we, at the Berlin School, want to promote vigorously. The principles are the first step toward that.”

    Further information about the public engagement principles and its authors: https://www.publicengagement.berlin/public-engagement-kodex
    If you would like to get involved as a co-creator, please join the LinkedIn group: https://www.linkedin.com/groups/12721155/

    About Cyber Valley Public Engagement:

    Cyber Valley aims to initiate an ongoing process of critical reflection on the ethical and social implications of AI research. We therefore invite you to take part in our recurring dialog formats. Our goal is to make AI research more accessible and promote dialog between society and AI researchers.

    About the Berlin School:

    The Berlin School of Public Engagement and Open Science is a cooperation between the Museum für Naturkunde Berlin, the Humboldt University of Berlin, and the Robert Bosch Foundation within the framework of the Berlin Science Campus. The Berlin School enables and strengthens communication of and through research. In particular, it helps scientists and their publics deal with research and research processes interactively and in a context-aware approach. To this end, the School sees itself as a hub for all public-engagement actors.

  • BWKI zeichnet Schüler:innen-Teams aus

    BWKI zeichnet Schüler:innen-Teams aus

    Insgesamt zehn Schüler:innen-Teams sind am Freitag beim Finale des vierten Bundeswettbewerbs für Künstliche Intelligenz (BWKI) in Tübingen mit ihren eingereichten KI-Projekten angetreten: Von Fake News-Filtern, Sprachübersetzungs-Apps bis hin zur chemiefreien Unkrautbekämpfung durch Drohnen-Spotting – für die Jury war die Auswahl aus der Bandbreite an Anwendungen keine leichte Entscheidung.

    Der mit 1.500 Euro dotierte Hauptgewinn ging in diesem Jahr an den 17-jährigen David Rutkevich aus Leer in Ostfriesland, angemeldet als „camel_case“. Er hat einen Algorithmus entwickelt, der weiße Blutzellen analysiert. Das hilft bei der Erkennung von Viruserkrankungen wie Affenpocken oder von HIV. Effiziente und kostengünstigere KI-gestützte Methoden könnten auch die medizinische Diagnostik in ärmeren Ländern verbessern. Er gewann außerdem einen Praktikumsplatz bei der Firma Fanuc und erhält hier vertiefte Einblicke in die Industrieautomatisierung.

    Den mit 500 Euro dotierten Geldpreis in der Sonderkategorie „Umwelt und Nachhaltigkeit“ erhielt der 15-jährige Christian Krause aus Rottum in Oberschwaben, angetreten als „ampfer_mampfer“. Er hat einen Algorithmus entwickelt, der das Feldunkraut Ampfer auf Drohnenbildern erkennt und genau positioniert: Die perfekte Grundlage für gezielte mechanische Unkrautentfernung durch Roboter anstelle von chemischen Unkrautvernichtungsmitteln.

    Als Sieger in der Sonderkategorie „Hardware“ gingen Alexander Lowa und Moritz Erbe mit ihrem Team „Droneso.me“ hervor. Die 18-Jährigen aus dem Spreewald freuten sich über einen Geldpreis in Höhe von 750 Euro. Dank „Droneso.me“ könnten in Zukunft medizinische Hilfsmittel per autonomer intelligenter Transport-Drohne in Windeseile an ihren Zielort gelangen – ohne Zeitverlust in Staus oder an roten Ampeln.

    Mit dem Nachwuchspreis wurde das „Team Orion“ aus Hamburg ausgezeichnet. Die beiden 17-jährigen Vincent Elster und Caspar Pagel haben eine KI entwickelt, die Tweets mit gefakten Inhalten erkennt und den Nutzer warnt. Ihr Anwendungsbeispiel: Die Queen ist nicht tot. Das Team erhielt einen Geldpreis in Höhe von 500 Euro.

    Alle Daheimgebliebenen hatten die Chance, der Veranstaltung live auf YouTube (https://www.bw-ki.de/live) beizuwohnen – und ihre Favoriten mit dem Publikumspreis zu belohnen. Dieser – dotiert mit 500 Euro – ging in diesem Jahr erstmals an zwei Teams: Darunter „Captcha-AI Bot“ bestehend aus dem 17-jährigen Jacob Bürkle aus dem hessischen Dreieich. Er hat den Captcha-Test mit einem Algorithmus herausgefordert. Captchas werden dazu verwendet, um sicher zu stellen, dass ein Mensch, und keine Maschine sich in Nutzerkonten einloggen oder Internetformulare ausfüllen. Der 15-jährige Christian Krause aus Rottum in Oberschwaben von „ampfer_mampfer“ lag mit „Captcha-AI Bot“ gleich auf und konnte sich damit über gleich zwei Preise am Abend freuen.

    Das Gymnasium Neuenbürg in Baden-Württemberg sicherte sich den Titel „KI Schule des Jahres“. Mehr als 80 Schüler:innen hatten vorab am kostenlosen KI-Kurs des BWKI teilgenommen. Als Preis erhält das Gymnasium einen Klassensatz einer von der Pflanzenwelt inspirierten Roboterblume.

    Schüler:innen weiterführender Schulen waren im Frühjahr dazu aufgerufen, alleine, im Team mit bis zu vier Personen oder als Klassengemeinschaft ein eigenes KI-Projekt zu entwickeln – und damit beispielsweise einen gesellschaftlichen oder ökologischen Beitrag zu leisten. Nach der Einreichung der Projektideen Mitte Mai hatten die Jugendlichen ein halbes Jahr Zeit, diese umzusetzen. Zehn Teams qualifizierten sich für das Finale am 14. Oktober und hatten die Chance ihre Projekte in Tübingen selbst der Jury zu präsentieren und damit zu begeistern.

    Der Tag endete mit einer gemeinsamen Party, bei der das Algorave-Duo „Crash Server“ aus Straßburg live Elektrosounds programmierte und die entsprechenden Computercodes auf einen Bildschirm projizierte.

    „Künstliche Intelligenz verändert Wirtschaft und Gesellschaft massiv. Daher ist es wichtig, sie nicht nur zu verstehen, sondern auch kreativ und verantwortungsvoll einzusetzen. Der Wettbewerb bestärkt junge Menschen, genau das zu tun“, erklärte Dr. Felix Streiter, Geschäftsführer der Carl-Zeiss-Stiftung, die den Bundeswettbewerb nun schon im dritten Jahr fördert.

    „Inzwischen spüren wir überall, dass wir dringend gute Ideen für eine gute Zukunft brauchen. Der BWKI soll das Selbstvertrauen unserer jungen Leute stärken und sie ermutigen, mit neuen Technologien nach neuen Lösungen zu suchen,” sagte Professor Matthias Bethge, Co-Initiator des Wettbewerbs und Leiter des Tübingen AI Center, eine gerade von Bund und Land neu gegründete Forschungseinrichtung der Universität und des Max-Planck-Instituts für Intelligente Systeme in Tübingen.

    In der Jury des Wettbewerbes waren in diesem Jahr vertreten: Dr. Philip Häusser (Physiker und Moderator), Prof. Dr. Matthias Bethge (Initiator des Wettbewerbs, Direktor des Tübingen AI Center), Dr. Wieland Brendel (Max-Planck-Institut für Intelligente Systeme Tübingen) und Prof. Dr. Bernhard Schölkopf (Direktor Max-Planck-Institut für Intelligente Systeme Tübingen), André Gatzke (Fernsehmoderator, u.a. der Sendung mit der Maus), Pina Merkert (Redakteurin beim c’t Magazin und Makerin), Julia Nitsch (Robotik- und ML-Expertin), Alexander Kleiner (Chief Expert Navigation and Coordination of Autonomous Systems bei Bosch), Jan Seyler (Bereichsleitung und Entwicklung FESTO), Andrea Kranzer (Business Angel und Start Up-Investorin im Bereich AI & Health), sowie Boris Gibba und Elisabeth Knigge als BWKI-Alumni.

    Der Bundeswettbewerb Künstliche Intelligenz wird im kommenden Jahr erneut ausgeschrieben. Hauptförderer des Wettbewerbs ist die Carl-Zeiss-Stiftung. Der Wettbewerb wurde zudem von Bosch, Festo, Fanuc, dem Verlagshaus Droemer und Knaur sowie dem c’t Magazin unterstützt und in Kooperation mit dem Cyber Valley, der Hochschule der Medien Stuttgart und der Deutschen Allianz Meeresforschung durchgeführt.

    Über den Bundeswettbewerb Künstliche Intelligenz

    Der BWKI motiviert Schüler:innen eigenen Ideen für eine bessere Welt von morgen mithilfe von Künstlicher Intelligenz umzusetzen. Der Bundeswettbewerb wurde 2018 am KI-Forschungsstandort Tübingen durch Prof. Dr. Matthias Bethge (Direktor des Tübingen AI Center), Dr. Wieland Brendel (Tübingen AI Center / Max-Planck-Institut für Intelligente Systeme Tübingen) und Prof. Dr. Bernhard Schölkopf (Direktor Max-Planck-Institut für Intelligente Systeme Tübingen) ins Leben gerufen und ermöglicht seitdem Jugendlichen, ihr Können aktiv im KI-Forschungsumfeld unter Beweis zu stellen.

    Mehr Infos unter: https://bw-ki.de

    Über das Tübingen AI Center

    Der Bundeswettbewerb Künstliche Intelligenz ist ein Outreach-Projekt des Tübingen AI Center. Das KI-Zentrum ist eine Forschungseinrichtung der Universität Tübingen und des Max-Planck-Instituts für Intelligente Systeme, die gemeinsam vom Bund und Land getragen wird. Dort geht es darum, die Grenzen der KI-Forschung zu erweitern und die Zukunft in Europa mitzugestalten, mit dem Ziel, dass sich die Technik der Natur anpassen sollte und nicht umgekehrt.

    Mehr Infos unter: https://tuebingen.ai

    Über die Carl-Zeiss-Stiftung

    Die Carl-Zeiss-Stiftung hat sich zum Ziel gesetzt, Freiräume für wissenschaftliche Durchbrüche zu schaffen. Als Partner exzellenter Wissenschaft unterstützt sie sowohl Grundlagenforschung als auch anwendungsorientierte Forschung und Lehre in den MINT-Fachbereichen (Mathematik, Informatik, Naturwissenschaften und Technik). 1889 von dem Physiker und Mathematiker Ernst Abbe gegründet, ist die Carl-Zeiss-Stiftung eine der ältesten und größten privaten wissenschaftsfördernden Stiftungen in Deutschland. Sie ist alleinige Eigentümerin der Carl Zeiss AG und SCHOTT AG. Ihre Projekte werden aus den Dividendenausschüttungen der beiden Stiftungsunternehmen finanziert. Mehr Infos unter: https://carl-zeiss-stiftung.de

  • Cyber Valley vergrößert Start-up- & Investor-Netzwerke

    Cyber Valley vergrößert Start-up- & Investor-Netzwerke

    “The continued growth of our networks underscores the attractiveness and importance that characterizes Cyber Valley as a European AI hotspot,” says Rebecca C. Reisch, Managing Director of Cyber Valley GmbH. “Increasingly, this relates not only to artificial intelligence research, but also to the concrete application of modern AI technologies – including in the areas of health and climate protection, as the latest additions impressively demonstrate.”

    BrainKey quantifies brain health and align patients with the right treatment. For that, multimodal data fusion is used on biomedical data such as genetic and imaging data in order to assess brain health and provide treatment recommendations. “We created BrainKey to create a powerful new tool that can fundamentally improve how we identify, treat, and manage brain health. It’s a personal mission for me but it’s a global problem”, says BrainKey founder Owen Philips, who resides in Tübingen.

    The Stuttgart-based company Concular enables building owners and manufacturers to efficiently reduce emissions, resources and waste and comply with regulations. With digital passports and tools, all stakeholders are capable to identify, trace, measure and circulate material flows. “We are excited to be part of the Cyber Valley Start-up Network to digitally and sustainably transform the construction industry jointly with technology”, says Dominik Campanella, co-founder and CEO of Concular.

    TREEO’s vision is to reverse climate change with smallholder farmers to succeed in harmony with nature. The start-up from Stuttgart wants to empower farmers to monetize their carbon removals. By doing that, the farmers improve their livelihoods and fully capitalize upon their carbon equity, recognizing them as valuable asset holders. “We are excited to infuse the latest AI competence and build an expert network for the young TREEO start-up, an offspring from Fairventures, with the help of Cyber Valley”, says Stefan Ferber, Executive Director and co-founder of TREEO. “Ultimately, this will boost our teams in software development and carbon data analytics, building the bridge between climate technology and real climate action.”

    The investor Plug and Play Tech Center operates from more than 35 locations worldwide investing in future-thinking companies such as PayPal, Danger, Dropbox, and Lending Club. “We want to support the local AI start-up ecosystem by helping them to connect to leading industrial corporations through our innovation platform comprising a network out of more than 600 world’s largest corporations and by funding these innovative start-ups”, says Tim Solle, Plug and Play Tech Center analyst.

  • Könnten eines Tages Krebs bekämpfen

    A team of scientists in the Physical Intelligence Department at the Max Planck Institute for Intelligent Systems have combined robotics with biology by equipping E. colibacteria with artificial components to construct biohybrid microrobots. Firstly, as can be seen in Figure 1, the team attached several nanoliposomes to each bacterium. On their outer circle, these spherical-shaped carriers enclose a material (ICG, green particles) that melts when illuminated by near infrared light. Further towards the middle, inside the aqueous core, the liposomes encapsulate water soluble chemotherapeutic drug molecules (DOX).

    The second component the researchers attached to the bacterium is magnetic nanoparticles. When exposed to a magnetic field, the iron oxide particles serve as an on-top booster to this already highly motile microorganism. In this way, it is easier to control the swimming of bacteria – an improved design toward an in vivo application. Meanwhile, the rope binding the liposomes and magnetic particles to the bacterium is a very stable and hard to break streptavidin and biotin complex, which was developed a few years prior and comes in useful when constructing biohybrid microrobots.

    Figure 1: Bacterial biohybrids carrying nanoliposomes (200 nm) and magnetic nanoparticles (100 nm). Nanoliposomes are loaded with chemotherapeutic DOX and photothermal agent ICG, and both cargoes are conjugated to E. coli bacteria (2 to 3 µm in length) via biotin-streptavidin interactions. Akolpoglu et al., Sci. Adv. 8, eabo6163 (2022).

    E.coli bacteria are fast and versatile swimmers that can navigate through material ranging from liquids to highly viscous tissues. But that is not all, they also have highly advanced sensing capabilities. Bacteria are drawn to chemical gradients such as low oxygen levels or high acidity – both prevalent near tumor tissue. Treating cancer by injecting bacteria in proximity is known as bacteria mediated tumor therapy. The microorganisms flow to where the tumor is located, grow there and in this way activate the immune system of patients. Bacteria mediated tumor therapy has been a therapeutic approach for more than a century.

    For the past few decades, scientists have looked for ways to increase the superpowers of this microorganism even further. They equipped bacteria with extra components to help fight the battle. However, adding artificial components is no easy task. Complex chemical reactions are at play, and the density rate of particles loaded onto the bacteria matters to avoid dilution. The team in Stuttgart has now raised the bar quite high. They managed to equip 86 out of 100 bacteria with both liposomes and magnetic particles.
     
    The scientists showed how they succeeded in externally steering such a high-density solution through different courses. First, through an L-shaped narrow channel with two compartments on each end, with one tumor spheroid in each. Second, an even narrower set-up resembling tiny blood vessels. They added an extra permanent magnet on one side and showed how they precisely control the drug-loaded microrobots towards tumor spheroids. And third – going one step further – the team steered the microrobots through a viscous collagen gel (resembling tumor tissue) with three levels of stiffness and porosity, ranging from soft to medium to stiff. The stiffer the collagen, the tighter the web of protein strings, the more difficult it becomes for the bacteria to find a way through the matrix (Figure 2). The team showed that once they add a magnetic field, the bacteria manage to navigate all the way to the other end of the gel as the bacteria had a higher force. Because of constant alignment, the bacteria found a way through the fibers.

    Figure 2: Schematic showing bacterial biohybrid microrobots magnetically guided through fibrous environments. Bacterial biohybrids can release their payload upon NIR irradiation. Akolpoglu et al., Sci. Adv. 8, eabo6163 (2022).

    Once the microrobots are accumulated at the desired point (the tumor spheroid), a near infrared laser generates rays with temperatures of up to 55 degrees Celsius, triggering a melting process of the liposome and a release of the enclosed drugs. A low pH level or acidic environment also causes the nanoliposomes to break open – hence the drugs are released near a tumor automatically.
     
    “Imagine we would inject such bacteria based microrobots into a cancer patient’s body. With a magnet, we could precisely steer the particles towards the tumor. Once enough microrobots surround the tumor, we point a laser at the tissue and by that trigger the drug release. Now, not only is the immune system triggered to wake up, but the additional drugs also help destroy the tumor,” says Birgül Akolpoglu, a Ph.D. student in the Physical Intelligence Department at MPI-IS. She is the first author of the publication titled “Magnetically steerable bacterial microrobots moving in 3D biological matrices for stimuli-responsive cargo delivery” co-led by former postdoctoral researcher in the Physical Intelligence Department, Dr. Yunus Alapan. It was published in Science Advances on July 15, 2022.
     
    “This on-the-spot delivery would be minimally invasive for the patient, painless, bear minimal toxicity and the drugs would develop their effect where needed and not inside the entire body,” Alapan adds.
     
    “Bacteria-based biohybrid microrobots with medical functionalities could one day battle cancer more effectively. It is a new therapeutic approach not too far away from how we treat cancer today,” says Prof. Dr. Metin Sitti, who leads the Physical Intelligence Department and is the last author of the publication. “The therapeutic effects of medical microrobots in seeking and destroying tumor cells could be substantial. Our work is a great example of basic research that aims to benefit our society.”

  • Roboter-Hund lernt in einer Stunde das Laufen

    Roboter-Hund lernt in einer Stunde das Laufen

    A newborn giraffe or foal must learn to walk on its legs as fast as possible to avoid predators. Animals are born with muscle coordination networks located in their spinal cord. However, learning the precise coordination of leg muscles and tendons takes some time. Initially, baby animals rely heavily on hard-wired spinal cord reflexes. While somewhat more basic, motor control reflexes help the animal to avoid falling and hurting themselves during their first walking attempts. The following, more advanced and precise muscle control must be practiced, until eventually the nervous system is well adapted to the young animal’s leg muscles and tendons. No more uncontrolled stumbling – the young animal can now keep up with the adults.

    Researchers at the Max Planck Institute for Intelligent Systems (MPI-IS) in Stuttgart conducted a research study to find out how animals learn to walk and learn from stumbling. They built a four-legged, dog-sized robot, that helped them figure out the details.

    “As engineers and roboticists, we sought the answer by building a robot that features reflexes just like an animal and learns from mistakes,” says Felix Ruppert, a former doctoral student in the Dynamic Locomotion research group at MPI-IS. “If an animal stumbles, is that a mistake? Not if it happens once. But if it stumbles frequently, it gives us a measure of how well the robot walks.”

    Felix Ruppert is first author of “Learning Plastic Matching of Robot Dynamics in Closed-loop Central Pattern Generators”, which was published July 18, 2022 in the prestigious journal Nature Machine Intelligence.

    Learning algorithm optimizes virtual spinal cord

    After learning to walk in just one hour, Ruppert’s robot makes good use of its complex leg mechanics. A Bayesian optimization algorithm guides the learning: the measured foot sensor information is matched with target data from the modeled virtual spinal cord running as a program in the robot’s computer. The robot learns to walk by continuously comparing sent and expected sensor information, running reflex loops, and adapting its motor control patterns.

    The learning algorithm adapts control parameters of a Central Pattern Generator (CPG). In humans and animals, these central pattern generators are networks of neurons in the spinal cord that produce periodic muscle contractions without input from the brain. Central pattern generator networks aid the generation of rhythmic tasks such as walking, blinking or digestion. Furthermore, reflexes are involuntary motor control actions triggered by hard-coded neural pathways that connect sensors in the leg with the spinal cord.

    As long as the young animal walks over a perfectly flat surface, CPGs can be sufficient to control the movement signals from the spinal cord. A small bump on the ground, however, changes the walk. Reflexes kick in and adjust the movement patterns to keep the animal from falling. These momentary changes in the movement signals are reversible, or ‘elastic’, and the movement patterns return to their original configuration after the disturbance. But if the animal does not stop stumbling over many cycles of movement – despite active reflexes – then the movement patterns must be relearned and made ‘plastic’, i.e., irreversible. In the newborn animal, CPGs are initially not yet adjusted well enough and the animal stumbles around, both on even or uneven terrain. But the animal rapidly learns how its CPGs and reflexes control leg muscles and tendons.

    The same holds true for the Labrador-sized robot-dog named “Morti”. Even more, the robot optimizes its movement patterns faster than an animal, in about one hour. Morti’s CPG is simulated on a small and lightweight computer that controls the motion of the robot’s legs. This virtual spinal cord is placed on the quadruped robot’s back where the head would be. During the hour it takes for the robot to walk smoothly, sensor data from the robot’s feet are continuously compared with the expected touch-down predicted by the robot’s CPG. If the robot stumbles, the learning algorithm changes how far the legs swing back and forth, how fast the legs swing, and how long a leg is on the ground. The adjusted motion also affects how well the robot can utilize its compliant leg mechanics. During the learning process, the CPG sends adapted motor signals so that the robot henceforth stumbles less and optimizes its walking. In this framework, the virtual spinal cord has no explicit knowledge about the robot’s leg design, its motors and springs. Knowing nothing about the physics of the machine, it lacks a robot ‘model’.

    “Our robot is practically ‘born’ knowing nothing about its leg anatomy or how they work,” Ruppert explains. “The CPG resembles a built-in automatic walking intelligence that nature provides and that we have transferred to the robot. The computer produces signals that control the legs’ motors, and the robot initially walks and stumbles. Data flows back from the sensors to the virtual spinal cord where sensor and CPG data are compared. If the sensor data does not match the expected data, the learning algorithm changes the walking behavior until the robot walks well, and without stumbling. Changing the CPG output while keeping reflexes active and monitoring the robot stumbling is a core part of the learning process.”

    Energy efficient robot dog control

    Morti’s computer draws only five watts of power in the process of walking. Industrial quadruped robots from prominent manufacturers, which have learned to run with the help of complex controllers, are much more power hungry. Their controllers are coded with the knowledge of the robot’s exact mass and body geometry – using a model of the robot. They typically draw several tens, up to several hundred watts of power. Both robot types run dynamically and efficiently, but the computational energy consumption is far lower in the Stuttgart model. It also provides important insights into animal anatomy.

    “We can’t easily research the spinal cord of a living animal. But we can model one in the robot,” says Alexander Badri-Spröwitz, who co-authored the publication with Ruppert and heads the Dynamic Locomotion Research Group. “We know that these CPGs exist in many animals. We know that reflexes are embedded; but how can we combine both so that animals learn movements with reflexes and CPGs? This is fundamental research at the intersection between robotics and biology. The robotic model gives us answers to questions that biology alone can't answer.”

  • Grundstein für Cyber Valley Neubau gelegt

    Grundstein für Cyber Valley Neubau gelegt

    “Cutting-edge research is part of our country’s DNA,” said Finance Minister Dr. Danyal Bayaz. “We are creating an innovative building for innovative technologies in the field of artificial intelligence. We want to tap sources of future prosperity. Cyber Valley is a great example of that.”

    Science State Secretary Petra Olschowski added: “Excellent research on artificial intelligence will take place in the new Cyber Valley building. And the Cyber Valley ecosystem is growing and thriving – more and more AI activities are being added. The new building will provide the much-needed space to accommodate these initiatives. In the Cyber Valley I research building, AI scientists from the University of Tübingen and the Max Planck Institute for Intelligent Systems will interact with Cyber Valley business partners, junior groups and startups – an inspiring coexistence of young talents and experienced researchers. The research topics cover a broad spectrum in the fields of machine learning, computer vision and robotics.”

    Construction work on the new Cyber Valley I building, located on the western edge of the “Science and Technology Park,” began back in January. This will be the first time that Cyber Valley on the “Obere Viehweide” in Tübingen will have purpose-built space to provide a home for artificial intelligence (AI) research. The new building will be available to part of the university’s computer science department and the research groups of Cyber Valley, a consortium of science and business. The building will house approximately 7,000 square meters of office space, laboratories, lecture halls, seminar rooms and a conference area, among other facilities. Large accessible experimental laboratories are located at ground level.

    The five-story new building will form a building ensemble with the planned second construction phase and a common open-air area. The new building is a prelude to the targeted expansion of the Cyber Valley innovation campus, which celebrated its successful fifth anniversary in December 2021. Planning for the next two construction phases is already underway.

    The state is investing around 55.8 million euros in the new building. The building is scheduled to be ready by the end of 2024.


    Mayor Boris Palmer, State Secretary Petra Olschowski, Finance Minister Dr. Danyal Bayaz, Prof. Bernhard Schölkopf, Prof. Bernd Engler, Andreas Hölting (Head of the Property and Construction Office; from left) © Friedhelm Albrecht/Universität Tübingen

    “In recent years, Cyber Valley has developed into one of the world’s most important research locations for artificial intelligence,” said Professor Bernd Engler, President of the University of Tübingen. “This impressive development is the result of a tremendous effort on the part of the scientists involved, but also of the consistent commitment of the state and federal governments, the companies involved and private donors such as the couple Hans-Werner and Josephine Hector.” In the coming years, he said, the network will have to enter a phase of stabilization and further expansion. “The construction of the first of a total of three Cyber Valley buildings, which is now beginning, will make a significant contribution to this.”

    “Artificial intelligence is changing our world. We founded Cyber Valley to actively shape this change from us in Baden-Württemberg, Germany and Europe,” said Prof. Bernhard Schölkopf, Director at the Max Planck Institute for Intelligent Systems. “The new buildings will provide excellent research conditions to further deepen our work both regionally in Cyber Valley and internationally in ELLIS. I thank all those who have worked with foresight to make this happen.”


    Further information:

    Sustainability and resource efficiency are high priorities at the new Cyber Valley campus. For example, extensive use of renewable energy and high energy efficiency are important features of the new Cyber Valley I building, which will feature an extensive green roof and a photovoltaic system. The electricity from the roof and facade photovoltaics will benefit the building’s own power supply.

    In addition to the new Cyber Valley I building, which was approved in 2016, the overall concept for the Tübingen site includes two more new buildings for the Cyber Valley Campus. With the two new buildings Cyber Valley II and III, a total of around 14,800 square meters of additional top AI research space will be created on the campus of the University of Tübingen.

    The AI innovation campus Cyber Valley is a research focus for artificial intelligence and intelligent systems that is unique in Europe. Founded in 2016 in the Stuttgart-Tübingen region, the artificial intelligence research consortium connects partners from politics, business and science.

    Note to editors:

    A visualization of Cyber Valley I can be downloaded from the Ministry of Finance’s media library and used free of charge for editorial purposes with photo credit. Photos of the event can be downloaded here and used free of charge for editorial purposes with the photo credit “Friedhelm Albrecht/Universität Tübingen”.

  • Science & Innovation Days 2022

    Science & Innovation Days 2022

    Lesen Sie die vollständige Meldung hier in deutscher Sprache:

    Mitdiskutieren und Mitmachen erwünscht: Bei den Tübinger Science & Innovation Days vom 29. Juni bis zum 2. Juli 2022 laden die Universität Tübingen, der Max-Planck-Campus, Cyber Valley, das Leibniz-Institut für Wissensmedien und die Technologieförderung Reutlingen-Tübingen erstmals gemeinsam interessierte Bürgerinnen und Bürger der gesamten Region ein. Zum vielseitigen Programm gehören interaktive Veranstaltungen, Vorträge, Workshops und Spaziergänge über den Campus. Alle Programmpunkte sind kostenlos, zu einzelnen Veranstaltungen wird um Anmeldung gebeten. Alle Details zu Programm und Anmeldung unter https://uni-tuebingen.de/si-days:

    Mittwoch, 29. Juni

    • 18:15 Uhr: Kick Off mit Podiumsdiskussion: „Wissen schafft Zukunft – Wissenschaft und Gesellschaft im Dialog“ (Festsaal, Neue Aula, Geschwister-Scholl-Platz)
      Gesellschaftliche Herausforderungen brauchen die Expertise der Wissenschaft ‒ Wissenschaft braucht aber auch die Gesellschaft. Wie kommen BürgerInnen und Forschende noch besser ins Gespräch? Best Practice-Beispiele und Diskussion mit Prof. Peter Grathwohl (Universität Tübingen), Prof. Ulrike Cress (Leibniz-Institut für Wissensmedien Tübingen), Dr. Eric Schulz (Max-Planck-Institut für biologische Kybernetik), Julia Merlot (Magazin „Der Spiegel“, derzeit Cyber Valley Journalist-in-Residence), Prof. Thomas Thiemeyer (LUI Tübingen).

    Weitere Programmpunkte am Mittwoch:

    • „Medizin der Zukunft – ein Werkstattbericht aus dem Tübinger Technologiepark“ mit den UnternehmerInnen (16:15 Uhr, mit Anmeldung, Hörsaal 25, Kupferbau, Hölderlinstr. 4)
    • Lesung mit der Autorin Emma Braslavsky zu „Künstlichen Intelligenzen der Zukunft“ (20:30 Uhr, Cafe Willi, Wilhelmstr. 3/1, 72074 Tübingen)

    Donnerstag, 30. Juni

    • 14:00–16.30 Uhr: Spaziergang im Technologiepark Tübingen-Reutlingen am Standort Tübingen mit Stopps bei den Unternehmen (Treffpunkt: Sternwarte Tübingen, Waldhäuser Str. 70) Auf dem Spaziergang unter Führung von Thorsten Flink (TF R-T GmbH) stellen sich die Unternehmen vor und beantworten Fragen.
    • 17:00–20:00 Uhr: Startup:con Tübingen „Science Edition“ des Startup Centers (Hörsaalzentrum Morgenstelle, Auf der Morgenstelle 16)
      Paneldiskussion „Gründungen aus der Wissenschaft – Chancen und Herausforderungen“ mit Dr. Ingmar Hoerr (CureVac), Dr. Saskia Biskup (CeGat), Dr. Philip Häusser (Ablacon), Prof. Lars Angenent (Universität Tübingen) und Dr. Philipp Lies (eye2you). Im Anschluss präsentieren sich Startups aus der Wissenschaft und Forschungsgruppen. (Anmeldung unter https://uni-tuebingen.de/de/200653)
    • 20:15–22:00 Uhr: Fishbowl-Diskussion „Gemeinschaft in der Krise. Was hält unsere Gesellschaft noch zusammen?“ (DAI, Karlstr. 3, mit Anmeldung)
      Was bedeutet gesellschaftlicher Zusammenhalt? Wie können wir unsere Gesellschaft stärken – und welche Rolle spielt der Dialog zwischen Wissenschaft und Gesellschaft? Prof. Otfried Höffe, Prof. Regina Ammicht-Quinn und Dr. Davina Höll, (alle Universität Tübingen) erörtern dies mit Besucherinnen und Besuchern. Bei einer Fishbowl-Diskussion bleibt ein Stuhl auf dem Podium frei für jede(n), die oder der gerne mitdiskutieren möchte. Musikalische Umrahmung durch Eric Biscalchin.

    Weitere Programmpunkte am Donnerstag:

    • Führungen (jeweils mit Anmeldung): Technologiepark Tübingen-Reutlingen (14:00 Uhr, Sternwarte Tübingen, Waldhäuserstr. 70); iFIT Excellenzcluster (16:00 Uhr, Röntgenweg 11); Geo- und Umweltforschungszentrum (16:00 Uhr, Schnarrenbergstr. 94-96); Zentrum für Molekularbiologie der Pflanzen (17:00 Uhr / 18:00 Uhr, Auf der Morgenstelle 32)
    • Vortrag „Lügen, Fake-News, Propaganda“ mit Prof. Bernhard Pörksen (18:30 Uhr, Audimax)
    • Alumni-Lounge im Hörsaalzentrum Morgenstelle (16:00–20:00 Uhr, mit Anmeldung)

    Freitag, 1. Juli

    • 17:00 Uhr: Die Universität Tübingen verleiht den Preis für Wissenschaftskommunikation an Prof. Carla Cederbaum (Ernst von Sieglin-Hörsaal, Schloss Hohentübingen, Burgsteige 11)
    • 18:00 Uhr: Diskussion „Klimawandel – Vom Wissen zum Handeln: Wo liegen die Schwierigkeiten?“ und im Anschluss Konzert mit Dizzy Krisch im Trio
      Dass der Klimawandel existiert ist unbestritten, dass wir etwas unternehmen müssen, ebenfalls. Wie weit können wir gehen, damit alle mitziehen? Es diskutieren Prof. Reinhard Drews, Prof. Thomas Potthast und Prof. Kira Rehfeld, alle Universität Tübingen. (DAI, Karlstr. 3, mit Anmeldung)

    Weitere Programmpunkte am Freitag

    • 14:00–18:00 Uhr: Tag der offenen Tür im Leibniz-Institut für Wissensmedien (Schleichstraße 6)
      Das IWM erforscht bereits seit 2001, wie digitale Technologien dabei helfen, Wissen in unsere Köpfe zu befördern. An Demo und Mitmach-Stationen demonstriert es, wie das Klassenzimmer der Zukunft aussieht und wie wir mit künstlichen Intelligenzen im Team arbeiten.
    • 16:00 Uhr: Schulstunde mit der Bildungsforscherin: Wie die Schule der Zukunft aussehen könnte, skizziert IWM-Direktorin Prof. Ulrike Cress in einem Vortrag.
    • Offenes Museum MUT – freier Eintritt; Führung und Alumni-Lounge im Rittersaal (ab 14:00 Uhr, Schloss Hohentübingen, Burgsteige 11)
    • Workshop: Einführung in den Sensorjournalismus (ganztags, mit Anmeldung, KI-Makerspace, Wöhrdstr. 25)
    • Vorträge: Aktuelle Forschung aus der Biochemie (14:00 Uhr, IFIB, Auf der Morgenstelle 34); Tübingen – die Wiege der Biochemie (15:15 Uhr, IFIB, Auf der Morgenstelle 34); Cyanobakterien – Zukunft der Plastikindustrie? (15:00 Uhr, DAI, Karlstr. 3); Organisierte Kriminalität (16:00 Uhr, Fürstenzimmer, Schloss Hohentübingen, Burgsteige 11)
    • Film und Diskussion im Kino Arsenal: Wie viel Science steckt in der Fiction? (20:00 Uhr, mit Anmeldung, Kino Arsenal, Hintere Grabenstr. 20)

    Samstag, 2. Juli

    • 10:00–14:00 Uhr: Tag der offenen Tür auf dem Max-Planck-Campus Tübingen
      Die Tübinger Max-Planck-Institute, das Friedrich-Miescher-Laboratorium und Cyber Valley bieten Rundgänge, Ausstellungen und Mitmach-Angebote zu den Themen Genetik, Evolution, Hirnforschung und künstliche Intelligenz an. (Anmeldung für einzelne Veranstaltungen vor Ort erforderlich)
    • ab 20:30 Uhr: Science Notes – Thema Reisen (Parkplatz hinter dem Technischen Rathaus, Brunnenstr. 3, mit Anmeldung)
      An einem lauen Sommerabend begeben wir uns auf Reisen: Wir folgen einem Gletscherforscher auf eine Antarktisexpedition, wandern mit einer Journalistin über den Grund des Atlantiks, reisen mit einer Paläontologin in die Vergangenheit und begleiten mit ihr den frühen Menschen bei seinen ersten Schritten. Außerdem geht es um Jetlags, Fledermäuse und den Klang der Wissenschaft. Brandt Brauer Frick spielt live elektronische Musik.

    Weitere Programmpunkte am Samstag:

    • ab 10:00 Uhr: Kinderuni-Forschertag für Kinder zwischen 7 und 12 Jahren (mit Anmeldung)
    • 11:00–15:00 Uhr: Tag der offenen Tür im Universitätsarchiv (Bonatzbau, Wilhelmstr. 32)

  • 3,4 Millionen Euro für IRIS3D

    “I am pleased that we are taking another important step in the right direction with the IRIS3D project at the University of Stuttgart – towards value- and human-centered AI, AI ‘made in THE LÄND’. We want to understand what influence intelligent systems have on our society and how we can use them. One goal is to enter into an intensive dialogue with society beyond the boundaries of universities. Only in this way can artificial intelligence be used as a key technology with the greatest possible added value for everyone,” said Science Minister Theresia Bauer in Stuttgart on Thursday (June 9).

    The area of diversity is about ensuring that stereotypes and prejudices are not transferred to intelligent systems. “One way to achieve this is to enrich the technology with data that is as diverse as possible and thereby also keep in mind special characteristics and support needs of the respective target groups, for example mental or physical limitations,” said tenure-track professor Maria Wirzberger, co-applicant of IRIS3D and spokesperson of the interdisciplinary research forum IRIS.

    Due to demographic change, society is changing and is also becoming increasingly culturally heterogeneous. This brings with it specific requirements for the design of intelligent systems in order to enable intuitive use, for example, also for older users. The area of demography deals with these aspects.

    The third topic area of democracy is particularly significant and deals with how intelligent systems can generally influence our understanding of democracy and thus also public opinion. “So far, we have mainly noted how digitalization is attacking our democracy. With IRIS3D, however, we want to develop procedures for using digitization to strengthen our democracy,” said Professor Steffen Staab, who developed the concept of IRIS3D and is co-spokesperson of IRIS.

    The IRIS3D research project creates structures to bring science, business, educational institutions and society closer together. In the process, ideas are to be developed on how intelligent systems can enrich our future. “The goal is to reflect and analyze together, but also to research and develop. In particular, the focus will be on how AI should look and be used in the future – and how not,” said Science Minister Bauer.

    Top young scientists are to be recruited for the Stuttgart location for the three topic areas. To this end, three junior research groups will be set up at the University of Stuttgart for five years each, which will be led by up-and-coming international researchers and will conduct independent and interdisciplinary research.

    The IRIS3D project is incorporated into the Cyber Valley ecosystem as part of IRIS, the “Interchange Forum for Reflecting on Intelligent Systems”.

    More information about IRIS and its research can be found here.

  • Umwelt trifft App

    Umwelt trifft App

    In unseren Gärten summt und brummt es wieder und so manch einer oder einem wird vielleicht auffallen, wie unterschiedlich die hungrigen Gäste sind, die sich auf den Blüten tummeln. Ganz besonders unter den Wildbienen finden wir zahlreiche äußerst lebhafte Bestäuberinnen. // Wildbienentag am 20. Mai 2022.

    Rund 560 heimische Wildbienenarten sind bekannt, deren Lebensgewohnheiten so vielfältig und unterschiedlich sind wie ihre äußere Erscheinung. Manche dieser Arten sind sogenannte oligolektische Insekten, die ihre Nahrungsquelle nur aus ganz bestimmten Pflanzen beziehen können. Wird eine solche Pflanze flächendeckend vernichtet, kann auch die damit verbundene Wildbienenart nicht überleben – mit ein Grund dafür, dass von den heimischen Arten rund die Hälfte auf der Roten Liste steht oder bereits ausgestorben ist. Das ist deshalb tragisch, weil Wildbienen äußerst lebhafte und sehr effiziente Bestäuberinnen sind. Ohne sie wären nicht nur unsere Gärten weniger bunt, sondern unsere Tische auch weniger abwechslungsreich gedeckt.

    Um für diese spezifische Problematik zu sensibilisieren, fördert die Deutsche Bundesstiftung Umwelt (DBU) seit Dezember 2020 ein gemeinsames Projekt an der Universität Stuttgart und der Technischen Universität Chemnitz, das sich in besonderer Weise an Kinder und Jugendliche richtet. „BeeLife kann dazu beitragen, dass Schülerinnen und Schüler sich für Nachhaltigkeit, Umwelt- und Bienenschutz begeistern. Das ist Bildung zum besten Nutzen für den Planeten“, sagt Dr. Thomas Pyhel, DBU-Fachreferent Umweltbildung. „Auf diese Weise kann möglichst früh und nachhaltig umweltbewusstes Verhalten gefördert werden.“

    Das Projekt macht sich gerade die Vielfalt und Faszination der unterschiedlichen Wildbienenarten zunutze und verarbeitet diese in der spielerischen App „BeeLife“, die von einem interdisziplinären Entwicklungsteam gemeinsam mit Lehrkräften und Expert:innen für Umweltdidaktik und Artenschutz konzipiert wurde. Diesem gehören am Standort Stuttgart neben der Projektleitung Jun.-Prof. Dr. Maria Wirzberger die Projektmitarbeitenden Julia Mönch, Adrian Stock und Oliver Stock an, während am Standort Chemnitz Felix Krieglstein und Markus Suren unter der Leitung von Prof. Dr. Günter Daniel Rey tätig sind. Eingebettet wird die App in begleitende Umweltaktionen wie beispielsweise den Bau einer Nisthilfe im Schulgarten. Nach intensiver Entwicklungsarbeit wird das Konzept in den nächsten Monaten in einigen Modellschulen in Baden-Württemberg und Bayern evaluiert.

    Wildbienenschutz beim Tag der Wissenschaft der Universität Stuttgart

    Die interessierte Öffentlichkeit hat am 25. Juni 2022 beim Tag der Wissenschaft an der Universität Stuttgart Gelegenheit, die App auszuprobieren und im Rahmen spannender Mitmach-Aktionen und Vorträge der ins Projekt eingebundenen Expert:innen Undine Westphal und Frank Geggus praktische Tipps für den Wildbienenschutz im Alltag zu erfahren. Erste Einblicke in das Projekt gibt das daraus entstandene Video, das auch über die Projektwebseite zugänglich ist.

  • Mikroroboter zeigen vielseitige Schwarm-Bewegungsmuster

    Mikroroboter zeigen vielseitige Schwarm-Bewegungsmuster

    Kollektives Verhalten und Schwarm-Bewegungsmuster sind überall in der Natur zu finden. Auch Roboter können so programmiert werden, dass sie in Schwärmen agieren. Forschenden des Max-Planck-Instituts für Intelligente Systeme, der Cornell University und der Shanghai Jiao Tong University haben Kollektive von Mikrorobotern entwickelt, die sie in jeder gewünschten Formation bewegen können. Das Forschungsprojekt wurde in „Nature Communications“ veröffentlicht.

    Forschenden des Max-Planck-Instituts für Intelligente Systeme (MPI-IS), der Cornell University und der Shanghai Jiao Tong University ist es gelungen, Mikroroboter zu entwickelt, die sich als Kollektiv in jeder beliebigen Formation bewegen können. Die Partikel sind in der Lage, ihre Bewegungsmuster schnell neu zu rekonfigurieren. Auf einer Wasseroberfläche schwimmend können sich die Miniaturroboter im Kreis drehen, den Boogie tanzen, sich zu einem Klumpen zusammenballen, sich wie Gas ausbreiten oder eine gerade Linie bilden wie aneinander gereihte Perlen auf einer Schnur.

    Ein einzelner Roboter ist etwas größer als der Durchmesser eines menschlichen Haars. Sie werden aus einem Polymer in 3D gedruckt und mit einer dünnen Kobaltschicht überzogen. Dank des Metalls sind die Mikroroboter magnetisch geladen. Drahtspulen, durch die Strom hindurchfließt und auf diese Weise ein Magnetfeld erzeugen, umgeben den Versuchsaufbau. Das Magnetfeld ermöglicht es, die Teilchen in einem ein Zentimeter breiten Wasserbecken präzise zu steuern. Wenn die Mikroroboter zum Beispiel eine Linie bilden, können die Forscher:innen die Roboter so bewegen, dass sie Buchstaben ins Wasser „schreiben“. Das Forschungsprojekt von Gaurav Gardi and Prof. Metin Sitti vom MPI-IS, Steven Ceron und Prof. Kirstin Petersen von der Cornell University und von Prof. Wendong Wang der Shanghai Jiao Tong University mit dem Titel „Microrobot Collectives with Reconfigurable Morphologies, Behaviors, and Functions“ wurde am 26. April 2022 in Nature Communications veröffentlicht.

    Kollektives Verhalten ergibt sich aus den Interaktionen der Roboter

    Kollektives Verhalten und Schwarm-Bewegungsmuster sind überall in der Natur zu finden. Ein Vogelschwarm zeigt dieses Verhalten ebenso wie Fische. Auch Roboter können so programmiert werden, dass sie in Schwärmen agieren – und machen dabei sogar prominent von sich reden. Ein Technologieunternehmen stellte vor einigen Jahren mit einer Drohnen-Lichtshow einen neuen Guinness-Weltrekord auf, indem Ingenieure mehrere hundert Drohnen so programmierten, dass die Fluggeräte wie ein Vogelschwarm minutenlang ein beeindruckendes Muster in den Nachthimmel zeichneten. Jede Drohne in diesem Schwarm war mit Rechenleistung ausgestattet, die sie in alle mögliche Richtungen steuerte. Was aber, wenn das einzelne Teilchen so winzig ist, dass für Rechenleistung kein Platz ist? Wenn ein Roboter gerade mal 300 Mikrometer klein ist, bietet dieser nicht genügend Platz für einen Rechner, dem man einen Algorithmus einprogrammieren könnte.

    Drei unterschiedliche Kräfte sind im Spiel, um den Mangel an Rechenleistung auszugleichen. Eine ist die magnetische Kraft. Zwei Magnete mit entgegengesetzten Polen ziehen sich an. Zwei gleiche Pole stoßen sich ab. Die zweite Kraft ist die flüssige Umgebung, das Wasser um die Partikel herum. Wenn Teilchen in einem Wasserstrudel schwimmen, verdrängen sie Wasser und beeinflussen so die anderen Teilchen im System. Die Geschwindigkeit des Strudels und seine Größe bestimmen, wie die Teilchen interagieren. Drittens: Wenn zwei Teilchen nebeneinander schwimmen, neigen sie dazu, aufeinander zuzudriften. Sie krümmen die Wasseroberfläche so, dass sie sich langsam annähern. Wissenschaftler und Cheerio-Fans nennen dies den Cheerio-Effekt: Wenn man zwei der Cerealien auf Milch treiben lässt, stoßen sie irgendwann zusammen. Umgekehrt kann dieser Effekt auch dazu führen, dass sich zwei Dinge gegenseitig abstoßen (eine Haarnadel entfernt sich von einem Cheerio).

    Drei Kräfte ermöglichen die Rekonfigurierung

    Die Wissenschaftler:innen nutzen alle drei Kräfte, um ein koordiniertes, kollektives Bewegungsmuster von mehreren Dutzend Mikrorobotern innerhalb eines System zu erzeugen. Ein Video (siehe unten) zeigt, wie die Roboter durch einen Parkour steuern. Dabei nimmt die Gruppe die Formation an, die am besten passt. Gibt es nur einen schmalen Durchgang, reihen sich die Mikroroboter hintereinander auf, um sich dann wieder auszubreiten, wenn sie herauskommen. Die Wissenschaftler:innen können die Roboter auch tanzen lassen. Außerdem zeigen sie, wie sie eine winzige Plastikkugel in den Wasserbehälter legen und dann die Roboter zu einem Bündel zusammenziehen, um die schwimmende Kugel vor sich herzuschieben. Sie können die winzigen Teilchen auch in zwei Zahnrädern platzieren und die Teilchen so bewegen, dass sie beide Zahnräder zum Drehen bringen. Auch ein geordnetes Muster ist möglich, bei dem jedes Teilchen den gleichen Abstand zu seinem Nachbarn einhält. All diese verschiedenen Fortbewegungsarten und Formationen werden durch externe Rechenleistung ermöglicht: Ein Algorithmus wird programmiert, der ein rotierendes oder oszillierendes Magnetfeld erzeugt, das wiederum die gewünschte Bewegung und Rekonfigurierung auslöst.

    „Je nachdem, wie wir die Magnetfelder verändern, verhalten sich die Mikroroboter anders. Wir verändern eine Kraft und dann eine andere, bis wir das gewünschte Bewegungsmuster erhalten. Wenn wir das Magnetfeld in den Spulen zu stark drehen, ist die Kraft, die das Wasser in Bewegung setzt, zu stark und die Partikel entfernen sich voneinander. Sind wir zu langsam, ist der Cheerio-Effekt, der die Teilchen anzieht, zu groß. Wir müssen ein Gleichgewicht zwischen diesen drei Faktoren finden“, erklärt Gaurav Gardi. Er ist Doktorand in der Abteilung für Physische Intelligenz am MPI-IS und zusammen mit Steven Ceron von der Cornell University einer der Erstautoren der Publikation.

    Ein Modell für zukünftige biomedizinische und umwelttechnische Anwendungen

    Das Zukunftsszenario für solche Mikroroboter-Kollektive ist, noch kleiner zu werden. „Unsere Vision ist es, ein System zu entwickeln, das noch winziger ist. Wir wollen die Partikel bald nur einen Mikrometer klein bauen. Diese Kollektive könnten möglicherweise eines Tages in den menschlichen Körper eindringen und durch komplexe Umgebungen navigieren, um zum Beispiel Medikamente zu verabreichen, Blockaden zu lösen oder schwer zugängliche Bereiche zu stimulieren“, erklärt Gardi.

    „Roboter-Kollektive, die schnell zwischen verschiedenen Bewegungsmustern wechseln können, sind sehr selten. Solch versatile Systeme sind sehr von Vorteil, wenn sie in komplexen Umgebungen eingesetzt werden. Wir freuen uns, dass es uns gelungen ist, dieses vielseitige und robuste Mikroroboter-System zu entwickeln. Wir sehen unsere Forschung als eine Blaupause für künftige biomedizinische Anwendungen, minimalinvasive Behandlungen oder um die Umwelt zu schützen“, fügt Metin Sitti hinzu, der die Abteilung für Physische Intelligenz leitet. Sitti gilt als ein Pionier auf dem Forschungsgebiet der Mikro- und Milli-Robotik sowie der Physischen Intelligenz künstlicher Systeme.