Selbstorganisierende vernetzte Systeme

Ein dezentralisierter Ansatz
Ein selbstorganisierendes System besteht normalerweise aus vielen vernetzten Instanzen, die sich selbst organisieren und durch Informationsaustausch kooperieren. Dies geschieht nicht durch eine zentrale Kontrollinstanz, sondern durch einen dezentralisierten Ansatz. Informationen werden unter individuellen Einheiten lokal, im Rahmen der Erfüllung eines bestimmten globalen Ziels, ausgetauscht. Einige einfache und komplexe Regeln der individuellen Einheiten führen zu einer ausgeklügelten Funktionalität des Gesamtsystems. Viele Beispiele für erfolgreich verteilte lokalisierte Organisation können in der Natur gefunden werden (z.B. Ameisen, Leuchtkäfer).

Positive Eigenschaften
Selbstorganisierende Systeme haben einige positive Eigenschaften:

• Sie passen sich sehr leicht an Änderungen innerhalb und außerhalb des Systems an.
  
  
• Weitere Einheiten können angefügt und an das globale System angeglichen werden.
  
  
• Einheiten können, ohne das globale System in Mitleidenschaft zu ziehen, entfernt werden.
  
  
• Wichtige Aufgaben dieser Instanzen können von anderen Einheiten übernommen werden.
  
  
• Weiters lassen sich selbstorganisierende Systeme sehr gut skalieren und es existiert kein Engpass durch eine zentrale Autorität.

Die Interdisziplinarität
Forschung im Bereich selbstorganisierende Systeme hat nicht nur technische und anwendungsorientierte Ziele, sie erlaubt auch ein hohes Maß an Interdisziplinarität.

Wir begegnen selbstorganisierenden Systemen beinahe täglich in:

• der Formation von Fischschwärmen und Wandervögeln
  
  
• dem Zusammenspiel von Termiten wenn sie ihre Hügel bauen
  
  
• den Aktivitäten von Körperzellen während dem Wundheilungsprozess.

In vielen Bereichen der Natur arbeiten einzelne Individuen oder Organismen in perfekter Harmonie, ohne zentrale Koordination, zusammen. Große Bereiche der Wirtschaft funktionieren bereits viele Jahre gemäß diesem Paradigma.

Wertvolle Charakteristika
In selbstorganisierenden Systemen basieren Entscheidungen der involvierten Instanzen auf begrenzten lokalen Informationen. Das führt zum gewollt auftretenden Verhalten des gesamten Systems. Naturgemäß besitzen selbstorganisierende Systeme viele Charakteristika, die sehr wertvoll in technischen Systemen sind. Sie sind:

• flexibel und zuverlässig
  
  
• sehr anpassungsfähig und können jeder Zeit ausgedehnt werden.

Daher ist es nicht verwunderlich, dass technische Wissenschaften diese entdeckt haben und sie überall dort einsetzen wollen, wo zentral koordinierte Systeme ihre Limits erreichen.